Полиспастная система своими руками

Полиспаст как известно очень полезная вещь. Принцип действия ещё в школе изучали. Система подвижных и не подвижных блоков. Проигрываем в расстоянии выигрываем в силе. Решил и я приобрести себе в хозяйство. Купил на 200 кг, китайский, с капроновым канатом .

Оказалось не совсем то, что я ожидал — веревки путаются,  200 кг мало. Решил сделать сам. Сперва  стал смотреть в интернете как делают другие люди .

Но как оказалось найти нормальный пример не просто —  в основном поиск указывал на говносайты,  которые воруют друг у друга текст и картинки. Решил разобраться с некоторыми тонкостями конструкции. То что задумал продают в районе 60000 тыс. руб.  Для меня дороговато.

  Решил сделать полиспаст своими руками. Вот какие тонкости нужно учитывать при самостоятельном изготовлении полиспаста  :

Сначала схема:

Полиспастная система своими руками

Теперь перейдем к конструкции полиспаста. Запланировал сделать  полиспаст из двух блоков по три ролика в каждом, примерно на 6 тонн. Начнем с грузоподъемности которая зависит от толщины троса — тут просто грузоподъемность зависит от толщины троса.

Примерно и очень грубо можно грузоподъемность разделить на  коэффициент, множитель запланированного мной полиспаста,  можно посмотреть на вышеприведенной схеме.  Скажем потребный полиспаст нужен на 6 тонн, тогда 6000 кг. делим на 6 и получаем для троса ровно  тонну.  На тонну подойдет трос  10 мм.

В магазинах все лебедки, блоки использующие стальной трос сделаны совершенно не правильно. Диаметр ролика должен выбираться с учетом диаметра стального троса и должен быть равен  минимум 16 диаметрам троса, а лучше 24 диаметрам. В магазинных поделках это не соблюдается.

 Диаметр шкива ролика катастрофически мал,  диаметр троса абсолютно не соответствует допустимым нагрузкам.  Ролик в лучшем случае на однорядном радиальном подшипнике или вовсе без подшипника, что тоже не очень хорошо. Канавка на шкиве чаще всего слишком большая.

Материал вообще из самой  дешевой стали и не имеет ни какого запаса прочности. Детали щек из тонкой листовой стали.  Доходит до смешного продается  ручная лебедка с заявленными  характеристиками грузоподъемности в 1,5 тонны имеет трос диаметром 3 мм.

А ведь в интернете легко находится таблица грузоподъемности стальных тросов

Диаметр троса Рабочая нагрузка, кН Разрушающая нагрузка, кН
2мм 0,47 2,35
3мм 1,06 5,29
4мм 1,88 9,41
5мм 2,94 14,70
6мм 4,24 21,20
8мм 7,52 37,60
10мм 11,76 58,80

1 кН примерно равен 100 кг. Канавка на шкиве или ролике должна соответствовать по размеру тросу  и быть чуть больше диаметра троса.  Грубо говоря, размер канавки должен быть такой,  что бы трос не плющился и в то же время свободно размещался в канавке.

Взяв за прототип полиспаст крана я все посчитал, почертил и получилась следующая конструкция. Каждый шкив на двух подшипниках по соответствующей нагрузки, ось из прочной стали . Есть ещё тонкость — шпильки для укладки троса не дают тросу лишней свободы. Количество деталей блоков на удивление велико для простого полиспаста.  Ну все остальное  думаю будет ясно из фотографий.

Полиспаст получился тяжелый но очень удобный в работе. Вес одного блока 15 кг. Трос диаметром 10мм и длиной 30 м.

Полиспастная система своими руками

Полиспастная система своими руками
Полиспастная система своими руками
Полиспастная система своими руками
Полиспастная система своими руками
Полиспастная система своими руками
Полиспастная система своими руками
Полиспастная система своими руками
Полиспастная система своими руками

Промышленные альпинисты: статья про полиспасты, часть 1

Skip to content

Как собрать и использовать не очень сложный полиспаст?

Остальные части статьи: вторая, третья, четвёртая

   Полиспаст — система верёвок и блоков, позволяющая выигрывать в силе за счёт проигрыша в длине верёвки.

   При этом, во сколько раз мы выигрываем в силе, во столько же раз проигрываем в расстоянии подъёма груза, то есть в длине верёвки. Например, при подъёме груза с выигрышем в силе в 6 раз, для подъёма груза на 1 метр, нам придётся вытянуть 6 метров верёвки.

   Бывают простые, сложные и комплексные, чётные и нечётные полиспасты.

   Кратность полиспаста — коэффициент теоретического выигрыша в силе. Если говорят «кратность полиспаста равна 4», то это значит, что данный полиспаст даёт теоретический выигрыш в силе в 4 раза.

   У полиспаста есть 2 конца — один закреплен на опоре (неподвижный), а другой на перемещаемом грузе (подвижный).

