Как сделать приспособление для поднятия груза. Блоки и полиспасты. Принцип работы

Лебедка – незаменимое приспособление, как в домашнем хозяйстве, так и в гараже. Поднять на крышу рулон рубероида, забросить в окно второго этажа строящегося частного дома пару мешков цемента, вытащить двигатель из капотного пространства, да и затащить сам поломанный автомобиль в гараж… Это неполный перечень дел, которые можно запросто выполнить в одиночку с ее помощью.

Приспособления барабанного типа для подъема или перемещения тяжестей, отличаются способом передачи крутящего момента. Из школьного курса физики мы знаем, как работает плечо. Теряя в скорости или расстоянии – мы выигрываем в силе. Фраза Архимеда: «Дайте мне точку опоры, и я переверну Землю» как раз описывает принцип работы лебедки.

ВАЖНО! При работе с подобным устройством, точками опоры является корпус и место крепления лебедки. Оба элемента должны быть надежными.

Ручная лебедка, при помощи приложенного плеча – увеличивает человеческие силы настолько, что один оператор может сдвигать с места автомобили или поднимать тяжести в несколько сот килограмм. При одинаковом (с точки зрения механики) принципе действия, эти приспособления имеют различные способы исполнения.

Ручная барабанная лебедка – разновидности

Ручная лебедка с барабаном – это классика жанра. Кроме общего элемента – шкива, на который наматывается трос, приспособления имеют различные типы привода.

К барабану прочно прикреплена большая, основная шестерня. На нее, и на крепление, ложится вся нагрузка. Поэтому надежность элементов должна быть на должном уровне. В зацеплении с основной, расположена ведущая маленькая шестеренка.

Соотношение количества зубьев и есть величина передаточного отношения. Проще говоря – коэффициент усиления. Ведущая шестерня составляет одно целое с приводным валом. Поскольку речь идет о ручном инструменте – на вал надета рукоятка для вращения.

Длина рычага также влияет на степень усиления. Чем плечо рукоятки больше – тем меньше усилия надо приложить.

С помощью подобных устройств можно в одиночку поднимать несколько центнеров груза или перемещать автомобиль весом 2-3 тонны. При этом скорость вращения барабана достаточно высокая.

Конструкция состоит из двух или более пар шестерен, каждая из которых обладает коэффициентом усиления в десятки раз. При последовательном зацеплении эти коэффициенты складываются, многократно увеличивая усилие.

Обратная сторона медали – пропорциональное снижение скорости. Имея такую лебедку, вы можете осуществлять медленный вертикальный подъем грузов более тонны, но если вам придется работать с двумя мешками цемента – время подъема растянется на десятки минут.

Поэтому производители предоставили возможность использовать каждую пару шестерен в отдельности. Закрепив рукоятку на прямой паре – мы получаем среднее усилие с высокой скоростью. Перекинув ее на вторую пару – теряем в скорости, но увеличиваем силу в два раза.

Обязательным элементом всех лебедок с ручным приводом является стопор, или «собачка»

ВАЖНО! Стопор должен быть подпружинен.

Работает он по принципу храпового механизма. После прекращения подачи усилия на рукоятку зубья звездочки упираются в стопор, предотвращая разматывание троса под тяжестью груза. Это повышает безопасность, но механизм имеет недостаток.

При подъеме он работает идеально, а вот при спуске совершенно бесполезен. Во время обратного вращения «собачку» просто откидывают в сторону, освобождая храповик.

Червячный привод

Для увеличения усилия применяется червячный механизм. Принцип расчета передаточной пары, по сравнению с плоскими шестернями несколько иной, но техника та же. Небольшая по диаметру винтовая шестерня вращает основную, закрепленную на барабане.

Преимущество конструкции – большой коэффициент усиления. Еще один плюс – конструкция самостопорящаяся. То есть, если не прикладывать усилие к рукояти – машина остановится. Это повышает безопасность и комфорт.

Ручку можно вращать в любую сторону, поднимать и опускать груз – не опасаясь за то, что он сорвется.

Серьезный недостаток конструкции – большое трение в червячной паре. Механизм нуждается в постоянной смазке, иначе износ будет просто катастрофическим. При работе «на сухую» пара может просто заклинить.

Учитывая механику процесса – есть ограничения по весу, с которым можно работать. Зато инструмент получается компактным, и часто применяется именно в домашнем хозяйстве.

