Схема поліспаста з кратністю 4. Поліспасти

Поліспастами називають систему, утворену рухливими і нерухомими блоками, які з'єднуються між собою канатними (рідше - ланцюговими) передачами. Відомі ще в античні часи, поліспасти і зараз являють собою пристрій, без якого не може функціонувати підйомно-транспортна техніка. По суті, за тисячоліття не дуже змінилися і складові цього механізму. Поліспасти, їх призначення і пристрій - питання, важливі для ефективного використання всіх конструкцій механізмів підйому.

Пристрій поліспаста і умови його роботи

Основна область застосування поліспастів - стріляв механізми кранів. Все різноманіття поліспастів може бути зведене до двох вимогам: або збільшити силу (силові поліспасти), або підняти швидкість (швидкісні поліспасти). У підіймальних кранах частіше використовуються перші, а підйомниках - другі. Таким чином, схеми швидкісних і силових поліспастів взаємно зворотні.

До складу поліспаста входять наступні складові:

  1. Блоки з нерухомими осями
  2. Блоки з рухомими осями.
  3. Обвідні блоки.
  4. Обводочние барабани.

Всі перераховані вище елементи розташовуються переважно у вертикальній компоновці, причому місце розміщення барабана залежить від наявності обвідних блоків: зверху, якщо такі блоки відсутні, і знизу - якщо присутні.

Кількість блоків з нерухомими осями завжди на один менше, ніж з рухомими. При цьому загальна кількість блоків визначає (для силових поліспастів) кратність збільшення сумарного зусилля на механізмі. Кількість обвідних блоків визначається розмірами вузла: зі збільшенням числа таких блоків зусилля також збільшується.

Силові поліспасти, призначення і пристрій яких характеризується кількома параметрами, найважливішим з яких є навантаження, що розвивається в підйомному механізмі. Вона збільшується зі збільшенням розрахункової вантажопідйомності крана, кратності пристрої (кількості гілок каната, на яких підвішений вантаж) і ККД блоку. ККД враховує втрати на тертя в осьових опорах, а також втрати, зумовлені жорсткістю каната або ланцюга.

Поліспастів може бути кілька, тоді сумарне навантаження на блок пропорційно зменшується. Одинарні поліспасти конструктивно простіше, але і найменш ефективні. У них один кінець нерухомо закріплюється на нерухомому елементі, а другий - на барабані. При цьому кут відхилення вельми обмежений через небезпеку сходження каната з блока. Наявність обвідного блоку істотно покращує умови роботи механізму: навантаження стає симетричною, що знижує знос каната, і збільшує допустиму швидкість обертання блоків. Стійкість дії поліспаста залежить також від відстані між обвідним і основними блоками. Зі збільшенням цього параметра надійність поліспаста як функціонального вузла зростає, хоча одночасно збільшується (через наявність сполучної осі) і його складність.
Іншими схемами поліспастів, що застосовуються на практиці, є:

  • Здвоєні триразові, коли в схемі присутній три робочих блоку і два обвідних;
  • Здвоєні триразові, забезпечені зрівняльної траверс. Варіант використовується в вантажопідйомної техніки, яка експлуатується в тяжких і особливо тяжких умовах.

Експлуатаційні характеристики поліспастів і їх вибір

На ефективність, якою володіють поліспасти, на їх призначення і пристрій в конкретному механізмі вплив роблять наступні фактори:

  1. Вантажопідйомність основного механізму, в складі якого працюють дані вузли.
  2. Кількість обвідних блоків: зі зростанням їх числа втрати на тертя зростають.
  3. Кути відхилення канатів від середньої площини барабана.
  4. Діаметри блоків.
  5. Діаметр каната / висота ланцюга.
  6. Матеріал каната.
  7. Характер опор (в підшипниках кочення або ковзання).
  8. Умови мастила всіх осей поліспаста.
  9. Швидкість обертання блоків або переміщення тягових канатів (в залежності від призначення пристрою).

Найбільші втрати в поліспастах пов'язані з умовами тертя. Зокрема, ККД розглянутих механізмів, які працюють в підшипниках ковзання, в залежності від умов їх експлуатації, становить:

  • При незадовільною мастилі і при підвищених температурах - 0,94 ... 0,54;
  • При рідкісної мастилі - 0,95 ... 0,60;
  • При періодичної мастилі - 0,96 ... 0,67;
  • При автоматичної мастилі - 0,97 ... 0,74.

