Полиспасты

Принцип работы полиспаста

По сути, полиспаст является системой рычагов, роль которых выполняют части каната, находящиеся между блоками. Как известно, закон рычага гласит что, выигрывая в силе, проигрываешь в расстоянии, а значит, и в скорости, и наоборот. Значит, для перемещения груза на 1 метр механизмом с двойным выигрышем придётся выбрать 2 метра каната, то есть потратить в 2 раза больше времени. Прилагаемое усилие будет в 2 раза меньше массы груза, однако, количество затраченной энергии не изменится.


Точно так же подсчитывается выигрыш по расстоянию, если точки крепления полиспаста и груза поменять местами.

Рычаги и блоки | Сила и движение

Рычаги и блоки — простые механизмы. Рычаг состоит из стержня и точки опоры или вращения. В блоках используется канат, укрепленный в желобе колеса.

Если приложить силу к одному концу рычага, то на втором его конце тоже возникать сила. Рычаг можно использовать, чтобы выиграть в силе, — усилие, действующее на груз, может быть значительно больше, чем приложенное к другому концу рычага. В частности, с помощью лома, используемого как рыча , можно сдвинуть с места огромные глыбы, которые вручную не поднять.

Чтобы увеличить усилие иногда применяют систему с двух или нескольких блоков. Системы блоков не только дают выигрыш в силе, но и дают возможность изменить направление усилия, прикладываемого к канату.

РЫЧАГИ

Рычаг вращается вокруг неподвижной точки, которая называется точкой опоры или ось вращения. От расстояния между точкой опоры и местом, куда прикладывают силу и где размещен груз, зависит, во сколько раз можно выиграть в силе. Применяя монету как рычаг, можно открыть банку с краской. Для этого один конец монеты надо продвинуть в щель между крышкой и банкой, а ободок банки будет выполнять роль точки опоры. Теперь, нажав на монету с другой стороны, можно поднять плотно вставленную крышку. Если не хватает силы открыть банку монетой, можно воспользоваться ручкой ложки. Ее свободный конец размещен дальше от точки опоры, и со стороны второго конца к крышке будет приложена значительно большая сила.

ОДИНОЧНЫЕ БЛОКИ

Блок представляет собой колесо с желобом, вращающийся вокруг оси. В желобе закреплен канат. Подтягивая один конец каната, поднимают груз, закрепленный на другом конце. При использовании одиночного недвижимого блока сила тяги равна силе тяжести груза. Итак, одиночный неподвижный блок не дает выигрыша в силе. Направление силы, которая передвигает груз, отличается от направления силы тяги.

ПОЛИCПАСТЫ

Можно заставить работать два блока одновременно, если ось одного из них закрепить на высоко расположенной опоре, например балке, а к оси второго подвесить груз. Один конец каната прикрепляют к оси недвижимого блока. Если потянуть за свободный конец каната, груз начнет подниматься. Системы из нескольких подвижных и неподвижных блоков называются полиспастами.

Полиспаст с 2 пар блоков дает выигрыш в силе в 4 раза. Расстояние, на которое тянут канат, в 4 раза больше высоты, на которую поднимается груз. Для подъема очень тяжелых грузов краны и другие грузоподъемные механизмы оснащены полиспастами с несколькими парами блоков.

Использование двойного блока уменьшает усилие, необходимое для подъема груза в два раза, то есть , прикладывая к канату силу 100 Н, можно поднять груз силой тяжести 200 Н. Таким образом, двойной блок дает двойной выигрыш в силе; при этом для перемещения груза на 1 м приходится выбрать 2 м каната. Поскольку работа равна произведению действующей силы на расстояние, то выполненная работа составляет 100 Н х 2 м = 200 Дж, и она равна работе по подъему груза 200 Н x 1 м = 200 Дж. В общем случае выигрыш в силе равно количеству блоков.

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.

Система — полиспаст — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 3

Система — полиспаст

При четном количестве роликов полиспаста неподвижный конец троса следует крепить к неподвижному блоку. Если в системе полиспаста число роликов нечетное, то неподвижный конец троса должен быть прикреплен к подвижному блоку.  

В системе с уравнительным полиспастом ( рис. 127, а) подъемный канат 8 проходит через грузовой 1 и уравнительный 2 полиспасты. При качании стрелы благодаря системе полиспастов, при изменении расстояния h между неподвижной обоймой А и обоймой Б на головке стрелы соответственно изменяется длина Н подвеса груза при неизменной общей длине L подъемного каната в обоих полиспастах: L ayh anH const, где dy и ап — кратности соответственно уравнительного и подъемного полиспастов.  