При выдающейся компактности (механизм редуктора фактически находится внутри барабана), количество шестеренчатых пар может доходить до десяти. Усиление при такой конструкции может достигать сотен раз. Единственный недостаток – высокая стоимость изделия, поэтому в быту применяется редко.

Блок, необходимый для работы лебедки

Ручная лебедка, закрепленная на полу или верстаке, способна лишь перемещать предметы по горизонтали. Для подъема тяжестей на высоту необходимо дополнительное приспособление – блок. Представляет собой шкив с подвесом, через который перекидывается трос.

На чертеже изображен механизм действия комплекта из лебедки и блока.

Причем у этого приспособления есть дополнительные возможности. Каждый добавленный блок увеличивает силу на тросе – вдвое.

Это свойство блочных приводов широко применяется в такелажных работах. При компактном исполнении в помощь лебедке приходит блоковый усилитель.

Все перечисленные приспособления продаются за немалые деньги. И любое из этих изделий можно изготовить самостоятельно.

Самодельные лебедки

Многие ли знают, как сделать лебедку из тормозной трещотки? И собственно, что представляет собой эта самая Трещотка?

Во многих грузовиках (у нас популярны изделия для Камаза) применяется самовыравнивающий механизм для регулировки тормозов, в простонародье – тормозная трещотка. Внутри приспособления расположен червячный редуктор.

Остается приспособить к концевику червячной пары рукоятку, а к основной оси барабан – и лебедка готова. Передаточное отношение 1:20. Барабан можно насадить на штатную тормозную ось, обрезав ее болгаркой. Если применить блочное соединение с одним коленом – мощность удвоится. Не забываем смазывать – и приспособление прослужит вам долгие годы.

Такая лебедка в гараже не поможет вам вытащить двигатель, но сэкономит массу сил при ремонте. Особенно полезно это приспособление для подъема тяжелых предметов из ямы.

Видео — как сделать своими руками лебедку из трещетки для Камаза.

в лебедке
Если вы заняты строительством дачи, где пока нет электричества – можно соорудить лебедку из бензопилы своими руками. Изначально такое приспособление придумали лесорубы, для облегчения процедуры обвязки срубленных стволов.

На фото изображена классическая «Дружба» со снятым корпусом. К ведущей звездочке подсоединяется мотоциклетная цепь. Барабан изготовить не трудно. К нему крепится большая звездочка от колеса того же мотоцикла.

Получаем двойной редуктор – собственный на бензопиле, и цепной из двух звездочек с передаточным отношением порядка 1:10. Такая конструкция будет служить долгие годы, продлевая жизнь компонентам, из которых была сделана.

Ручная рычажная лебедка
Простейшим приспособлением для перемещения грузов является рычажная лебедка. С ее помощью можно затянуть груз в кузов, перетащить волоком тушу убитого на охоте зверя, вытащить застрявший автомобиль.

Приспособление не сильно дорогое, однако даже китайские образцы стоят определенных денег. Для любителей делать вещи своими руками, предлагаем чертеж рычажной лебедки, из которого предельно ясен принцип ее работы.

Внутри рамы закреплен барабан, со звездочкой храпового механизма. На рычаге расположен упор, который вращает звездочку. Чем длиннее рычаг – тем большее усилие вы прилагаете.
Это лишь малая часть конструкций, которые можно изготовить из подручных материалов. Возможно, вы придумаете что-то совершенно оригинальное.

Гордень - одношкивный блок с пропущенным через него тросом; для выигрыша в силе в такелажном деле используют хват-тали и гини (рис. 137).

Рис. 137. Простейшие механизмы для подъема груза:
а - гордень, б - хват-тали, в - гини