Менші значення відповідають Поліспасти з максимально можливою кратністю. Втрати на тертя для вузлів, які працюють в підшипниках кочення, набагато нижче, і складають:

  • При недостатньому мастилі і високих температурах експлуатації - 0,99 ... 0,83;
  • При нормальних робочих температурах і мастилі - 1,0 ... 0,92.


Таким чином, застосовуючи сучасні антифрикційні покриття контактної поверхні блоків, можна практично виключати втрати на тертя.

Кути відхилення каната, розташованого на блоці / блоках поліспаста, визначають не тільки знос канатів і блоків, а й безпеку виробничого персоналу вантажопідйомного пристрою. Пояснюється це тим, що при перевищенні допустимих показників схід каната з блока загрожує виробничої аварією. На даний параметр впливають матеріал канатів, профіль канавки барабана, а також напрямок навивки.
Матеріалами канатів найчастіше служать типи ТЛК-О по ГОСТ 3079, ЛК-Р по ГОСТ 2688 і ТК по ГОСТ 3071. Третій тип має найменшу жорсткість (не більше 1,7), що позитивно позначається на гранично допустимому куті відхилення каната на поліспасті. Відповідно для канатів двох перших типів жорсткість досягає 2.

Нормальними кутами відхилення від осі поліспаста вважаються кути 7,5 ... 2,5 0 (менші значення приймаються для максимальних співвідношень діаметра блоку до діаметру каната). Взагалі при проектуванні даних пристроїв це співвідношення завжди намагаються вибирати в діапазоні значень 12 ... 40. Допустимий кут відхилення канатів з маложёсткіх матеріалів менше: до 6,5 ... 2 0.

ГОСТ допускає збільшення граничного відхилення, в порівнянні з рекомендованим не більше, ніж на 10 ... 20% (залежить від режиму роботи вантажопідйомної техніки). На зрівняльний блоці допустимі кути відхилення можуть збільшуватися, але не більше, ніж в 1,5 рази.

Для зниження кутів відхилення на барабанах поліспастів виготовляють профільні канавки, причому кут їх напрямки залежить від напрямку навивки. Тому барабани в механізмах сучасної конструкції завжди виконують з хрестовим профілем, придатним під обидва типи навивки.

запасовка поліспастів

Запасовка - технологічна операція зміни розташування основних вантажних блоків поліспаста, а також відстаней між ними. Метою запасування є зміна швидкості або висоти підйому вантажів шляхом певної схеми проходження канатів по блокам пристрою.

Схеми запасування визначаються типом вантажопідйомної техніки. Відомо, зокрема, що механізми зміни вильоту стріли різні для ручної або електроталі - з одного боку, і для кранів - з іншого. Тому для лебідок запасовка виробляється зміною розташування осі направляючого блоку, і призначається тільки для зміни довжини вильоту стріли. У вантажних кранах запасовкой виправляють можливу криволінійність переміщення вантажу. Крім вантажних канатів, запасовка застосовують також і для канатних пристроїв переміщення робочої візки.

Розрізняють такі схеми запасовок:

  1. одноразова, Яка застосовується для вантажопідйомних механізмів стрілового типу з гуськом. Крюк при цьому підвішується на одній нитці каната, послідовно проводиться через все нерухомі блоки, після чого намотується на барабан. Такий спосіб запасування найменш ефективний.
  2. дворазова, Яка може бути застосована на кранах, як з підйомної, так і балочной стрілою. У першому випадку нерухомі блоки розташовуються на голівці стріли, а протилежний кінець каната закріплюється в вантажний лебідці. У другому випадку один з кінців каната закріплюють на корені стріли, а другий послідовно пропускають через обвідний барабан, блоки підвіски крюка, стріляв блоки, блоки оголовка башти і потім підводять до вантажної лебідці.
  3. чотириразова, Яка використовується для механізмів великої вантажопідйомності. Тут реалізується одна зі схем, описаних вище, але окремо по кожному з блоків підвіски крюка. Дві робочих гілки каната при цьому направляються на блоки робочої стріли. З'єднання суміжних поліспастів проводиться через додатковий нерухомий блок, який встановлюється на стійці платформи повороту крана.
  4. Мінлива, Суть якої полягає в зміні вантажопідйомності крана. При такому вигляді запасування (вона може бути і дво-, і чотирикратної) можливо відповідне збільшення маси вантажу, що піднімається. Для цього в рухливі блоки додатково встановлюють по одній або дві рухомих обойми. Утримання обойм виробляє сам вантажний канат через різницю в зусиллях, які створюються наявністю підвіски крюка. Зміна кратності запасування виконується опусканням підвіски крюка на опору при триваючому змотуванні каната.