   Выигрыш в силе дают только подвижные блоки (закреплённые на подвижном конце системы). Неподвижные блоки служат лишь для изменения направления движения верёвки.

   В промышленном альпинизме, как правило, полиспасты используются для подъёма грузов или натяжения веревок (например, гибких анкерных линий).

Полиспастная система своими руками

   При этом, если конец верёвки закреплён на опоре — то полиспаст получится чётный, если на подвижной точке (грузе) — то нечётный.

   Каждый подвижный ролик (блок) даёт +2 к кратности, подвижная точка закрепления веревки +1 к кратности.

   На рисунке 1 изображён полиспаст (1) «один к двум» (дающий двухкратный выигрыш в силе, кратность полиспаста равна 2). Конец верёвки закреплён на опоре, использован один ролик, закреплённый на грузе. Это чётный полиспаст.

   На рисунке 2 изображён полиспаст (2) «один к трём» (дающий трёхкратный выигрыш в силе). Конец верёвки закреплён на грузе, использованы 2 ролика, закреплённые один на грузе, другой на опоре. Это нечётный полиспаст.

   На рисунках 3 и 4 изображены полиспасты, соответственно на 4 и на 5, образованные соответственно из полиспастов (1) и (2) путём добавления одного ролика (блока), закреплённого на подвижной точке (грузе) и 1 ролика (блока), закреплённого на опоре.

Простые полиспасты с бо́льшим выигрышем образуются аналогично

   Для расчёта выигрыша в силе можно пользоваться простым правилом: сколько прядей полиспаста (верёвок) идёт от груза, такой и будет теоретический выигрыш в силе.

   Основное преимущество простых полиспастов: нет необходимости что-то переставлять или менять в системе до окончания подъёма, простота расчёта и сборки.

   Основной недостаток: для создания простого полиспаста нужно много веревок и при больших кратностях сильно падает эффективность всей системы. Обычно считают, что не целесообразно применять простые полиспасты при кратности больше, чем 1:5.

Полиспастная система своими руками

рисунок 1

Полиспастная система своими руками

рисунок 2

Полиспастная система своими руками

рисунок 3

Полиспастная система своими руками

рисунок 4

   Если мы тянем один простой полиспаст другим, мы получаем сложный полиспаст.

   В этом случае, выигрыши в силе простых полиспастов, входящих в состав сложного, перемножаются.

   То есть, натяжение полиспаста на 4 полиспастом на 2 даёт выигрыш в силе в 8 раз. Пример сложного полиспаста приведён на рисунке 5.

   Основные недостатки сложных полиспастов: они не складываются полностью и имеют небольшой рабочий ход (расстояние, которое проходят элементы полиспаста до того момента, когда появится необходимость переставить их вручную).

   Полезный совет: для того, чтобы сложный полиспаст более полно складывался при каждом рабочем ходе и требовалось меньше перестановок в просцессе работы, необходимо разнести станции, к которым закреплены простые полиспасты, входящие в состав сложного.

Полиспастная система своими руками

рисунок 5

Полиспастная система своими руками

   Ветви верёвки в полиспасте могут перекручиваться, прижиматься друг к другу и к роликам, ролики могут сходится под нагрузкой и зажимать верёвку. Чтобы избежать этого, нужно немного разнести блоки, например с помощью такелажной пластины.

  •    Для борьбы с закручиванием полиспаста можно использовать вертлюг.
  •    При использовании в качестве блоков отдельных роликов, верёвка должна располагаться в одной плоскости.
  •    Для полиспаста обычно используется статическая верёвка, динамическая верёвка очень сильно уменьшает реальный выигрыш в силе.

Полиспастная система своими руками

Такелажная пластина

   При вытягивании полиспаста в момент снятия нагрузки неизбежен обратный ход верёвки.

   Для экономии сил при перехватывании верёвки, для отдыха и т.д., необходима блокировка обратного хода полиспаста.

   То есть, один из блоков должен пропускать верёвку только в одну сторону. Для этого используются такие устройства, как Petzl Pro TRAXION, Petzl MINI TRAXION, Petzl Gri-Gri, Petzl Rig, Kong Duck и подобные.

   При организации полиспаста с помощью грузовой верёвки блокирующий ролик ставится первым от груза. Это позволяет не только заблокировать обратный ход полиспаста, но и закрепить груз на время разгрузки полиспаста, например для перестановки полиспаста.

   Для этого обычно используется Petzl Gri-Gri или Petzl Rig, что позволяет в случае необходимости легко спустить груз.

   При организации полиспаста с помощью отдельной верёвки, блокирующий ролик ставиться последним от груза. В этом случае для фиксации груза необходимо использовать отдельное устройство (Petzl Gri-Gri, Petzl Rig) и отдельно вручную выбирать через него грузовую верёвку, а блокирующий обратный ход ролик должен обладать высокой эффективностью.