Тали - это полиспаст, т. е. система одношкивных блоков (двух и более) с одним тросом, предназначенных для совместной работы. Чаще всего применяют тали в виде двух блоков с одним-тремя шкивами в каждом. Наиболее широко используются хват-тали, имеющие один блок подвижной, а другой (верхний) блок в виде двойных талей.
Гинями называют тали, имеющие два блока с тремя и более шкивами в каждом. Многошкивные блоки (более трех) применяют редко, они имеют особую конструкцию и применяются лишь в специальных устройствах. Гини - самые большие тали, служащие для подъема больших тяжестей; они отличаются от обычных талей большими размерами блоков и толщиной каната-лопыря.
Трос, соединяющий два блока для совместной работы, называют лопарем талей. Конец, с помощью которого лопарь заделывают наглухо в обух верхнего или нижнего блока, называют коренным лопарем, а конец, выходящий из верхнего блока, за который тянут при подъеме груза или травят при его опускании, называют ходовым лопарем; остальные ветви троса талей называют ветвями лопаря, число которых равно числу шкивов обоих блоков.
Тали бывают с двумя одношкивными блоками, с одним одношкивным и одним двушкивным; с двумя двушкивными блоками, с одним двушкивным и одним трехшкивным и, наконец, с двумя трехшкивными блоками (гини). Следовательно, ветвей лопаря может быть от трех до семи.
Для талей применяют растительные канаты и стальные тросы, а также такелажные цепи.
Механические тали - тали, которые называют дифференциальными. Существуют также системы дифференциальных талей с винтовой передачей и тали с зубчатой передачей.
Для подъема грузов на небольшую высоту применяют ручные тали; по грузоподъемности тали выпускаются 1-10 т, их изготовляют зубчатыми с шестеренчатым и червячным приводами.
Ручные тали с червячным приводом состоят из крюка, на котором их подвешивают к конструкциям, верхнего стального неподвижного блока, на ободе которого нарезаны зубья для сцепления с элементами цепной передачи; этот приводной блок связан с червяком. Сварная калиброванная цепь, выполненная замкнутой бесконечной, перекинута через приводной блок, вращающийся от перебирания цепи руками. Во время вращения приводного блока с червяком вращается и червячная шестерня, соединенная со звездочкой. Если вручную перебирать цепь вращения приводного блока, червяк будет вращаться и передавать вращение верхнему блоку вместе с грузовой цепью, расположенной на гнездах звездочки. Через нижний блок (малого диаметра) талей и верхнюю звездочку проходит грузовая цепь. При вращении червячной шестерни со звездочкой грузовая цепь сокращается по длине и поднимает груз. Для подъема груза ручными талями необходимо приложить к цепи тяговое усилие в 33-68 кгс (в зависимости от поднимаемого груза).
Подъем груза с помощью механических талей с шестеренчатым приводом происходит так же, как и подъем груза талями с червячным приводом. Однако в первом случае подъем груза осуществляется в параллельной плоскости, в которой вращается приводной блок, а при червячной передаче во взаимно перпендикулярных плоскостях. Для уменьшения усилий подъема делают две шестеренчатые передачи (рис. 138).

Рис. 138. Дифференциальные (механические) тали

Ручные механические тали имеют ограниченный радиус действия, они могут поднимать груз только в месте закрепления.
Для расширения радиуса действия талей, их подвешивают к тележке, которая передвигается по путям, выполненным из двутавровых балок, подвешенных к перекрытиям цеха.
Более совершенным грузоподъемным приспособлением является тельфер - электрическая таль с тележкой, передвигающейся по монорельсу. Подъемным механизмом у тельфера служит электромотор, соединенный с барабаном, заменяющим верхний блок талей. Подъемом и перемещением тельфера управляют через пульт с кнопками на гибком проводе. Тельферы могут перемещаться и на значительные расстояния с помощью троллея - токонесущего провода, расположенного сбоку монорельсов или над ними.
В судостроении и судоремонте используют также шпили и лебедки. Они бывают ручные и электрические.
Ручная лебедка имеет прочное и массивное основание, станину, основной барабан (с горизонтальной осью), валы с шестернями для изменения скоростей, тормоз и рукоятки для приложения мускульной силы. Ручные лебедки изготовляют грузоподъемностью 0,5; 1,0; 3,0; 5 т. При работе с такими лебедками применяют канифос-блоки и тали. Канифос-блоки служат для отвода троса, идущего на барабан, а тали - для получения большего выигрыша в силе.
Шпиль, в отличие от лебедки, имеет вертикальную ось вращения. Шпили и лебедки работают обычно на малой скорости с большими тяговыми усилиями. При подъеме легких грузов пользуются одной ветвью троса (шкентелем), а при подъеме тяжелых грузов применяют тали.
Электрические шпили (рис. 139) и лебедки работают на берегу от электростанции или подстанции завода, а на судне - от генератора. Вал с барабаном на них приводится во вращение электродвигателем. Для управления ими применяют контроллеры и пусковые реостаты. Поворачивая рычаг пускового реостата в ту или другую сторону, механизмам сообщают нужный ход.