Дво- і особливо - чотириразова запасовка дозволяє робити безпечний підйом вантажу, який практично вдвічі перевищує тягове зусилля, що розвивається лебідкою. При цьому проворот канатів під навантаженням виключається, що істотно знижує їх знос.

поліспаст - це вантажопідйомне пристрій, що складається з декількох рухомих і нерухомих блоків огинає мотузкою, канатом або тросом, що дозволяє піднімати вантажі з зусиллям в кілька разів меншим, ніж вага вантажу, що піднімається.

Будь поліспаст дає певний виграш в зусиллі для підняття вантажу. У будь-який рухомий системі складається з мотузки і блоків неминучі втрати на тертя. У цій частині для полегшення розрахунків неминучі втрати на тертя не враховуються і за основу береться Теоретично Можливий Виграш в Зусиллі або скорочено ТВ теоретичний виграш).

Примітка: зрозуміло, в реальній роботі з поліспастами тертям знехтувати неможливо. Детальніше про це та про основні способи зниження втрат на тертя буде сказано в наступній частині «Практичні поради по роботі з поліспастами»

Основи побудови поліспастів

Якщо закріпити мотузку (трос) на вантаж, перекинути її через блок, закріплений на станції (далі стаціонарний або нерухомий блок) і потягнути вниз, то для підняття вантажу необхідно докласти зусилля рівне масі вантажу. Виграшу в зусиллі немає Для того щоб підняти вантаж на 1 метр необхідно протягнути через блок 1 метр мотузки.

Це так звана схема 1: 1

Мотузка (трос) закріплена на станції і пропущена через блок на вантаж. При такій схемі для підняття вантажу необхідно зусилля в 2 рази менше ніж його маса. Виграш в зусиллі 2: 1. Ролик рухається разом з вантажем вгору. Для того щоб підняти вантаж на 1 метр необхідно протягнути через ролик 2 метри мотузки.

Це схема найпростішого поліспаста 2: 1

Малюнки №№ 1 і 2 ілюструють наступні Основні Правила Поліспасти:

Правило №1.

Виграш в зусиллі дають тільки рушійною ролики, закріплені безпосередньо на вантаж або на мотузці йде від вантажу. СТАЦІОНАРНІ ролики служать лише для зміни напрямку руху мотузки і ВИГРАШУ В зусилля НЕ ДАЮТЬ.

Правило №2.

У скільки разів виграємо в зусиллі - у стільки ж разів програємо у відстані. Наприклад: якщо в показаному на рис. 2 поліспасті 2: 1 на кожен метр підйому вантажу вгору треба протягнути через систему 2 метри мотузки, то в поліспасті 6: 1 - відповідно 6 метрів. Практичний висновок - чим «сильніше» поліспаст - тим повільніше піднімається вантаж.

Продовжуючи додавати стаціонарні ролики на станцію і рухливі ролики на вантаж, ми отримаємо так звані прості поліспасти різних зусиль:

Приклади простих поліспастів Рис. 3, 4.

Правило № 3

Розрахунок теоретичного виграшу в зусиллі в простих поліспастах. Тут все досить просто і наочно.

Якщо необхідно визначити ТВ вже готового поліспаста, то потрібно порахувати кількість пасом мотузки, що йдуть від вантажу вгору. Якщо рухливі ролики закріплені не на сам вантаж, а на мотузці, що йде від вантажу (як на рис. 6) - то пасма вважаються від точки закріплення роликів. Малюнки 5, 6.

Жирний текст

Розрахунок ТВ при складанні простого поліспаста

У простих поліспастах, кожен рухливий ролик (закріплений на вантаж), для якого створено систему додатково дає дворазовий ТВ. Додаткове зусилля СКЛАДАЄТЬСЯ з попереднім.

Приклад: якщо ми почали з поліспаста 2: 1, то, додавши ще один рухливий ролик, ми отримаємо 2: 1 + 2: 1 \u003d 4: 1; Додавши ще один ролик - отримаємо 2: 1 + 2: 1 + 2: 1 \u003d 6: 1 і т.д.