   Прикрепление полиспаста к веревке и безопасность работ

Как сделать полиспаст своими руками

Для подъема тяжелого груза есть огромное количество различных приспособлений. Довольно распространенным устройством является грузовой механизм, принцип работы которого — подъем груза с помощью работы блоков и веревок.

Читайте также:  Резец отрезной токарный: конструкция, виды, режимы, назначение

Называется он полиспаст. Конструкция его состоит из двух частей: одна — неподвижная, крепление которой находится на опоре, подвижная — относится непосредственно к грузу.

Полиспастная система своими руками

Виды полиспастов

Сила устройства зависит от блоков, которые относятся к подвижной части. Что же касается неподвижной части, то она необходима для того, чтобы контролировать траекторию движения.

Есть несколько видов полиспастов, их различают по таким характеристикам:

  • сложность (простые или сложные механизмы);
  • четность;
  • кратность (влияет на силу механизма).

Технология изготовления

Для создания полиспаста в домашних условиях не потребуется большое количество материала.

Достаточно взять:

  • 3 вешалки (желательно пластиковые);
  • пластилин в небольшом количестве (используется как груз);
  • шнурок (можно использовать крепкую нить);
  • ножницы;
  • стаканы из бумаги.

Полиспастная система своими руками

Вначале необходимо изготовить корзину, которая будет использоваться для груза. Необходимо взять бумажный стакан и веревку (нить). Далее, необходимо собрать сам полиспаст из вышеперечисленных вешалок. Необходимо зафиксировать один конец веревки или крепкой нити на верхней части вешалки и обернуть нить или веревку на перекладинах.

Сделанную корзинку необходимо подвесить за крючок на нижней вешалке. Конструкция готова, но теперь ее нужно правильно использовать. Необходимо потянуть за конец веревки, который является свободным, после чего вешалки должны соединиться. После этого можно поднимать груз.

Есть еще один метод создания полиспаста. Он немного сложнее, чем предыдущий, но не уступает эффективностью.

Для создания полиспаста понадобится резьбовая шпилька, блоки и тросы, крючок, шестеренка и несколько подшипников. Первым делом нужно закрепить подшипники на шпильке. Для того, чтобы не тратить большую часть силы, необходимо закрепить гайку от резьбовой шпильки. Далее, на конец шпильки крепят шестеренку, механизм будет более удобный в использовании.

И в конце трос необходимо перекинуть через трос и прикрепить его к опоре, а на другой конец устроить крюк, который и будет служить подъемником для груза. Устройство готово, можно приступать к работе.

Изготовление полиспаста своими руками смотрим в видео:

Источник №1: http://remoskop.ru/polispast-gruzovoj-montazhnyj-skorostnoj.html

Подъем грузов без спецтехники – как рассчитать и сделать полиспаст своими руками — СамСтрой — строительство, дизайн, архитектура

Грузозахваты | 19.03.2017

Полиспастами называют систему, образуемую подвижными и неподвижными блоками, которые соединяются между собой канатными (реже – цепными) передачами.

Известные ещё в античные времена, полиспасты и сейчас являют собой устройство, без которого не может функционировать подъёмно-транспортная техника. По сути, за тысячелетия не очень изменились и составляющие этого механизма.

Полиспасты, их назначение и устройство – вопросы, важные для эффективного использования всех конструкций механизмов подъёма.

Сфера использования подобных систем

На сегодня его используют в качестве составного элемента механизма стрелы башенного либо иного крана, устройств и приспособлений для выполнения такелажных работ. Также они могут использоваться отдельно для аккуратного перемещения и безопасного подъема различых грузов на небольших судах и других объектов. Среди других сфер применения отметим:

  • натяжение высоковольтных линий электроснабжения, линий связи, несущих тросов различных конструкций;
  • поддержание постоянного давления на опоры при спуске и подъеме массивных объектов;
  • перемещение массивных предметов, включая вытаскивание застрявших или вылетевших с дороги автомобилей;
  • активный отдых (альпинизм, экстремальный туризм).

Конструктивные особенности современных полиспастов

Основной сферой применения подобных систем остаются стреловые механизмы башенных, мостовых, автомобильных кранов. С помощью полиспастов можно значительно увеличить силу либо наоборот скорость. Первое используют в кранах, а второе в подъемниках. Конструктивно они включают следующие элементы:

  Классификация, виды и назначения трубопроводной арматуры

  • блоки подвижные и неподвижные;
  • барабаны обводные;
  • блоки обводные.

Традиционной компоновкой полиспастов остается вертикальной, а место расположение барабана определяется наличием обводных блоков. Если последние отсутствуют, то барабан находится вверху и наоборот.

Одновременно количество блоков (для силового типа) определяет степень роста суммарного усилия, а количество подобных элементов с неподвижно закрепленной осью на 1 меньше, чем с подвижной.