Рис. 139. Шпили и лебедки:
а - схема работы шпиля, б - схема работы лебедки, в - ручная такелажная лебедка; 1 - барабан, 2 - рукоятка, 3 - переставной вал рукоятки, 4, 5 - цилиндрическая зубчатая передача, ведущее колесо которой может быть включено и разобщено, 6, 7 - барабанная передача, 8 - запорный механизм для остановки вала, 9 - храповой тормоз, 10 - щиты из листовой стали, 11 - распорные болты

Перед подъемом грузов необходимо проверить правильность вращения лебедки (или шпиля), определить пригодность ее для данной работы. Особое внимание следует обратить на исправность стопора. При неисправности стопора и тормоза лебедка работать не может.
Для подъема тяжелых машин и агрегатов на небольшую высоту и передвижения их на незначительные расстояния, а также выполнения различных такелажных работ применяют домкраты. Их преимущества: малая масса, большая грузоподъемность, простота конструкции, легкость устройства торможения и удобство обращения.
Домкраты бывают: винтовые, гидравлические, воздушные и с зубчатой рейкой; их общим недостатком является сравнительно низкий к. п. д. Грузоподъемность домкратов достигает 20-25 т. Средняя высота подъема грузов 400 мм, масса реечных и винтовых домкратов колеблется в пределах от 5 до 120 кг.
В эксплуатации механизмов широко применяют канатно-веревочные изделия и такелажные цепи.

Для увеличения эффективности грузоподъемных работ рекомендуется использовать блок монтажный. Он может применяться как самостоятельное приспособление, в кранах, талях и лебедках. Так же, блоки используются для создания полиспастов. Блок полиспаст для лебедки, тали или грузового крана позволяет увеличить грузоподъемность механизма, ускорить погрузочно-разгрузочные процессы. Монтажные блоки и полиспасты используются в самых разных сферах, везде, где требуется перемещение тяжелых или крупногабаритных грузов.

Виды монтажных блоков

Наиболее известен и востребован блок монтажный с крюком. Его конструкция проста – между двух металлических тел блока (щеки) расположены ролики. Ролики закрепляются на оси вращения, каждый ролик имеет выемку под трос. Грузозахватный орган блока – крюк, ось или проушина. Блок монтажный купить можно однорольный или многорольный (в блоке может быть 2,3 или 4 ролика).

В зависимости от типа корпуса различают блоки открытого и закрытого типа. В свою очередь, блоки закрытого типа производятся со стационарной или откидной щекой. Последний вариант более удобен, с точки зрения заправки троса.

Блоки открытого типа, они же блоки канатные купить можно с кожухом или без него.

Другое название однорольного механизма – блок шкивовый. Чаще всего используется блок монтажный БМ, в разных модификациях. Можно купить блок шкивовый с проушиной, с крюком или осью.

Еще одна разновидность таких приспособлений – блок траловый, щеки которого усилены тягами. Вверху корпуса расположена скоба для крепления каната, нижняя часть укомплектована либо петлей, либо крюком.

Сферы применения блоков

Все выше перечисленные типы блоков могут использоваться самостоятельно, в различных такелажных системах. Так, блоки канатные используются в крюковых подвесках, в устройствах перемещения канатов грузовых кранов и других грузоподъемных механизмах, шкивовые, монтажные и траловые используются в качестве поддерживающих, направляющих, поддерживающих блоков.

Так же, эти приспособления применяются для сооружения полиспастов – грузоподъемных устройств, принцип работы которых основан на принципе работы рычага. Блоки полиспасты купить в Москве хотят многие строительные, промышленные, производственные компании, которым важно оптимизировать погрузочно-разгрузочные процессы. Так, если нужно увеличить силу при перемещении груза, при ограниченной мощности привода крана, тали или лебедки, нужны полиспасты блоки, купить которые можно по гораздо меньшей цене, чем мощный привод.

Купить полиспаст в Москве можно и готовый. Он может быть силовым (прямым) или скоростным (обратным), одинарным, сдвоенным или сложным.

Преимущества монтажных блоков и полиспастов:

Универсальность. Такие устройства могут использоваться во всех грузоподъемных механизмах, как с электрическим, так и с ручным приводом.

Эффективность. Использование монтажных блоков позволяет в несколько раз увеличить силу при подъеме груза.

Экономичность – за счет повышения эффективности работ, отпадает необходимость в приобретении более мощного грузоподъемного оборудования.