Тяговое усилие при передвижке каменных зданий создается тянущими и толкающими приспособлениями. Тянущие приспособления состоят из лебедок и системы полиспастов. Толкающие приспособления, устанавливаемые сзади передвигаемого здания, состоят из домкратов и упоров. По достижении зданием нового фундамента ходовые балки расклиниваются, благодаря чему достигается подъем здания примерно на 0 3 см. В проемах между ходовыми балками возводят новую кирпичную стену. Вынимая расклинку балок, здание опускают на каменные столбы и подводят каменную кладку под ходовые балки.  

Полиспастные блоки выбирают по нагрузке, действующей на подвижный и неподвижный блоки, увязывая выбор блоков с тяговым усилием и канатоемкостью лебедки, требуемой скоростью подъема груза и величиной необходимого пути перемещения монтируемого аппарата. При малом числе роликов блоков в системе полиспаста требуется применять лебедки с весьма большим тяговым усилием. С другой стороны, при большом числе роликов блоков в системе полиспаста требуется канат значительной длины.  

Необходимое число роликов блоков полиспастов неразрывно связано с выбором каната полиспаста, канатоемкостью и усилием тяговой лебедки. При малом числе роликов блоков в системе полиспаста усилие в ходовой нитке может превысить номинальную грузоподъемность лебедки. При большом числе роликов блоков в системе полиспаста требуется значительная канатремкость барабана лебедки. При этом нужно учитывать, что диаметр каната должен соответствовать радиусу канавки роликов блока.  

На поворотной платформе крана смонтированы: лебедка основного подъема, лебедка подъема стрелы, механизм вращения, силовая установка, пульт управления и кабина. Рабочее оборудование гусеничных кранов состоит из стрелы, системы полиспастов, грузового крюка или грейфера.  

В конвейерах тяжелого и сверхтяжелого типов длиной свыше 100 м натяжной барабан жестко закреплен на тележке, передвигающейся по рельсам. Для снижения хода и усилия натяжное устройство оснащают системой полиспастов, связанных с барабаном натяжной электролебедки.  

Исследовательские работы, проведенные на кафедре подъемно-транспортных машин Московского лесотехнического института ( МЛТИ) в течение последних лет на моделях и натуральных грейферах по зачерпыванию сыпучего и кускового материала и длинномерной древесины, и теоретическая оценка процесса зачерпывания показали, что существующие конструкции грейферов, особенно предназначаемые для древесины, не могут быть признаны рациональными. Оказалось, что форма челюстей, размещение масс грейфера и система полиспаста не соответствуют характеру сопротивлений, которые должны быть преодолены при зачерпывании.  

На самоходном портале подвешена передвижная рама с двумя ковшовыми элеваторами и передаточным ленточным конвейером. Подъем и опускание рамы с элеваторами и транспортером осуществляются лебедкой через систему полиспастов.  

Инвентарный сборно-разборный шахтный подъемник ( рис. 15, а) грузоподъемностью 50 т представляет собой металлоконструкцию, состоящую из четырех стоек, усиленных обрешеткой из уголков и обвязанных по верху балками. К двум балкам, расположенным в верхней части конструкции, прикреплены через системы полиспастов четыре крюка.  


Спускоподъемные операции и удержание на весу колонны бурильных труб осуществляются грузоподъемным механизмом. Для уменьшения усилия на стальной канат ( 7) талевой системы применяется система полиспастов.  

Страницы:      1    2    3    4    5

4 Запасовка – изучаем самые популярные схемы

Данная технологическая операция предназначена для изменения расстояния между блоками, а также для изменения положения указанных блоков. Необходимость запасовки обусловлена изменением высоты или скорости подъема предметов посредством установки конкретной схемы прохождения веревки по блокам и роликам механизма.

Используемая схема во многом зависит от типа грузоподъемного прибора. Запасовка для лебедок проводится только с целью изменения длины вылета стрелы. Выполняется же она путем изменения взаимного расположения направляющих блоков. Очень часто такую операцию проводят в грузовых кранах, где она требуется для предотвращения такого эффекта, как криволинейность перемещения тяжестей.