Специфика роста кратности в полиспастах различного типа

Увеличение кратности в силовых системах позволяет снизить нагрузку на каждый отдельных канат, что позволяет добиться сразу нескольких эффектов:

  • возможность использования канатов меньшего диаметра;
  • возможность уменьшения диаметра блоков и барабана;
  • возможность снижения массы и передаточного отношения приводного редуктора.

Одновременно в этом случае понадобится большая канатоемкость барабана, так как выигрыш в силе автоматически ведет к «проигрышу» по расстоянию.

У скоростных полиспастов рабочую силу, которая развивается пневматическим либо гидравлическим цилиндром, прикладывают непосредственно к подвижной обойме, а груз одновременно подвешивают к свободного краю подъемной цепи, каната либо веревки. Здесь выигрыш в скорости будет чем больше, тем выше подъем груза.

Введение

Полиспаст – это подъемная конструкция, которая была изобретена еще во времена великого мыслителя Архимеда. Сейчас нельзя точно установить, кто был тем самым гением, но уже упомянутый философ также прикладывал свою руку к развитию этой конструкции. Иначе еще называют системой блоков, из-за основного назначения и имеющихся в то время противовесов, в виде блоков известняка.

Блоки и полиспасты, назначение и устройство которых сейчас для обычного человека, привыкшего к высоким технологиям, выглядит довольно примитивно.

Но стоит учесть тот факт, что именно благодаря этому механизму были построены великие исторические сооружения, такие как пирамиды, Пантеон, Колизей и тому подобные.

Но технология не осталась на страницах учебников, а продолжала свое развитие, адаптируясь под появляющуюся технику и нужды людей.

Особенности силовых полиспастов

Ключевой характеристикой подобных систем остается максимальна нагрузка, которая может быть развита. В общем случае, она зависит от следующих факторов:

  • грузоподъемность крана, где полиспасты устанавливаются;
  • кратность устройства (общее число ветвей каната, удерживающих груз);
  • КПД блока, который определяют потери на преодоление силы трения, а также зависящие от жесткости цепи либо каната.

На механизме по подъему и передвижению груза может быть одновременно установлено несколько полиспастов, то позволяет равномерно распределить нагрузку и уменьшить толщину веревки либо каната.

Одновременно одинарные полиспасты наиболее просты технически (у них один конец закреплен, а второй находится на барабане). Одновременно у последних очень ограничен угол отклонения из-за риска схода подъемного каната с блока.

Вместе с этим наличие дополнительного блока усложняет и удорожает всю систему, но дает сразу несколько преимуществ:

  • возможность повышения скорости вращения блоков;
  • снижение износа каната;
  • более симметричное расположение нагрузки.

Наиболее широко используют на практике следующие схемы полиспастов:

  • сдвоенные трехкратные с наличием в схеме расположения двух обводных и трех рабочих блоков;
  • сдвоенные трехкратные, имеющие уравнительную траверсу, которая позволит использовать грузоподъемную технику в тяжелых условиях.

Подъемник с в домашних условиях

Порой в быту появляется нужда в поднятии тяжелого груза, но не у всех людей есть возможность подогнать к порогу строительный кран, от чего приходится выкручиваться. И тут на помощь как раз сможет прийти система блоков.

Полиспасты, назначение и устройство которых может показаться довольно сложной в конструировании, но при должной подготовки, создание такой конструкции в домашних условиях не составит проблем.

Все производится в четыре этапа:

  • Расчеты. Они производятся с учетом ваших целей и задач, а именно, параметры рабочего помещение, наличие в нем ограничений, вес груза и расстояние на которое нужно произвести транспортировку. Нужно зафиксировать все эти данный для составления чертежа и выбора конструкции.
  • Создание чертежа. Если в этом деле нет опыта, то лучше обратится к человеку с опытом и инженерным образованием, который сможет сократить время на создание модели на бумаге. Если помощи взять неоткуда, то лучше обратится в интернет и посмотреть рабочие чертежи базовых конструкций. Каждая из типов будет эффективна в определённых условиях, замеры которых вы сделаете ранее.
  • Подбор материалов. Подбор стоит начинать уже на первых этапах, а именно отталкиваться от уже имеющих вещей и тех, что можно приобрести. От вашего чертежа и расчетов зависит, какие детали будут нужны и какой материал лучше использовать. Покупайте в силу своего бюджета и с заделом на дальнейшее использование. Сильно экономить не стоит, иначе конструкция может подвести в самый ответственный момент.
  • Конструирование. Этот шаг самый простой из всех, потому что здесь нужно лишь соблюдать план и делать на совесть.

При определённой сноровке и подготовленности может получится очень добротная рабочая модель, которая не будет уступать строительным аналогам. Но если задачи не слишком амбициозные, то сильных затрат это не потребует. Для надежности можно в создании использовать уже готовый части из строительных полиспастов.