Малюнки 7,8.

Залежно від того, де закріплений кінець вантажний мотузки (на станції або на вантаж) прості поліспасти поділяються на парні і непарні.

Якщо кінець мотузки закріплений на станції, то всі наступні поліспасти будуть парні: 2: 1, 4: 1, 6: 1 і т.д. Малюнок 7.

Якщо кінець вантажний мотузки закріплений на вантаж, то будуть виходити непарні поліспасти: 3: 1, 5: 1 і т.д. Малюнок 8.

Крім простих поліспастів в рятувальних роботах також широко застосовуються так звані СКЛАДНІ Поліспасти.

складний поліспаст

Складний поліспаст - це система, в якій один простий поліспаст, тягне за одною простий поліспаст. Таким чином можуть бути з'єднані 2, 3 і більше поліспастів.

На рисунку 9 наведено конструкції найбільш уживаних в рятувальній практиці складних поліспастів.

Правило №4. Розрахунок ТВ складного поліспаста.

Для розрахунку теоретичного виграшу в зусиллі при використанні складного поліспаста необхідно помножити значення простих поліспастів, з яких він складається. Приклад на рис. 10. 2: 1 тягне за 3: 1 \u003d 6: 1. Приклад на рис. 11. 3: 1 тягне за 3: 1 \u003d 9: 1.

Розрахунок зусилля кожного з простих поліспастів, що входять до складу складного проводитися за правилом простих поліспастів. Кількості пасом вважається від точки кріплення поліспаста до вантажу або вантажний мотузки, що виходить з іншого поліспаста. Приклади на рис. 10 і 11.

На малюнку 9 показані практично всі основні види поліспастів, використовувані в рятувальних роботах. Як показує практика в більшості випадків цих конструкцій цілком достатньо для виконання будь-яких завдань. Далі в тексті будуть показані ще кілька варіантів.

Зрозуміло, існують і інші, більш складні, системи поліспастів. Але вони рідко застосовуються рятувальної практиці і в даній статті не розглядаються.

Всі показані вище конструкції поліспастів можна дуже легко розучити в домашніх умовах, підвісивши якийсь вантаж, скажімо, на турніку. Для цього цілком достатньо мати відрізок мотузки або репшнура, кілька карабінів (з роликами або без) і схоплюють (затискачів). Дуже рекомендую всім тим, хто збирається працювати зі справжніми поліспастами. На своєму досвіді і досвіді моїх учнів знаю, що після такої відпрацювання набагато менше помилок і плутанини в реальних умовах.

комплексні поліспасти

Комплексні поліспасти не є ні простими, ні складними - це окремий вид.

Відмітна особливість комплексних поліспастів - наявність в системі роликів рухаються назустріч вантажу. У цьому полягає головна перевага комплексних поліспастів в тих випадках, коли станція розташована вище рятувальників і треба тягнути поліспаст вниз.

На Рис 12. наведені дві схеми комплексних поліспастів, що застосовуються в спасработи. Існують і інші схеми, але вони не знаходять застосування в рятувальній практиці і в даній статті не розглядаються.


Для підйому великих вантажів людина не дуже сильний, але він придумав безліч механізмів, які спрощують цей процес, і в цій статті ми обговоримо поліспасти: призначення і пристрій таких систем, а також спробуємо зробити найпростіший варіант такого пристосування своїми руками.

Вантажний поліспаст - це система, що складається з мотузок і блоків, завдяки якій можна виграти в ефективній силі при втраті в довжині. Принцип досить простий. У довжині ми програємо рівно стільки, у скільки разів виявився виграш в силі. Завдяки цьому золотому правилу механіки можна великої маси, не докладаючи при цьому великих зусиль. Що в принципі не так критично. Наведемо приклад. Ось ви виграли в силі в 8 разів, при цьому вам доведеться витягнути мотузку довжиною в 8 метрів, аби підняти об'єкт на висоту 1 метр.

Застосування таких пристосувань обійдеться вам дешевше, ніж оренда підйомного крана, до того ж, ви можете самі контролювати виграш в силі. У поліспаста є дві різні боки: Одна з них нерухома, яка кріпиться на опорі, а інша - рухома, яка чіпляється на сам вантаж. Виграш в силі відбувається завдяки рухомим блокам, які кріпляться на рухомий стороні поліспаста. Нерухома частина служить тільки для зміни траєкторії руху самої мотузки.