Запасовка полиспаста

Запасовки, в зависимости от используемых схем, подразделяются на следующие категории:

  • Однократная. Такой тип нашел применение в грузоподъемных кранах стрелкового типа, где крюк необходимо подвести на одной веревке каната. После этого требуется последовательно проводить статические блоки. В финальной стадии крюк наматывается на барабан. Как показывает практика, данный тип запасовки является самым неэффективным.
  • Двухкратная. Этот тип применяется в кранах, которые оборудованы балочной и подъемной стрелой. В этом случае требуется неподвижные блоки установить на головке стрелы, тогда как на грузовой лебедке крепится другой конец веревки.
  • Четырехкратная. Востребована среди полиспастов, которые используются для поднятия предметов огромной массы. Обычно применяют одну из схем запасовки, которые были описаны ранее, с той лишь разницей, что они используются отдельно для каждого блока крюковой подвески.

Блок-ролики двойные и полиспасты | Паспорта изделий | Документация | KROK

ПАСПОРТБЛОК-РОЛИКИ двойные и полиспасты

1. Общие сведения

Блок-ролики и полиспасты (блоки) применяются для уменьшения силы трения в системах поднятия грузов и в полиспастных системах.

Используются на веревках либо стальных тросах диаметром от 8 мм до 12 мм.

2. Технические характеристики

Блок представляет собой устройство с расположенными на одной оси независимыми роликами, которые по наружному периметру имеют канавку (ручей) для каната.

Ось блока закреплена на подшипнике между подвижными щеками.

Выпускаются блок-ролики с роликами и осями различных диаметров.

Ролики и щеки блок-роликов изготавливаются из стали или из дюралюминиевого сплава.

Двойные блок-ролики

Полиспасты

На стальном тросе используются только блоки с термообработанными роликами из легированной стали!

Рабочие и максимальные нагрузки, диаметры роликов и осей, материал щек и роликов указаны в таблице протокола испытаний, являющего неотъемлемой частью данного паспорта.

3. Правила использования и рекомендации по эксплуатации

Для подготовки устройства к работе необходимо:

1. Заправить веревку по канавке в ролике(роликах), подвесить блок через карабин и закрепитьгруз.


ЗАПРЕЩАЕТСЯ использовать как индивидуальное средство защиты от падения с высоты!

Простейший комплект для подъема грузов, достаточный для подъема легких грузов — карабин с блоком (блок-роликом). Использование вертлюга предотвращает скручивание веревки.

Для подъема тяжелых грузов используется полиспастная система, которая собирается из двух или более одинарных, двойных и тройных блоков.

Для безопасной эксплуатации блока перед его применением необходимо проводить его осмотр на наличие механических дефектов, коррозии, трещин, деформации и повреждений, проверять фиксацию крепёжных гаек.

При наличии дефектов либо изношенности более чем на 10% от начального размера блока эксплуатация устройства ЗАПРЕЩАЕТСЯ!!!

Зазор между роликами и щеками регулируется количеством дистанционных шайб между ними. Если по какой-то причине произошло смещение ролика к одной из щек, то его можно восстановить установкой дополнительной дистанционной шайбы.

Блок может эксплуатироваться как в закрытом помещении, так и на открытом воздухе.

4. Техническое обслуживание и условия хранения

После эксплуатации блок нужно тщательно вычистить, высушить, смазать подшипники роликов индустриальным маслом.

При необходимости провести техническое обслуживание изделия.

При проведении профилактических работ обязательно замените самоконтрящиеся гайки на новые!

Хранить в сухом помещении при температуре от +5 до +25 С.

Запрещается хранить блок совместно с агрессивными химическими веществами.

Разрешается транспортировать при условии защиты блока от механических повреждений, атмосферных осадков и воздействия агрессивных сред.

Блок подлежит испытаниям статической нагрузкой, соответствующей рабочей нагрузке из протокола испытаний, не реже одного раза в 6 месяцев.

Таким же испытаниям подлежат устройства, потивостоявшие рывку и хранящиеся на складе более 1 года.

5. Гарантии изготовителя

Изготовитель гарантирует сохранение основных характеристик и функционирование блока при отсутствии механического износа и надлежащем хранении в течении всего срока эксплуатации.

Поэтому конкретный срок эксплуатации не устанавливается.

Срок службы зависит от интенсивности использования. Гарантийные обязательства не распространяются на устройства, модифицированные потребителем либо использовавшиеся с нарушением правил эксплуатации, транспортировки или хранения.

Изготовитель не несёт ответственности за нецелевое или неправильное использование изделия.

Блок-ролик проверен на соответствие нормативно-технической документации и признан годным к эксплуатации.