Блоки используют для изменения направления тяги при подъеме и перемещении небольших тяжестей или при обтягивании снасти, а также для основывания талей. Блок состоит из деревянного, металлического или литого пластмассового корпуса, внутри которого на оси, называемой нагелем, насажены свободно один или несколько металлических шкивов. Блоки бывают одно-, двух-, трех- и многошкивные. Корпус блока имеет перегородки, которыми один шкив отделен от другого. Наружные поверхности крайних перегородок называются щеками.

Рис. 1. Гордень.

Простейшим по конструкции является одношкивный блок. Трос, пропущенный через такой блок, закрепленный неподвижно, называется горденем (рис. 1). Гордень позволяет при подъеме и перемещении груза изменять направление тяги, но не дает выигрыша в силе, поэтому его используют для подъема небольших тяжестей. Одношкивные блоки с пропущенными через них фалами служат для подъема флагов и вымпелов, сигнальных огней и знаков.

Деревянные и пластмассовые блоки применяют только при работе с растительными и синтетическими тросами. В большинстве судовых устройств используются металлические блоки.

Рис. 2. Металлические блоки.

Двухшкивный металлический блок (рис. 2, а) состоит из корпуса 3, двух стальных или чугунных шкивов 4, втулки 5 с канавкой для смазки или с подшипником, нагеля 6, оковки 7 , крепежных болтов 1 и подвески 2.

Для оснастки блока трос должен быть пропущен между щеками блока и заложен в кип шкива. Оснастка простого блока неудобна, так как надо продевать трос с конца. Поэтому на судах применяют одношкивные блоки с откидной щекой - канифас-блоки (рис. 2, б ). Откидная щека позволяет заводить в такой блок середину троса.

Чтобы не допустить чрезмерного изгиба троса, проходящего через шкив блока, размеры блока должны соответствовать толщине троса. Диаметр шкива металлического блока должен быть не менее 10 - 15 диаметров стального троса, а деревянного - в 2 раза больше длины окружности растительного или синтетического троса.

Блоки надо периодически разбирать, очищать от грязи и ржавчины, смазывать трущиеся части. При обнаружении трещин, значительного износа нагеля или шкива блок следует заменить. Блоки, не находящиеся в эксплуатации, нужно тщательно смазать и хранить в сухом помещении в подвешенном состоянии.

Тали - устройства, позволяющие не только изменить направление тяги, но и получить выигрыш в силе при подъеме и перемещении тяжестей, при обтягивании снастей и в других случаях. По конструкции тали подразделяют на обыкновенные и механические.

Обыкновенные тали состоят из двух блоков, через шкивы которых пропущен трос, называемый лопарем. Один конец лопаря, закрепляемый за блок, называется коренным, другой, выходящий из блока, к которому прилагается внешнее тяговое усилие, - ходовым. Один блок талей, неподвижный, через подвеску закрепляется на месте. Другой блок называется подвижным, так как при работе он поднимается вместе с грузом или перемещается по направлению обтягивания снастей. По числу шкивов в обоих блоках тали разделяют на двух-, трех-, четырех- и многошкивные.

Рис. 3. Обыкновенные двухшкивные тали.

Простейшими являются двухшкивные тали, основанные лопарем между двумя одношкивными блоками. Такие тали могут быть основаны двояко: ходовой конец лопаря сходит с неподвижного (рис. 3, а ) или с подвижного (рис. 3, б ) блока. Рассмотрим, какой выигрыш в силе при подъеме груза массой т будет в том и в другом случаях.

В первом случае масса груза распределяется на две ветви лопаря, выходящие из нижнего, подвижного, блока, а во втором - на все три ветви. Следовательно, для удержания на весу груза массой т к ходовым концам лопарей в первом и втором случаях надо прилагать усилия F 1 и F 2 , равные соответственно 1/2 т и 1/3 т. Значит, выигрыш в силе равен числу нагруженных ветвей лопаря или общему числу шкивов в обоих блоках в первом случае и общему числу шкивов плюс единица во втором. Таким образом, обозначив общее число шкивов в обоих блоках п, получим формулы, выражающие зависимость усилия, прилагаемого к ходовому концу лопаря для удержания груза на весу, и общим числом шкивов в обоих блоках:

F 1 =m / n ; F 2 =m / (n+1)

Для подъема груза к ходовому концу лопаря требуется приложить дополнительное усилие на преодоление сил трения, возникающих в талях. Практически считают, что усилие на преодоление сил трения в каждом шкиве талей, основанных растительным или гибким стальным тросом, составляет соответственно 10 и 5 % массы поднимаемого груза.