Читайте также:  Роликовый листорез своими руками

Особенности выбора полиспаста

В идеальном случае, для каждого грузоподъемного механизма подобная система должна проектироваться индивидуально. При этом учитывают следующие факторы:

  • общая грузоподъемность механизма;
  • число обводных блоков, влияющих на итоговые потери на постоянное трение (зависят от типа опорных подшипников, способе смазки);
  • диаметры отдельных элементов полиспаста;
  • углы допустимого возможного отклонения от плоскости обводных барабанов;
  • материал изготовления грузоподъемного каната;
  • характер и вид опор, способы смазки для снижения трения осей;
  • скорость движения подвижных блоков.

На практике обычно используют типовые решения, что позволяет сэкономить время на производстве, проектировании подобных систем, их сертификации. Дополнительно они обходятся значительно дешевле для конечного покупателя.

  Как отбить уровень пола правильно и как проверить его

Общие сведения[править | править код]

Шлюпбалка с полиспастом для спуска на воду и подъёма шлюпок на бортОпределение сопротивлений в неподвижных блоках

.

Скорость каната при огибании неподвижного блока не меняется. При движении каната неподвижный блок приводится во вращение силами трения, возникающими между канатами и ручьём (канавкой) блока[3].При этом натяжение S2 сбегающей ветви каната будет больше натяжения S1 набегающей ветви на сопротивление жёсткости каната и сопротивление трения в подшипниках блока:

S2 = S1 + Wж + Wоп,

где:

  • Wж — сопротивление жёсткости каната, приведённое к ободу блока;
  • Wоп — сопротивление в подшипниках блока, приведённое к ободу блока[3].

В этой формуле не учтено дополнительное сопротивление трения каната о реборду блока в момент набегания и сбегания каната, возникающее при отклонении каната от плоскости блока[3].Вследствие жёсткости канат при набегании на блок не сразу входит в его ручей, а при сбегании не сразу приобретает прямолинейное положение[3].

Запасовка полиспастов

На практике может появиться необходимость изменить расстояние между основными грузовыми блоками и расположение последней. Подобная процедура называется запасовкой и она позволяет изменить скорость либо высоту подъема груза. В грузовых кранах с ее помощью можно подкорректировать нарушенную прямолинейность подъема, что повышает общую безопасность работ и предсказуемость поведения.

Всего существует четыре вида запасовки:

  • Однократная, которую используют на стреловых подъемных механизмах, оснащенных гуском. В этом случае крюк подвешивают на одной нити каната и проводят через все блоки с последующим наматыванием на жестко закрепленный барабан.
  • Двухкратная, которую используют на различных кранах, имеющих балочную и подъемную стрелу. В 1-м случае конец каната крепят на корне, а 2-й прогоняют через обводные барабаны, крюковые и стреловые блоки, вершину башни с подводом к лебедке. Во 2-м случае неподвижно жестко закрепленные блоки размещают прямо на головке стрелы, а канат крепят сразу в грузовую лебедку.
  • Четырехкратная, которую применяют обычно на кранах и механизмах с высокой грузоподъемность. В ее основе лежит однократная или двухкратная запасовка, но ее реализуют отдельно по каждому из имеющихся блоков.
  • Переменная, в основе которой лежит желание изменить рабочую грузоподъемность механизма. Для этого в подвижные блоки монтируют подвижные обоймы, которые удерживает сам канат либо цепь. Изменение же кратности проведенной по итогу запасовки идет за счет опускания подвески на специальную опору, которое происходит при сматывании каната.

Приобрести полиспасты, а также блоки для них можно оставив заявку по телефону +7 (812) 44-989-11 либо электронной почте

Способы крепления веревки к грузоподъемному механизму

Грузовая веревка позволяет автоматически фиксировать поднимаемый груз, что сказывается на проходе узлов. Ее нужно заправить так, чтобы исключалась возможность перетирания из-за частых контактов с остальными частями грузоподъемной конструкции. Выделяют 3 основных метода крепления веревки к полиспасту:

  1. С помощью схватывающих узлов, изготавливающихся из репшнуров диаметром до 8 мм. Они обладают высокой прочностью и начинают сползать с веревки только при нагрузке 10 – 13 кН. Схватывающие узлы не подвергает канат деформации. При длительной эксплуатации они оплавляют оплетку и прилипают к веревке, становясь предохранителями.
  2. С помощью зажима общего направления. Его рекомендуется применять на влажных и обледенелых веревках. Зажим начинает сползать без возникновения деформаций при нагрузке 6-7 кН.
  3. При помощи личного зажима. Он сползает при нагрузках от 4 кН, разрывая оплетку.

Для фиксации канатов кранов требуется закрепить 1 конец веревки запреткой или тросовым зажимом. На лебедках трос фиксируется на специальных креплениях при помощи клина и прижимной планки.