Скачать/открыть паспорт в формате PDF

Комментирование этой статьи закрыто.

← Спусковое устройство «Промальп ФЕДЯ»   Тренога грузоподъёмная ПИРАМИДА-3Т →  

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.

2 Простые и сложные полиспасты – разбираемся в их конструкции

Для начала поговорим о простых механизмах. Получить такое устройство можно, добавив блоки на груз и опору. Четный полиспаст – это устройство, в котором веревка прикрепляется к опоре. Если же требуется нечетный, то веревка устанавливается на подвижной точке поднимаемого предмета. Добавление блока увеличивает кратность прибора на два пункта.

Полиспаст простой и сложный

Так, чтобы вручную сделать полиспаст для обычной лебедки, кратность которого составляет 2, достаточно использовать только один подвижный блок, крепящийся к грузу. Веревка же при этом крепится на опоре. В результате мы будем иметь четный полиспаст с кратностью 2. Сложные полиспасты включают несколько простых механизмов. Естественно, такое устройство дает существенно больший выигрыш в силе, который можно рассчитать путем перемножения кратностей каждого из используемых полиспастов. При этом не стоит забывать о силе трения, из-за действия которой происходит небольшая потеря в мощности устройства.

Система блоков

Применение подвижного блока даёт двукратный выигрыш в силе, применение неподвижного — позволяет изменить направление прилагаемой силы. На практике используются комбинации подвижных и неподвижных блоков. При этом каждый подвижный блок позволяет вдвое уменьшить прилагаемое усилие или вдвое увеличить скорость перемещения груза. Неподвижные блоки используют для связи подвижных блоков в единую систему. Такая система подвижных и неподвижных блоков называется полиспаст.

Используется полиспаст в случаях, если необходимо прилагая минимальные усилия поднять или переместить тяжелый груз, обеспечить натяжение и т.п. Простейший полиспаст состоит всего из одного блока и каната, при этом позволяет в два раза снизить тяговое усилие, необходимое для подъема груза.

Рисунок 1. Каждый подвижный блок в полиспасте даёт двукратный выигрыш в силе или скорости

Обычно в грузоподъемных механизмах применяют силовые полиспасты, позволяющие уменьшить натяжение каната, момент от веса груза на барабане и передаточное число механизма (тали, лебедки). Скоростные полиспасты, позволяющие получить выигрыш в скорости перемещения груза при малых скоростях приводного элемента, применяются значительно реже. Они используются в гидравлических или пневматических подъемниках, погрузчиках, механизмах выдвижения телескопических стрел кранов.

Основной характеристикой полиспаста является кратность. Это отношение числа ветвей гибкого органа, на котором подвешен груз, к числу ветвей наматываемых на барабан (для силовых полиспастов), либо отношение скорости ведущего конца гибкого органа к ведомому (для скоростных полиспастов). Условно говоря, кратность это теоретически рассчитанный коэффициент выигрыша в силе или скорости при использовании полиспаста. Изменение кратности полиспаста происходит путем введения или удаления из системы дополнительных блоков, при этом конец каната при четной кратности крепится на неподвижном элементе конструкции, а при нечетной кратности — на крюковой обойме.

Рисунок 2. Крепление каната при чётной и нечётной кратности полиспаста

Выигрыш в силе при применении полиспаста с $n$ подвижных и $n$ неподвижных блоков определяется по формуле: $P=2Fn$, где $Р$ — вес груза, $F$ — сила, прилагаемая на входе полиспаста, $n$ — число подвижных блоков.

В зависимости от количества ветвей каната, закрепленных на барабане грузоподъемного механизма, можно выделить одинарные (простые) и сдвоенные полиспасты. В одинарных полиспастах, при наматывании или сматывании гибкого элемента вследствие его перемещения вдоль оси барабана, создается нежелательное изменение нагрузки на опоры барабана. Также в случае отсутствия в системе свободных блоков (канат с блока крюковой подвески непосредственно переходит на барабан) происходит перемещение груза не только в вертикальной, но и в горизонтальной плоскости.

Рисунок 3. Одинарные и сдвоенные полиспасты

Для обеспечения строго вертикального подъема груза применяют сдвоенные полиспасты, (состоящие из двух одинарных), в этом случае на барабане закрепляются оба конца каната. Для обеспечения нормального положения крюковой подвески при неравномерной вытяжке гибкого элемента обоих полиспастов применяют балансир или уравнительные блоки.