Види поліспастів виділяють за складністю, парності і кратності. За складністю є прості і складні механізми, а кратність позначає множення сили, тобто, якщо кратність буде дорівнює 4, то теоретично ви виграєте в силі в 4 рази. Також рідко, але все ж застосовується швидкісний поліспаст, такий вид дає виграш в швидкості переміщення вантажів при дуже малій швидкості елементів приводу.

Розглянемо для початку простий монтажний поліспаст. Його можна отримати при додаванні блоків на опору і вантаж. Щоб отримати непарний механізм, необхідно закріпити кінець мотузки на рухомий точці вантажу, а щоб отримати парний, то кріпимо мотузку на опорі. При додаванні блоку отримуємо +2 до сили, а рухома точка дає +1, відповідно. Наприклад, щоб отримати поліспаст для лебідки з кратністю 2, необхідно закріпити кінець мотузки на опорі і використовувати один блок, який кріпиться на вантаж. І у нас буде парний вид пристосування.

Принцип роботи поліспаста з кратністю 3 виглядає по-іншому. Тут кінець мотузки кріпиться на вантажі, і використовуються два ролика, один з них ми кріпимо на опорі, а інший - на вантаж. Такий тип механізму дає виграш в силі в 3 рази, це непарний варіант. Щоб зрозуміти, який виграш в силі вийде, можна скористатися простим правилом: скільки мотузок йде від вантажу, такий наш виграш в силі. Використовуються зазвичай поліспасти з гаком, на якому, власне кажучи, і кріпиться вантаж, помилково думати, що це тільки блок і мотузка.

Тепер дізнаємося, як працює поліспаст складного типу. Під цією назвою мається на увазі механізм, де з'єднані в одну систему кілька простих варіантів даного вантажного пристрою, вони тягнуть один одного. Виграш в силі таких конструкцій розраховується шляхом перемноження їх кратності. Наприклад, ми тягнемо один механізм з кратністю 4, а інший з кратністю 2, тоді теоретичний виграш в силі у нас буде дорівнює 8. Всі вищевказані розрахунки мають під собою грунт тільки у ідеальних систем, у яких немає сили тертя, на практиці ж справи йдуть інакше .

У кожному з блоків відбувається невелика втрата в потужності через тертя, так як вона ще витрачається саме на подолання сили тертя. Для того щоб зменшити тертя, необхідно пам'ятати: чим більше у нас радіус перегину мотузки, тим менше буде сила тертя. Найкраще використовувати ролики з великим радіусом там, де це можливо. При використанні карабінів слід робити блок з однакових варіантів, але ролики набагато ефективніше карабінів, так як на них у нас втрата становить 5-30%, а ось на карабіни ж до 50%. Також не зайвим буде знати, що найбільш ефективний блок необхідно розташовувати ближче до вантажу для отримання максимального ефекту.

Як же нам розрахувати реальний виграш в силі? Для цього нам необхідно знати ККД застосовуваних блоків.ККД виражається числами від 0 до 1, і якщо ми використовуємо мотузку великого діаметру або занадто жорстку, то ефективність від блоків буде значно нижче, ніж вказана виробником. А значить, необхідно це врахувати і скорегувати ККД блоків. Щоб розрахувати реальний виграш в силі простого типу вантажопідйомного механізму, необхідно розрахувати навантаження на кожну гілку мотузки і скласти їх. Для розрахунку виграшу в силі складних типів необхідно перемножити реальні сили простих, з яких він складається.

Не варто забувати ще й про терті мотузки, так як гілки її можуть перекручуватися між собою, а ролики від великих навантажень можуть сходитися і затискати мотузку. Щоб цього не відбувалося, слід рознести блоки відносно один одного, наприклад, можна між ними використовувати монтажну плату. Слід також купувати тільки статичні мотузки, які не розтягуються, так як динамічні дають серйозний програш в силі. Для збору механізму може використовуватися як окрема, так і вантажна мотузка, приєднана до вантажу незалежно від підйомного пристрою.