Блоки полиспаста. Расчет полиспаста. КПД блока

Полиспаст – это специальное приспособление для подъема грузов, состоящее из двух и более блоков, которые последовательно обвиваются канатом либо цепью. Схема полиспаста может быть рассчитана на выигрыш в подъемной скорости или силе. Интернет-магазин «Ленсталь» представляет большой выбор блоков и готовых многоблочных систем различных параметров.

У нас можно купить полиспаст с доставкой по Санкт-Петербургу и области, а также в регионы России.

Изначально полиспастная система возникла для обеспечения подъема и перемещения груза. Именно с появления устройства можно отсчитывать эпоху развития грузоподъемных механизмов.

Позже приспособление получило широкое распространение в различных сферах – от парусного такелажа до устройства переправ альпинистами.

Устройство и виды полиспастов

В зависимости от конструкции устройства обеспечивают прирост силы или скорости при подъеме и погрузке тяжелых объектов. Существуют такие виды механизмов:

В первом груз крепится к подвижной обойме, а тяговое усилие прикладывается к тросу со стороны последнего блока, который последовательно огибается им.

Сила, которую необходимо прикладывать для подъема рассчитывается, как частное от деления веса поднимаемого объекта на кратность полиспаста (количество ветвей каната). Увеличение скорости возможно при приложении усилия к подвижной обойме и подвешивании груза к сбегающему канатному концу.

Подъем происходит быстрее за счет значительного увеличения его высоты. Ее простой расчет –произведение хода поршня силового привода на кратность механизма.

В кранах и грузоподъемных механизмах применяются:

  Домкрат подкатной 2 тонны его ремонт

  • одинарные (концы троса крепятся на неподвижной части конструкции и на барабане);
  • сдвоенные (концы каната крепятся на барабане, на котором предусмотрена двойная нарезка – влево и вправо).

В зависимости от мощности и применяемого аксессуара для обвития подвижных элементов устройства бывают:

Определение КПД полиспаста

Содержание

Введение………………………………………………………………………………………….3 Задание, исходные данные………………………………………………………………………4 Определение КПД полиспаста………………………………………………………………….5 Определение натяжения ветви каната, идущей на барабан…………………………………..

6 Подбор каната по разрывному усилию………………………………………………………….

7 Определение размеров барабана………………………………………………………8 Подбор электродвигателя………………………………………………………………………10 Подбор редуктора………………………………………………………………………………11 Подбор тормоза…………………………………………………………………………………13 Кинематическая схема………………………………………………………………………….15

  • Введение
  • Основной грузоподъемный механизм – лебедка, применяется как самостоятельно, так и в качестве составной части строительных кранов.
  • Лебедка состоит из барабана, на который навивается канат, зубчатых и червячных передач, тормоза и двигателя.
  • Лебедки с механическим приводом выполняются одно- или многобарабанными, с приводом от электродвигателя.

Однобарабанные реверсивные лебедки с электроприводом пригодны в комбинации с полиспастами для подъема грузов любой массы. Лебедки этого типа имеют сварную раму, на которой установлен барабан, двухступенчатый зубчатый редуктор, тормоз, электродвигатель.

Электродвигатель с редуктором соединяется упругой муфтой, одна из половин которой является одновременно тормозным шкивом.

Тормоз двухколодочный с короткоходовым электромагнитом. Электрическая часть магнита включена параллельно электродвигателю привода. Спуск груза принудительный – реверсированием (изменением направления вращения) двигателя. Скорость спуска равна скорости подъема или несколько превышает ее.

Рис. 1. Общая расчетная схема механизма подъема груза:

1 – строящееся здание; 2 – груз; 3 – направляющий блок; 4 – стрела крана; 5 – канат (трос); 6 – барабан; 7 – эл. Двигатель; 8 – редуктор; 9 — полиспаст

Задание, исходные данные

  Как сделать приспособление для колки кирпича

Требуется:

  1. Подобрать канат по ГОСТу.
  2. Определить диаметр, длину и канатоемкость грузового барабана.
  3. Определить необходимую мощность двигателя и выбрать его тип.
  4. Определить общее передаточное число лебедки и подобрать её тип.
  5. Выбрать тип тормоза и определить вес тормозного груза.

Начертить кинематическую схему подъемного механизма (с указанием всех размеров передач и тормозного устройства).

Исходные данные:

  • Вес поднимаемого груза Q, кг – 2000;
  • Высота подъема груза, Н×м – 50;
  • Скорость подъема груза, м/мин – 30;
  • Режим работы механизма – средний;
  • Схема подвески груза – Б;
  • Лебедка: электрическая, реверсивная с индивидуальным приводом, двигатель лебедки электрический, тормоз колодочный.

