Цепи. Виды и применение. Изготовление и звенья. Особенности

Цепи – это силовые гибкие соединения, сделанные из металла. Они состоят из круглых звеньев, закрученных из стального прута. Каждое из них продевается в предыдущее, создавая последовательное гибкое соединение. Также существует особая категория цепей для передаточных механизмов и пил по дереву.

Характеристики силовой цепи

Отличия между цепями осуществляется по трем основным характеристикам:

Шаг.
Калибр.
Предельная нагрузка.

Шагом является размер звена. Понятие калибра характеризует диаметр прута, который применяется для производства. Предельная нагрузка указывает на натяжение в килограммах, которое нужно приложить, чтобы произошел разрыв звеньев.

Цепные изделия, применяемые на промышленных предприятиях, принято разделять на классы, которые характеризуют их прочность. К примеру, обычная цепь общего предназначения имеет класс 1-5. На горнорудных предприятиях используются изделия с классами 6 или 7. Самым лучшим считается 8 класс, основное предназначение которого заключается в применении при выполнении такелажных работ, когда обвязка недостаточной прочности может привести к обрыву, и несчастным случаям.

Технология производства

Цепь изготовляется из стальной проволоки или прута. Данный металлопрокат доставляется на завод в виде мотков, которые разматываются с помощью специального барабана и подаются на вытяжную коробку. В ней осуществляется покрытие проката смазкой. Это необходимо для его нормального прохождения сквозь сужающий шаблон, подгоняющий заготовку под единый калибр. Сжатия проволоки делают структуру металла более плотной, что в дальнейшем повысит разрывную нагрузку, которую сможет выдержать готовая цепь. Далее специальная формовочная машина загибает краешек проволоки в кольцо, после чего звено сдвигается. В него продевается конец прута, и изгиб повторяется.

Более массивная цепь производится из толстого прута, который нарезается на короткие заготовки. Каждая из них закручивается в звено. Для грузовых цепей применяются толстые прутья, с диаметром в несколько сантиметров. Такой металл нельзя согнуть не переломав, поэтому перед его деформацией проводится предварительный нагрев. Сталь разогревается докрасна, после чего загибается в требуемую форму.

Tsepi proizvodstvo

Для повышения надежности звенья дополнительно свариваются. Специальный станок воздействует на каждое из них по очередности, прикасаясь токопроводящими электродами. В результате края звеньев разогреваются до температуры 927 градусов. Они оплавляются, после чего сжимаются и застывают, превращаясь в монолитную конструкцию.

Чтобы цепь выдерживала значительные нагрузки, проводится ее закалка. Для этого она проходит через электрическую спираль, в результате чего разогревается до оранжевого цвета, так называемой температуры каления. После этого звенья опускаются в ванну с водой. Происходит резкое охлаждение, что меняет молекулярную структуру металла, делая его более прочным. После этого проводится отпуск цепи, чтобы убрать приобретенную хрупкость. Для этого она снова разогревается, но уже не так сильно, и опять охлаждается.

Сфера использования

Цепь является востребованным изделием, которое использует в разнообразных сферах:

Строительстве.
Мореходстве.
Животноводстве.
Автотранспорте.

В строительных целях цепь может использоваться в качестве инструмента или материала. Из нее делают заборы и ограждения. В качестве инструмента ее применяют для создания обвязки при такелажных работах. В отличие от стального троса, она не склонна к разрушению при преломлении. Кроме того она не перетирается, и не раздавливается если на нее поставить тяжелый груз. В мореходстве цепь обеспечивает крепление якоря. В животноводстве цепью удерживается крупный рогатый скот, лошадей и других животных. Благодаря износостойкости и гибкости она гораздо надежнее веревки, которую возможно перекусить или разорвать пока она мокрая. Также на цепь сажают крупных собак. Автомобилисты делают из нее обвязку на колеса, увеличивающую сцепление со скользкой или вязкой дорогой.

Tsepi primenenie

Стандартная круглозвеньевая

Такая цепь является самой популярной. Это рабочее изделие, которое выбирают в том случае, если требуется выполнять сложные задачи. Звенья у таких цепей могут быть круглыми или немного вытянутыми, но всегда представляют собой кольцо. Они делаются из круглого прутка или квадрата. У таких изделий всегда плавный перегиб звеньев, благодаря чему ими легко делать обвязку, к примеру, крепиться к столбам или бетонным плитам перед их поднятием краном.

Tsepi kruglozvenevye

Это стандартная цепь, концы звеньев которой обычно свариваются. Сварка не проводится только в том случае, если изделие носит больше декоративный характер, и на него не будут оказываться нагрузки.