Переваги використання окремої мотузки полягає в тому, що ви можете швидко зібрати або приготувати заздалегідь вантажопідйомну конструкцію. Ви також можете використовувати всю її довжину, це також полегшує прохід вузлів. З мінусів можна згадати те, що немає можливості автоматичної фіксації вантажу, що піднімається. Переваги вантажний мотузки в тому, що можлива автофіксація піднімається об'єкта, і немає необхідності в окремій мотузці. З мінусів важливо те, що при роботі складно проходити вузли, а також доводиться витрачати вантажну мотузку на сам механізм.

Поговоримо про інше ході, який неминучий, так як він може виникнути при Прихоплювання мотузки, або ж в момент зняття вантажу, або при зупинці на відпочинок. Щоб зворотного ходу не виникало, необхідно використовувати блоки, які пропускають мотузку тільки в одну сторону. При цьому організовуємо конструкцію так, що блокуючий ролик кріпиться першим від піднімається об'єкта. Завдяки цьому, ми не тільки уникаємо зворотного ходу, але також дозволяємо закріпити вантаж на час розвантаження або ж просто перестановки блоків.

Якщо ви використовуєте окрему мотузку, то блокуючий ролик кріпиться останнім від вантажу, що піднімається, при цьому фіксує ролик повинен володіти високою ефективністю.

Тепер трохи про кріплення вантажопідйомного механізму до вантажної мотузці. Рідко, коли у нас під рукою знаходиться мотузка потрібної довжини, щоб закріпити рухому частину блоку. Ось кілька видів кріплення механізму. Перший спосіб - за допомогою схоплюють вузлів, які в'яжуться з репшнура діаметром 7-8 мм, в 3-5 оборотів. Даний спосіб, як показала практика, є найбільш ефективним, так як схоплює вузол з 8 мм шнура на мотузці діаметром 11 мм починає сповзати тільки при навантаженні 10-13 кН. При цьому спочатку він не деформує мотузку, а через якийсь час, оплавляє оплетку і прикипають до неї, починаючи грати роль запобіжника.

Інший спосіб полягає у використанні затиску загального призначення. Час показав, що його можна використовувати на зледенілих і мокрих мотузках. Він починає повзти тільки при навантаженні в 6-7 кН і несильно травмує мотузку. Ще один спосіб полягає у використанні персонального затиску, але він є не рекомендованим, так як він починає повзти при зусиллі вже в 4 кН і при цьому рве оплетку, або навіть може перекусити мотузку. Це все промислові зразки та їх застосування, ми ж спробуємо створити саморобний поліспаст.

Піднімати важкі вантажі на висоту, нехай навіть не дуже велику - завдання для людини дуже складна. Однак придумано досить багато різних механізмів і пристосувань, що полегшують цей процес. До числа таких механізмів в обов'язковому порядку слід віднести поліспаст. У нашій статті докладніше поговоримо про цей пристрій, а також розповімо про технології створення поліспаста будинку.

Як можна спростити підйом вантажів

Поліспаст являє собою систему, яка складається з нерухомих і рухомих блоків, з'єднаних один з одним ланцюговими або канатними передачами. Це пристрій був винайдений дуже давно, адже ще древні греки і римляни користувалися аналогічними механізмами. За наступні тисячоліття складові даного апарату і його призначення практично не змінилися. На сьогоднішній день цей пристрій використовується практично в первозданному вигляді, лише з невеликими змінами.

Схема роботи поліспаста

Поліспасти застосовуються в основному в стрілових механізмах будівельних кранів. До Поліспасти, незважаючи на всі їх різноманіття, пред'являють дві основні вимоги: збільшення швидкості (за це відповідають швидкісні механізми) і збільшення сили (так звані силові поліспасти). У підйомниках зазвичай використовуються перші, тоді як другі знайшли застосування в підйомних кранах. Слід зазначити і той важливий факт, що схеми силових і швидкісних пристроїв є практично повністю взаємно зворотними.

Звичайний поліспаст являє собою пристрій, основними компонентами якого є:

  • система блоків з рухомими осями;
  • блоки з нерухомими осями;
  • обводочние барабани;
  • обвідні блоки.

За рахунок ефективної взаємодії блоків і мотузок з'являється можливість істотно виграти в силі. В силі ми виграємо в стільки разів, у скільки разів програємо в довжині. Це одне з фундаментальних правил механіки, завдяки якому звичайна людина може з легкістю піднімати важкі маси, витрачаючи мінімум фізичних зусиль.