Рис. 4. Обыкновенные многошкивные тали.

На судах применяются обыкновенные тали различных конструкций и грузоподъемности. Для обтягивания снастей используют трехшкивные хват-тали (рис. 4, а ). Наряду с ними применяют тали, основанные между двумя блоками с одинаковым числом шкивов, - гинцы (рис. 4, б ). В вооружение тяжеловесных стрел входят многошкивные тали, имеющие блоки со шкивами на шарикоподшипниках, - гини (рис. 4, в).

Способы основывания талей зависят от числа шкивов в блоках (рис. 5). Основывают всегда коренным концом лопаря по часовой стрелке при тросах правого спуска и против часовой стрелки при тросах левого спуска. Основывают тали на палубе, положив один блок напротив другого на некотором расстоянии подвесками наружу. Для основывания двухшкивных талей (рис. 5, а ) за неподвижный блок принимают тот, который имеет приспособление для крепления коренного конца лопаря. Коренной конец проводят через шкив неподвижного блока, затем через шкив подвижного и крепят к неподвижному блоку.

Рис. 5. Способы основывания талей.

При основывании трехшкивных талей (рис. 5, б ) за неподвижный блок принимают двухшкивный, а за подвижный - одношкивный. Коренной конец проводят через нижний (ближайший к палубе) шкив двухшкивного блока, через шкив одношкивного, затем через верхний шкив двухшкивного и крепят к одношкивному блоку.

При основывании четырехшкивных талей (рис. 5, в), состоящих из двух двухшкивных блоков, коренной конец проводят последовательно сначала через нижние шкивы неподвижного и подвижного блоков, затем через верхние шкивы этих блоков, после чего коренной конец подводят к неподвижному блоку и закрепляют на нем.

Основывание между двумя трехшкивными блоками шестишкивных гиней (рис. 5, г ) осуществляют коренным концом лопаря по схеме: средний шкив неподвижного блока - нижний шкив подвижного - нижний шкив неподвижного - средний шкив подвижного - верхний шкив неподвижного - верхний шкив подвижного - к месту крепления на неподвижном блоке. Такая схема проводки коренного конца лопаря предупреждает перекос блоков во время подъема груза.

Во всех случаях после проводки коренного конца лопаря через все шкивы обоих блоков его заделывают огоном с коушем, которым он присоединяется к обушку на соответствующем блоке.

Механические тали позволяют получать многократный выигрыш в силе, возможность плавно поднимать груз и держать его автоматически застопоренным в любом положении.

Рис. 6. Механические дифференциальные тали.

Широкое применение на судах нашли механические дифференциальные тали (рис. 8). В подвеске таких талей помещена обойма неподвижного блока, который состоит из двух жестко соединенных шкивов разного диаметра с соотношением диаметров 7:8 или 11:12. Подвеска с блоком прикреплена к неподвижной опоре или к траверсе тележки, передвигаемой по подвешенному рельсу. Нижний (подвижный) одношкивный блок также помещен в обойму, имеющую гак для подвешивания груза. Замкнутая рабочая цепь охватывает последовательно малый шкив неподвижного блока, шкив подвижного и большой шкив неподвижного блоков. Подъем груза обеспечивается поворотом большого шкива неподвижного блока путем приложения тягового усилия к ветви рабочей цепи, сбегающей с этого шкива.

При подъеме тяжестей дифференциальными талями получают 16-кратный (при соотношении диаметров шкивов неподвижного блока 7:8) и 24-кратный (при соотношении этих диаметров 11:12) теоретический (без учета трения) выигрыш в силе.

Обыкновенные тали, не находящиеся в эксплуатации, хранят в сухом проветриваемом помещении в подвешенном состоянии. Все трущиеся части блоков хорошо смазывают. После окончания работ с переносными талями их аккуратно складывают, не допуская спутывания лопаря. При работе с обыкновенными талями стараются избегать резких рывков, которые могут привести к обрыву лопаря или повреждению блоков. Если при осмотре блоков обнаружится значительный износ нагелей, гаков, скоб или обухов, такие блоки заменяют и основывают тали заново.

Механические тали содержат в чистоте, регулярно смазывают трущиеся части, следят за их исправностью.