Витая

Витые цепи имеют звенья сложной формы, концы которых соединены проволочным узлом. В связи с этим они не способны выдерживать большие нагрузки. Кроме того такие изделия металлопроката имеют плохую гибкость, поскольку узлы мешают звеньям нормально скользить. В начале 20 века витые звенья было производить гораздо проще, поскольку тогда еще технология сварки была редкостью. Сейчас же такая цепь невыгодна в изготовлении, поскольку на нее расходуется большое количество металла. Ее обычно использует в декоративных целях для подвешивания фонарей.

Tsepi vitye

Двойная

Подобные изделия представляют собой две цепи соединенные между собой. Хотя они и более прочные, но не нашли широкого распространения при выполнении рабочих функций. Дело в том, что в пространство между звеньями набивается грязь, что в дальнейшем вызывает ускоренное появление коррозионных процессов. Таким образом, двойная цепь пользуется спросом только для декорирования. В связи с этим ее редко придают стандартной оцинковке, а делают более привлекательное покрытие слоем хрома, благодаря чему она приобретает зеркальную поверхность.

Tsepi dvoinye

Декоративная

Данная группа цепей предназначена исключительно для украшения интерьеров и ландшафтов. Ее звенья не рассчитаны на нагрузку. Основная их функция заключается в декорировании. Такие изделия часто можно встретить на ограждениях, их применяют для закрепления подвесных фонарей. Особенность декоративных звеньев в наличии различных украшений. Самые простые могут изготовляться со спиральной проволоки. Иногда на них выдавливается фигурный рельеф. Звенья для декора не свариваются.

Dekorativnaia tsep

С поперечным усилением

Самыми мощными на разрыв являются усиленные цепи. Они имеют поперечные вставки, которые увеличивают жесткость звена. Поперечина приваривается прямо на сварном шве, где соединяются концы звена. Такую цепь обычно делают очень крупной. Ее применяют для закрепления якоря на морских судах. Это очень удачная конструкция, которую практически невозможно разорвать.

Tsepi c poperechnym usileniem

Специальные виды цепей

Помимо стандартных силовых цепей, также существуют и их альтернативные конструкции:

Приводные.
Пильные.

Приводная цепь применяется для передачи усилия в шестеренных механизмах. Такие изделия можно увидеть на ГРМ автомобиля, приводе велосипеда и мотоцикла. Приводная цепь состоит из двух боковых пластин, которые соединены между собой двумя роликами. Внешне они кардинально отличаются от силовых цепей, но имеют схожий принцип работы. Их ролики зацепляются за звездочки передаточных механизмов и толкаются, обеспечивая движение подсоединенных к ним элементов. Благодаря этому обеспечивается плавный ход. Такие изделия работают по принципу трения и скольжения. Они воздействуют на звездочки и шестерни, создавая их трение и вращение. Для нормальной работы приводных цепей их необходимо смазывать, чтобы уменьшить трение и износ. Если этого не сделать, то цепь быстро сотрется, при этом ее работа будет сопровождаться скрежетом.

Privodnaia tsep

Пильные цепи применяются для установки на шину пил по дереву. Они работают по общему принципу с приводными аналогами, но имеют на внешней стороне острые зубья, которые врезаются в древесину. Для поперечного распила их зубцы затачиваются под углом от 5 до 15 градусов. Если цепь используется для продольного реза дерева, то для нормального выбора волокон используется заточка от 25 до 35 градусов. В отличие от приводных разновидностей цепей, пильные изделия проходят особую закалку. Их ножи делаются очень твердыми, чтобы сохранять заточку максимально долго.

Pilnaia tsep

Ювелирные цепочки

Отдельного внимания заслуживают цепочки, которые предлагает ювелирная отрасль. Они изобилуют огромным выбором способов плетения звеньев. Это обусловлено тем, что подобные изделия имеют только декоративный характер. Они совершенно не рассчитаны, на нагрузки. Если силовая цепь будет сделана подобным образом, то при сильном натяжении ее звенья просто выровняются, уменьшив радиус своего изгиба, в результате чего подвижность и гибкость будет уменьшена.

IUvelirnye tsepochki

Ювелирные цепочки делают из золота и серебра. Также в продаже можно встретить бижутерию из нержавеющей стали и дешевых сплавов. Ювелиры изготовляют цепи для ношения на шее или в качестве браслета. Стоимость цепочек отличается не только по количеству использованного драгоценного металла для их производства, но и сложности изготовления. Их могут делать вручную, что характерно для сложных плетений, и с помощью автоматических машин.