Набагато вигідніше придбати даний прилад або зробити його самостійно, ніж брати в оренду підйомні крани або аналогічні механізми. Особливість пристрою полягає в тому, що одна зі сторін, яку закріплюють на вантаж, знаходиться в рухомому стані, тоді як друга сторона, що кріпиться до опори, є статичною. Саме рухливі блоки забезпечують такий істотний виграш в силі. Статичні ж блоки потрібні для контролю траєкторії руху мотузки і самого вантажу.

Існують різні види поліспастів, які відрізняються по кратності, парності і складності. Показник кратності визначає, у скільки разів ви виграєте в силі, використовуючи дане пристосування. Так, купуючи механізм з кратністю 6, ви теоретично маєте виграш в силі в 6 разів.

Прості і складні поліспасти - розбираємося в їх конструкції

Для початку поговоримо про простих механізмах. Отримати такий пристрій можна, додавши блоки на вантаж і опору. Парний поліспаст - це пристрій, в якому мотузка прикріплюється до опори. Якщо ж потрібно непарний, то мотузка встановлюється на рухомий точці піднімається предмета. Додавання блоку збільшує кратність приладу на два пункти.

Так, щоб вручну зробити поліспаст для звичайної лебідки, кратність якого становить 2, досить використовувати тільки один рухомий блок, що кріпиться до вантажу. Мотузка ж при цьому кріпиться на опорі. В результаті ми будемо мати парний поліспаст з кратністю 2. Складні поліспасти включають кілька простих механізмів. Природно, такий пристрій дає істотно більший виграш в силі, який можна розрахувати шляхом множення кратності кожного з використовуваних поліспастів. При цьому не варто забувати про силу тертя, через дії якої відбувається невелика втрата в потужності пристрою.

Є кілька способів зменшити силу тертя мотузки. Найефективніший полягає в тому, щоб використовувати ролики якомога більшого радіусу. Адже чим більше радіус, тим сила тертя надає менше впливу на мотузку і підйомний механізм в цілому.

Як на ефективність роботи впливає мотузка

Уникнути затиснення і перекручування мотузки можна, якщо використовувати додаткові пристосування, наприклад, монтажні плати, які дозволяють рознести ролики відносно один одного. Категорично не рекомендуємо застосовувати в поліспастах розтягуються мотузки, оскільки в порівнянні зі звичайними статичними виробами вони дуже серйозно програють в ефективності. Збираючи блок для підйому вантажів, фахівці використовують і вантажну, і окрему мотузки, які прикріплюються до об'єкту незалежно від підйомного пристосування.

Експлуатація окремих мотузок дає деяку перевагу. Суть полягає в тому, що окрема мотузка надає можливість попередньо або заздалегідь зібрати всю конструкцію. До того ж, можна істотно полегшити прохід вузлів, оскільки використовується вся довжина мотузки. Єдиний недолік - це неможливість фіксувати вантаж в автоматичному режимі. Вантажні ж мотузки можуть похвалитися саме такою особливістю, тому в разі виникнення необхідності в автофіксації вантажу скористайтеся саме вантажний мотузкою.

Велике значення має зворотний хід. Даний ефект є неминучим, оскільки в момент зняття, а також при перехоплювання мотузки або зупинці на відпочинок вантаж неодмінно рухається у зворотний бік. Від якості використовуваних блоків, а також всього пристрою в цілому залежить те, наскільки сильно вантаж піде назад. Можна запобігти виникненню даного явища, якщо придбати спеціальні ролики, що забезпечують пропуск мотузки виключно в одному напрямку.

Розповімо трохи про те, як правильно кріпити вантажну мотузку до підіймального механізму. Далеко не завжди навіть самий завбачливий майстер володіє мотузкою необхідної довжини, яка потрібна для кріплення динамічної частини блоку. Тому розроблено кілька способів кріплення механізму:

  • За допомогою схоплюють вузлів. Ці вузли зав'язуються в п'ять оборотів з репшнура, перетин яких не перевищує 8 мм. Використання подібних вузлів є найефективнішим і, відповідно, поширеним. За словами фахівців, вузли є дуже міцними і надійними. Лише навантаження понад 13 кН здатна привести до сповзання такого вузла. Важливим є те, що навіть при сповзання вузол жодним чином не деформує мотузку, залишаючи її в цілості й схоронності.
  • Застосування затискачів загального призначення. Дані пристосування можна використовувати навіть в складних кліматичних умовах, Наприклад, на мокрих або зледенілих мотузках. Навантаження в 7 кН здатна привести до сповзання затиску, що призводить до пошкодження мотузки, хоча і не дуже сильному.
  • Персональні затискачі. Вони застосовуються тільки при невеликих роботах, оскільки навантаження понад 4 кН призводить до сповзання затиску і подальшого обриву мотузки.