Рисунок 4. Способы обеспечения вертикальности подъёма груза

Скоростные полиспасты отличаются от силовых тем, что в них рабочая сила, обычно развиваемая гидравлическим или пневматическим цилиндром, прикладывается к подвижной обойме, а груз подвешивается к свободному концу каната или цепи. Выигрыш в скорости при использовании такого полиспаста получается в результате увеличения высоты подъёма груза.

При использовании полиспастов следует учитывать, что используемые в системе элементы не являются абсолютно гибкими телами, а имеют определенную жесткость, поэтому набегающая ветвь не сразу ложится в ручей блока, а сбегающая ветвь не сразу выпрямляется. Это наиболее заметно при использовании стальных канатов.

Вопрос: почему у подъемных строительных кранов крюк, который переносит груз, закреплен не на конце троса, а на обойме подвижного блока?

Ответ: для обеспечения вертикальности подъёма груза.

Как поднять тяжёлый груз на высоту?

В мифе о Сизифе главный герой долго и безуспешно толкал камень в гору. К сожалению, зачастую попытки пронести рояль на пятый этаж становятся таким же сизифовым трудом.

Существует несколько способов поднять негабаритный, тяжёлый груз на высоту:

  1. С помощью грузчиков-такелажников, поднимая его по ступенькам. Это как раз тот самый сизифов труд. Разумеется, можно донести и вручную. Но узкие лестничные пролёты не входят в трудное положение грузчиков. Поэтому крупный груз обязательно будет застревать, его придётся всячески толкать и вертеть, чтобы он как-то вписался в очередной поворот. Заодно этот предмет будет задевать перила, стены, двери. То есть наносить ущерб всему, что заденет, при этом и сам груз будет страдать от ударов. К тому же всё это и просто опасно для здоровья, ведь гравитация — сила бессердечная и непреодолимая. Представить, чем закончится для человека падение на лестнице вместе с грузом в 500 кг, не так уж и сложно.К грузам до 1000 кг, которые допустимо поднимать на этаж вручную, относятся cейфы, банкоматы, музыкальные инструменты (арфа, фортепиано, рояль, орган), печатная техника, мебель, телевизоры, холодильники (домашние, промышленные, витринные), музейные экспонаты, мототехника, кондиционеры, серверные стойки, стеклопакеты, строительные материалы и прочее.
  2. С помощью автокрана и другой тяжелой техники. Такой способ применяется, когда нужно произвести такелажные работы повышенной категории сложности. Например, когда требуется доставить груз весом больше 1000 кг. Поднимать с помощью автокрана технику, музыкальные инструменты, мебель и другие предметы весом меньше тонны нерационально. В первую очередь, по той причине, что автокраны обычно задействуют, когда существует необходимость поднять на высоту действительно очень тяжёлые и крупногабаритные предметы: например, заводские станки, крупное военное или медицинское оборудование. Использовать же автокран, чтобы поднять пианино, равносильно попыткам прочитать книгу с помощью бинокля — это возможно, но неудобно. Кроме всего этого, аренда спецтехники стоит немалых денег. И, наконец, соседи явно не обрадуются, что выезд из дворовой территории перекрыт спецтехникой.
  3. С помощью промышленных альпинистов. Это оптимальный метод, который был неоднократно проверен нашими сотрудниками. Для поднятия груза используются лебёдки и верёвочные полиспасты. Груз на высоту поднимают через окно. Нанести какой-либо ущерб зданию или же самому грузу наши специалисты не могут — все работы производятся крайне внимательно и тщательно, и варианта, что предмет врежется в стену, просто не существует (что, кстати, может произойти при работе с автокраном). Каждый этап работы по подъёму груза на высоту контролируется специалистами. Все работы ведутся по предварительным расчётам, и груз проходит в окно с ювелирной точностью. При этом работы проводятся быстро и качественно.

Промышленный альпинизм был востребован и необходим всегда, во многих отраслях и сферах нашей жизни. Если вам необходимы подобные услуги, то изначально следует обращаться только к хорошим и проверенным специалистам, которые знают все тонкости и нюансы данной работы. В настоящее время услуги по подъёму разнообразных грузов с помощью промышленных альпинистов всё более и более востребованы в силу высокого уровня безопасности, большой скорости проведения работ и лёгкости организации всего процесса по сравнению с использованием тяжёлой техники и различных механизмов. Зачастую поднять груз на высоту верёвками гораздо дешевле «классического» способа подъёма.


С этим читают