Для подъема больших грузов человек не очень силен, но он придумал множество механизмов, которые упрощают этот процесс, и в этой статье мы обсудим полиспасты: назначение и устройство таких систем, а также попытаемся сделать простейший вариант такого приспособления своими руками.

Каким образом мы упрощаем подъем грузов?

Грузовой полиспаст – это система, состоящая из веревок и блоков, благодаря которой можно выиграть в эффективной силе при потере в длине. Принцип довольно прост. В длине мы проигрываем ровно столько, во сколько раз оказался выигрыш в силе. Благодаря этому золотому правилу механики можно поднимать грузы большой массы, не прилагая при этом больших усилий. Что в принципе не так критично. Приведем пример. Вот вы выиграли в силе в 8 раз, при этом вам придется вытянуть веревку длиной в 8 метров, чтобы поднять объект на высоту 1 метр.

Применение таких приспособлений обойдется вам дешевле, чем аренда подъемного крана, к тому же, вы можете сами контролировать выигрыш в силе. У полиспаста есть две разные стороны: одна из них неподвижная, которая крепится на опоре, а другая – подвижная, которая цепляется на самом грузе . Выигрыш в силе происходит благодаря подвижным блокам, которые крепятся на подвижной стороне полиспаста. Неподвижная часть служит только для изменения траектории движения самой веревки.

Виды полиспастов выделяют по сложности, четности и кратности. По сложности есть простые и сложные механизмы, а кратность обозначает умножение силы, то есть, если кратность будет равна 4, то теоретически вы выигрываете в силе в 4 раза. Также редко, но все же применяется скоростной полиспаст, такой вид дает выигрыш в скорости перемещения грузов при совсем малой скорости элементов привода.

Как работает простая конструкция блоков?

Рассмотрим для начала простой монтажный полиспаст. Его можно получить при добавлении блоков на опору и груз. Чтобы получить нечётный механизм, необходимо закрепить конец верёвки на подвижной точке груза, а чтобы получить чётный, то крепим веревку на опоре. При добавлении блока получаем +2 к силе, а подвижная точка дает +1, соответственно. Например, чтобы получить полиспаст для лебедки с кратностью 2, необходимо закрепить конец верёвки на опоре и использовать один блок, который крепится на грузе. И у нас будет чётный вид приспособления.

Принцип работы полиспаста с кратностью 3 выглядит по-другому. Здесь конец веревки крепится на грузе, и используются два ролика, один из них мы крепим на опоре, а другой – на грузе. Такой тип механизма дает выигрыш в силе в 3 раза, это нечётный вариант. Чтобы понять, каков выигрыш в силе получится, можно воспользоваться простым правилом: сколько веревок идет от груза, таков наш выигрыш в силе. Используются обычно полиспасты с крюком, на котором, собственно говоря, и крепится груз, ошибочно думать, что это только блок и веревка.

Сложная система блоков – как рассчитать выигрыш в силе?

Теперь узнаем, как работает полиспаст сложного типа. Под этим названием подразумевается механизм, где соединены в одну систему несколько простых вариантов данного грузового устройства, они тянут друг друга. Выигрыш в силе таких конструкций рассчитывается путем перемножения их кратностей. Например, мы тянем один механизм с кратностью 4, а другой с кратностью 2, тогда теоретический выигрыш в силе у нас будет равен 8. Все вышеуказанные расчеты имеют место быть только у идеальных систем, у которых нет силы трения, на практике же дела обстоят иначе.

В каждом из блоков происходит небольшая потеря в мощности из-за трения, так как она еще тратится как раз на преодоление силы трения. Для того чтобы уменьшить трение, необходимо помнить: чем больше у нас радиус перегиба веревки, тем меньше будет сила трения. Лучше всего использовать ролики с большим радиусом там, где это возможно. При использовании карабинов следует делать блок из одинаковых вариантов, но ролики гораздо эффективнее карабинов, так как на них у нас потеря составляет 5-30 %, а вот на карабинах же до 50 %. Также не лишним будет знать, что наиболее эффективный блок необходимо располагать ближе к грузу для получения максимального эффекта.

Как же нам рассчитать реальный выигрыш в силе? Для этого нам необходимо знать КПД применяемых блоков. КПД выражается числами от 0 до 1, и если мы используем веревку большого диаметра или слишком жесткую, то эффективность от блоков будет значительно ниже, чем указана производителем. А значит, необходимо это учесть и скорректировать КПД блоков. Чтобы рассчитать реальный выигрыш в силе простого типа грузоподъемного механизма, необходимо рассчитать нагрузку на каждую ветвь веревки и сложить их. Для расчета выигрыша в силе сложных типов необходимо перемножить реальные силы простых, из которых он состоит.