Запасовка - вивчаємо найпопулярніші схеми

Дана технологічна операція призначена для зміни відстані між блоками, а також для зміни положення зазначених блоків. Необхідність запасування обумовлена \u200b\u200bзміною висоти або швидкості підйому предметів за допомогою установки конкретної схеми проходження мотузки по блокам і роликам механізму.

Використовувана схема багато в чому залежить від типу вантажопідйомного приладу. Запасовка для лебідок проводиться тільки з метою зміни довжини вильоту стріли. Виконується ж вона шляхом зміни взаємного розташування напрямних блоків. Дуже часто таку операцію проводять у вантажних кранах, де вона потрібна для запобігання такого ефекту, як криволінійність переміщення важких предметів.

Запасування, в залежності від використовуваних схем, поділяються на такі категорії:

  • Одноразова. Такий тип знайшов застосування в вантажопідіймальних кранах стрілецького типу, де гак необхідно підвести на одній мотузці каната. Після цього потрібно послідовно проводити статичні блоки. У фінальній стадії гак намотується на барабан. Як показує практика, даний тип запасування є найбільш неефективним.
  • Дворазова. Цей тип застосовується в кранах, які обладнані балочной і підйомною стрілою. В цьому випадку потрібно нерухомі блоки встановити на голівці стріли, тоді як на вантажний лебідці кріпиться інший кінець мотузки.
  • Чотириразова. Затребувана серед поліспастів, які використовуються для підняття предметів величезної маси. Зазвичай застосовують одну зі схем запасування, які були описані раніше, з тією лише різницею, що вони використовуються окремо для кожного блоку підвіски крюка.

Робимо поліспаст з паперових склянок і шестерень

Пристрої, які використовуються в будівництві, відрізняються великою складністю, що і логічно, адже тут потрібно піднімати великі вантажі на досить велику висоту. Розібратися в їх конструктивних особливостях буває досить проблематично. Чого не можна сказати про домашніх поліспастах, які застосовуються в побуті. Вони настільки прості і зрозумілі, що спорудити поліспаст своїми руками зможе будь-яка людина. Для цього нам потрібні наступні пристосування:

  1. 1. кілька склянок з паперу;
  2. 2. ножиці;
  3. 3. шнурок або міцна нитка, яка виступає в якості мотузки;
  4. 4. пластилін;
  5. 5. пластикові вішалки.

В першу чергу потрібно зробити кошик, в якій буде переміщатися вантаж. Для цих цілей будемо використовувати паперові склянки, через які протягуємо мотузку. Сам же поліспаст збираємо з вішалок. Мотузку або нитку фіксуємо на верхній частині вішалки, після чого кілька разів наметовому на перекладину. Отриману з склянок кошик слід підвісити на нижній вішалці за гачок. В принципі, на цьому збір поліспаста можна вважати закінченим. Для підняття вантажів досить лише правильно користуватися механізмом. Для цього знадобиться тягнути за вільний кінець нитки, що призведе до з'єднання вішалок. Тепер можна спробувати підняти важкі предмети на висоту.

Існує ще один спосіб виготовлення поліспаста своїми руками, який трохи складніше, але відрізняється більшою ефективністю і надійністю конструкції. Тут нам будуть потрібні підшипники, шестерня, гачок, троси з блоками, а також різьбова шпилька. Спочатку на шпильці закріплюємо підшипники, після чого встановлюємо шестірню на кінець шпильки, щоб було зручніше і простіше користуватися саморобним поліспасти. Залишається тільки перекинути трос через шестерні і закріпити його, вільний же кінець буде обладнаний гаком, який необхідний для підйому предметів.

Наостанок нагадаємо, що при роботі з будь-якими поліспастами, купленими в магазині або зробленими будинку, обов'язково слід пам'ятати про техніку безпеки. Необхідно ретельно перевірити конструкцію на міцність і цілісність. Самі ж вантажі слід піднімати плавно і обережно, не розташовуючись в цьому час під підвішеним предметом.