Рис. 2. Схема полиспастной подвески груза

  1. 1 – одноступенчатый редуктор; 2 – соединительная муфта; 3 – колодчатый тормоз: 4 – электродвигатель; 5 – барабан; 6 – канат; 7 – полиспаст.
  2. Определение КПД полиспаста
  3. Если соединить по определенной схеме несколько подвижных и неподвижных блоков, закрепленных в обоймах, огибаемых гибким элементом (канатом, цепью), то такое устройство называется полиспастом.
Читайте также:  Сверлильно-фрезерный станок по металлу: устройство, назначение

Кратность полиспаста определяется числом ветвей каната, на которых подвешен груз, и характеризуется, во сколько раз достигается выигрыш в силе. Блоки различают направляющие с неподвижными осями и блоки ведущие, служащие для передачи крутящего момента. К первой группе относятся блоки, применяемые для изменения направления канатов при работе грузоподъёмных механизмов.

  • Диаметр блока подбирают в зависимости от сечения гибких элементов. Так, для стреловых кранов на автомобильном, гусеничном и железнодорожном ходу:
  • Dбл > 16 × dк – при легком режиме;
  • Dбл > 18 × dк – при среднем режиме;
  • Dбл > 20 × dк – при тяжёлом режиме;
  • При набегании каната на блок тратится работа на деформацию каната и на трение в опорах, что характеризуется КПД блока.
  • При многократном полиспасте:
  • .

  Как подобрать домкрат по весу автомобиля

  1. .
  2. – КПД блока на подшипниках скольжения принят равным .
  3. Определение натяжения ветви каната, идущей на барабан
  4. Определить усилие в канате, навиваемом на барабан, можно по формуле:
  5. ,
  6. где – вес поднимаемого груза, кН;
  7. – вес подвесных приспособлений, кН (принимаем за 5% от веса груза);
  8. – кратность полиспаста;
  9. – КПД полиспаста.
  10. кН.

(внимание ошибка!!!) значение равно 7,15 кН.

Схема полиспаста

Схема простого полиспаста выглядит так:

Большой круг на рисунке изображает барабан привода. Маленькие круги – блоки системы. На левой схеме запасовка троса (веревки) такова: один конец фиксируется на неподвижном элементе, второй – на тяговом механизме (барабане привода). Правый вариант предусматривает крепление каната на приводе и к оси подвижного блока.

В более сложных схемах полиспастных систем участвуют три, четыре и больше подвижных и неподвижных элементов, последовательно обвитых канатом.

На рисунке схематически представлено сдвоенное устройство. Два его блока неподвижно зафиксированы к поверхности, два – движутся.

В таком исполнении нагрузка на привод, оказывающий тяговое усилие на трос, приблизительно вчетверо ниже, чем необходимое усилие для подъема объекта напрямую двигателем.

Такая разница примерна, так как не учитывает КПД механизма, показатель которого обычно колеблется от 93 до 97% и зависит от качества применяемых блоков и сложности схемы.

Расчет полиспаста

Расчетные операции для определения усилий, действующих на элементы системы в ходе работы, нужно начинать с определения параметров и сил, воздействующих на блок:

  • сила воздействия груза (Sн);
  • тяговая сила мотора (Sc);
  • α – угол отклонения;
  • D – диаметр блока (ручья);
  • d – диаметр втулки.

Стоит сразу отметить, что современные устройства такого типа фактически не имеют углов отклонения. Поэтому (ввиду отсутствия практического смысла) ими можно пренебречь, а в дальнейших расчетах принять синус этого угла за единицу.

Для блока уравнение моментов сил выглядит так:

Sс*R = Sн*R + q*Sн*R + N*f*d/2

  • SнR – это момент силы, с которой на систему воздействует груз;
  • q – это коэффициент, определяющий жесткость троса при огибании ролика (определяется экспериментально), он учитывает силы, обусловленные структурой витков самого троса или каната;
  • N – нагрузка на ось блока;
  • f – коэффициент, определяющий силу трения втулки блока.

Для реального практического расчета показатель q не имеет значения. Точнее, его показатель настолько мал в сравнении с силой трения во втулке, что его можно не учитывать. В таком случае формула выглядит так:

  • Sс*R = Sн*R + N*f*d/2
  • Находим нагрузку N. Она определяется разницей в нагрузках на трос с разных сторон блока:
  • N = 2*Sн*R*sin(α)
  • А поскольку мы опускаем углы, упрощаем формулу до:
  • N = 2*Sн*R
  • Объединив все получим формулу определения КПД подъемного устройства:
  • Убрав незначительные параметры, формула упрощается до:
  • ηп = 1/(1+2*f*d/D)

Эта формула показывает, что для КПД системы самое важное значение имеет качество применяемых в ней блоков и их материалов. Чем ниже их сила трения, тем выше показатель КПД.

