В грузоподъемных машинах в качестве грузовых органов применяются сварные круглозвенные и пластинчатые цепи.

Сварные цепи изготовляют из Ст. 2, Ст. 3, Стали 10. Цепи состоят из сварных овальных звеньев, выполненных из стальных овальных прутков. Звенья изготовляют стыковой контактной сваркой. Основными размерами цепи являются: шаг цепи (Р), ширина звена (В) и диаметр прутка (d).

                       

            Рис. 21. Схема нагружения сварной некалиброванной цепи на цилиндри-

                    ческом барабане с канавками

 

        В зависимости от шага и диаметра прутка цепи делят на короткозвенные (тип А, Р = 2,6·d) и длиннозвенные (тип В, Р = 3,6·d).

По точности изготовления (отклонение в размерах Р и d) различают калиброванные (исполнение 1) и некалиброванные (исполнение 2) цепи. Некалиброванные цепи могут работать только на гладких блоках и барабанах с диаметром барабана больше Д_б>30·d.

 

Сварные цепи можно использовать для зачаливания груза. Расчетное усилие натяжения цепи рассчитывается по формуле:

 Q_гр- вес поднимаемого груза;

z – число ветвей цепи;

α – угол наклона ветвей.

Достоинство сварных цепей: 

–       гибкость во всех направлениях;

–       механизмы подъема с цепным органом имеют меньше габариты и стоимость.

Недостатки сварных цепей:

–       меньшая надежность, чем у канатов;

–       ниже допускаемые скорости;

–       большее изнашивание в местах контакта;

–       большая масса;

–       плохое восприятие динамических нагрузок.

 

Пластинчатые цепи изготовляют из стали 40, 45 и 50. Цепи состоят из пластин, шарнирно соединенных между собой пальцами. Число пластин в цепи увеличивается с возрастанием расчетной нагрузки. Пластины на цапфах пальцев фиксируют различными способами:

–       с расклепкой без шайбы и с шайбой;

–       на шплинтах.

Основными размерами цепи являются:

шаг (t), расстояние между внутренними пластинами (l) и толщина пластины (δ).

Преимущества пластинчатых цепей по сравнению со сварными:

–       большая надежность в работе вследствие отсутствия сварного стыка;

–       более плавное движение, что увеличивает запас прочности цепи.

 

 

 

                         Рис. 22. Пластинчатые грузовые цепи:

 

             Недостатком пластинчатых цепей является то, что они могут изгибаться только в плоскости, перпендикулярной к оси шарниров; значительная масса и стоимость по сравнению со сварными цепями, а также большой износ шарниров в цепи.

          Сравнительный анализ работы канатов и цепей по основным показателям:

1.     По массе и размерам: наименьшую массу и поперечные размеры имеют стальные проволочные канаты, а наибольшую массу – пластинчатые цепи.

2.     По гибкости: наибольшую гибкость во всех направлениях имеют сварные цепи; стальные канаты также обладают гибкостью во всех направлениях; пластинчатые грузовые цепи имеют гибкость только в плоскости, перпендикулярным осям шарниров, недопуская изгиба в плоскости шарниров.

3.     По уровню шума при работе: при использовании стальных канатов шум отсутствует даже при работе на высоких скоростях; при использовании сварных цепей шум отсутствует только при скоростях не выше 0.1 м/сек.

4.     По допустимой скорости: для сварных и пластинчатых цепей вследствие большой чувствительности к динамическим нагрузкам высокие рабочие скорости недопустимы; стальные канаты хорошо воспринимают такие нагрузки и могут работать с высокими рабочими скоростями.

5.     По характеру изнашивания и способам контроля: за процессом разрушения стальных канатов, начинающимся с обрыва внешних проволок, должен быть установлен ежедневный контроль; контроль изнашивания звеньев сварной цепи в местах контакта осуществить трудно, для этого необходимо производить остановку оборудования.

6.     По прочностным свойствам и надежности: стальные канаты являются наиболее надежными грузовыми элементами; наименее надежные в работе являются сварные цепи, поскольку некачественная сварка первого звена может привести к разрушению всей цепи; пластинчатые цепи менее надежны чем стальные канаты, но более надежны чем сварные цепи.

               На основании выше приведенного, несмотря на увеличение массы и габаритов механизма подъема, стальные канаты обладают более высокими прочностными показателями, поэтому в большей степени применяются в грузоподъемных машинах.