Веревка и ее роль в работе полиспаста

Не стоит забывать еще и о трении веревки, так как ветви ее могут перекручиваться между собой, а ролики от больших нагрузок могут сходиться и зажимать веревку. Дабы этого не происходило, следует разнести блоки относительно друг друга, например, можно между ними использовать монтажную плату. Следует также приобретать только статические веревки, не растягивающиеся, так как динамические дают серьёзный проигрыш в силе. Для сбора механизма может использоваться как отдельная, так и грузовая веревка, присоединенная к грузу независимо от подъемного устройства.

Преимущества использования отдельной веревки состоит в том, что вы можете быстро собрать или приготовить заранее грузоподъемную конструкцию. Вы также можете использовать всю ее длину, это также облегчает проход узлов. Из минусов можно упомянуть то, что нет возможности автоматической фиксации поднимаемого груза. Преимущества грузовой веревки в том, что возможна автофиксация поднимаемого объекта, и нет необходимости в отдельной веревке. Из минусов важно то, что при работе сложно проходить узлы, а также приходится затрачивать грузовую веревку на сам механизм.

Поговорим об обратном ходе, который неизбежен, так как он может возникнуть при прихватывании веревки, или же в момент снятия груза, или при остановке на отдых. Чтобы обратного хода не возникало, необходимо использовать блоки, которые пропускают веревку только в одну сторону. При этом организовываем конструкцию так, что блокирующий ролик крепится первым от поднимаемого объекта. Благодаря этому, мы не только избегаем обратного хода, но также позволяем закрепить груз на время разгрузки или же просто перестановки блоков.

Если вы используете отдельную веревку, то блокирующий ролик крепится последним от поднимаемого груза, при этом фиксирующий ролик должен обладать высокой эффективностью.

Способы крепления веревки к грузоподъемному механизму

Теперь немного о креплении грузоподъемного механизма к грузовой веревке. Редко, когда у нас под рукой находится веревка нужной длины, чтобы закрепить подвижную часть блока. Вот несколько видов крепления механизма. Первый способ – с помощью схватывающих узлов, которые вяжутся из репшнуров диаметром 7-8 мм, в 3-5 оборотов. Данный способ, как показала практика, является наиболее эффективным, так как схватывающий узел из 8 мм шнура на веревке диаметром 11 мм начинает сползать только при нагрузке 10-13 кН. При этом вначале он не деформирует веревку, а спустя какое-то время, оплавляет оплетку и прикипает к ней, начиная играть роль предохранителя.

Другой способ заключается в использовании зажима общего назначения. Время показало, что его можно использовать на обледенелых и мокрых веревках. Он начинает ползти только при нагрузке в 6-7 кН и несильно травмирует веревку. Еще один способ заключается в использовании персонального зажима, но он является не рекомендуемым, так как он начинает ползти при усилии уже в 4 кН и при этом рвет оплетку, или даже может перекусить веревку. Это все промышленные образцы и их применение, мы же попробуем создать самодельный полиспаст.

Создаем простейший подъемный механизм своими руками

А вот если механизм для грузов нужен срочно или на один раз, а выбирать по магазинам его нет времени и жалко денег, мы расскажем, как сделать полиспаст своими руками. Хорошо, если у вас в мастерской имеются резьбовые шпильки, подшипники, блок, трос, крюк, шестеренка. Понадобится немного времени: нужно подшипники насадить на шпильку. Гайку от шпильки желательно зафиксировать, чтобы не тратить некоторую часть сил впустую на прокручивание своеобразного вала. Конец шпильки можно снабдить шестеренкой, сделав таким образом более удобный ручной привод.

Через блок перекидываем трос и крепим его на опоре, а вот на другой конец цепляем крюк, на который будем вешать груз. Также на конце троса можно зафиксировать систему строп, если характер груза не позволит его насадить на крюк. В принципе, самый простейший вариант полиспаста готов. Остается приступить к работе, соблюдая технику безопасности, которая одинакова для всех механизмов, как покупных, так и самодельных. Внимательно проверяйте все элементы на целостность перед работой, а во время работы не делайте резких движений, поднимать груз следует плавно, и, конечно, не стоит стоять под подвешенным грузом.