Как правило, в расчетах применяются такие уровни коэффициэнта полезного действия блочной системы:

  • 97% – принимаемое среднее, если в элементах используются бронзовые втулки и подшипники качения;
  • 95% – применяются подшипники скольжения;
  • 93% и ниже – запыленные места, агрессивные природные условия работы механизма, высокая температура.
  1. Теперь расчет сил на один блок нужно применить на соответствующее их количество в системе.
  2. S1 = S0* ηп
  3. S2 = S1*ηп = S0* ηп * ηп = S0*( ηп)2
  4. Sn = S0*( ηп)n
  5. Сумма усилий с формулой преобразования геометрической прогрессии позволит получить показатель S0 в прямой зависимости от веса поднимаемого груза (Р).
  6. S0 = P*(1 — ηп)/(1 — (ηп)n+1
  7. Кроме того, в зависимости от конструкции системы вероятно придется учитывать нагрузки на остальные обводные ролики, КПД работы каких также стоит учитывать при расчете.

Формулу расчета КПД блока полиспаста

Как всегда, КПД показывает отношение выполненной работы к затраченной. Для дальнейших расчетов давайте немного обратимся к практике.

  • Первое. При прочтении у вас, скорее всего, сразу возник вопрос о каких углах отклонения вообще идет речь? Действительно, современные полиспасты их просто не имеют. В этих углах нет никакого практического смысла. Можно смело заменить синус из формулы на единицу.
  • Второе. Как уже упоминалось ранее, значение q крайне мало относительно f. В реальных условиях его опускают. Также очень малое значение имеют диаметр ручья полиспаста.

Ну, собственно, у нас остается только сила трения блока полиспаста о его втулку. Таким образом, основное значение при выборе полиспаста имеет качество материалов, из которых он изготовлен, а вернее материалы втулки.

При расчетах используются следующие величины КПД блока полиспаста:

  • 100% — недостижимый идеал;
  • 97% — среднее значение при использовании бронзовых втулок в подшипниках качения;
  • 95% — средние значение при использовании подшипников скольжения;
  • 93% и меньше — сильно запыленные места, сильно повышенная температура или агрессивные среды использования.

Не забываем, что мы до сих пор рассматриваем один единственный ролик, а он у нас не один и не два.

Назначение и применение полиспаста

Одним из наиболее частых применений подъемного механизма из последовательно соединенных блоков выступает использование в качестве составной части механизмов подъема и вылета стрелы кранов, такелажных приспособлений. Система применяется самостоятельно для подъема и перемещения небольших грузов, например, на малых судах. Кроме того, устройства активно применяются в разных сферах:

  • сдвоенные часто выступают деталью мостовых, козловых или консольных кранов, где нужно поддерживать постоянное давление на опоры при подъеме и опускании тяжелых объектов;
  • натяжение подвесных силовых линий и кабелей связи, несущих тросов при организации подвесных конструкций;
  • вытаскивание застрявшего в грязи автомобиля, перемещение тяжелых предметов;
  • в альпинизме и горном туризме для натяжения переправ, перил, подъема пострадавших.

В каталоге интернет-магазина «Ленсталь» представлен большой выбор блочных систем. Выбирайте самостоятельно или обратитесь за помощью к нашим менеджерам. Они подберут оптимальное оборудование с учетом ваших целей, необходимых параметров, стоимости и производителя.

Правила полиспастов

Каждый полиспаст ручной работает на основе законов физики, и потому его функционирование соответствует нескольким достаточно простым правилам, с которыми желательно ознакомиться.

  • Правило номер один. Выигрыш в усилии обеспечивают исключительно движущиеся блоки или ролики, которые закрепляются на грузе или же канате, идущем от груза. Стационарные блоки выигрыша в силе никогда не обеспечивают.
  • Правило номер два. Победа в силе кратна проигрышу в расстоянии. Говоря другими словами, например, двукратный полиспаст монтажный для каждого метра подъема предмета требует протяжки через всю свою систему двух метров каната. В то же время полиспаст 6:1 обязывает вытянуть уже 6 метров троса для перемещения вверх груза на один метр. Резюмируем: чем больше «сила» полиспаста, тем медленнее (настолько же) будет подниматься груз.

Отдельного внимания заслуживает сложный полиспаст. Сам по себе он представляет совокупность простых полиспастов, каждый из которых тянет за собой другой. Таким образом между собой могут быть смонтированы несколько полиспастов. Данная разновидность наиболее часто применяется в момент проведения спасательных работ.

В заключение будет правильным сказать следующее: полиспаст (принцип действия его достаточно легко понять при внимательном изучении вопроса) был, остается и, скорее всего, будет еще очень долгое время верным помощником человека в решении множества насущных вопросов, связанных со строительством, монтажом, погрузкой, разгрузкой и прочими операциями, которые являются достаточно трудоемкими. Основной проблемой, устранение которой полностью на сегодняшний день не представляется возможным по причине опять-таки идеально работающих физических законов, является наличие силы трения в системе.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector