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 це пристрої, 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 було винайдено 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 це пристрій використовується практично в первозданному вигляді, лише з невеликими змінами.
Схема роботи поліспаста
Поліспасти застосовуються в основному в стрілових механізми будівельних кранів. До полиспастам, незважаючи на всі їх різноманіття, висувають 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 у підйомних кранах. Слід відзначити 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;
- обводочные барабани;
- обвідні блоки.
За рахунок ефективного взаємодії блоків і мотузок з’являється можливість істотно виграти в силі. В силі ми виграємо у стільки разів, у скільки разів програємо у довжині. Це одне з фундаментальних правил механіки, завдяки якій звичайний чоловік 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 із сторін, яку закріплюють на вантаж, що знаходиться в рухомому стані, тоді як друга сторона, що кріпиться до опори, є статичною. Саме рухливі блоки забезпечують такий істотний виграш у силі. Статичні ж блоки потрібні для контролю траєкторії руху вірьовки 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 у 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 поднимаемого предмета. Додавання блоку збільшує кратність приладу на два пункти.
Поліспаст простий і складний
Так, щоб вручну зробити поліспаст для звичайної лебідки, кратність якого дорівнює 2, достатньо 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 значно більший виграш у силі, який можна розрахувати шляхом множення кратностей кожного з використовуваних поліспастів. При цьому не варто забувати про силу тертя, через дії якої відбувається невелика втрата потужності пристрою.
Є кілька способів зменшити силу тертя мотузки. Найефективніший полягає в тому, щоб використовувати ролики як можна більшого радіуса. Адже чим більше радіус, тим сила тертя надає менше впливу на мотузку і підьомний 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 з 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 уся довжина вірьовки. Єдиний недолік – це неможливість фіксувати вантаж в автоматичному режимі. Вантажні ж мотузки можуть похвалитися саме такою особливістю, тому у разі виникнення необхідності в автофиксации вантажу скористайтесь саме вантажний мотузкою.
Велике значення має зворотний хід. Даний ефект є неминучим, оскільки в момент зняття, а також при перехватывании мотузки або зупинці на відпочинок вантаж неодмінно рухається у зворотну сторону. Від якості використовуваних блоків, а також всього пристрою в цілому залежить те, наскільки сильно вантаж піде назад. Чи можна запобігти виникненню цього явища, якщо придбати спеціальні ролики, що забезпечують пропуск мотузки виключно в одному напрямку.
Розповімо трохи про те, як правильно кріпити вантажну мотузку до підйомного механізму. Далеко не завжди навіть самий передбачливий майстер має 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 обертів з репшнуров, 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 призвести до сповзання такого вузла. Важливо те, що навіть при сповзанні 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 призвести до сповзання затиску, що призводить до пошкодження мотузки, хоча і не дуже сильного.
- 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 запасовки обумовлена зміною 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 вантажопідіймального приладу. Запасовка для лебідок проводиться тільки з метою зміни довжини вильоту стріли. Виконується 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 речей.
Запасовка поліспаста
Запасовки, в залежності від використовуваних схем, поділяються на такі категорії:
- Одноразова. Такий тип знайшов застосування у 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 запасовки є найбільш неефективним.
- Двократна. Цей тип застосовується в кранах, які обладнані балкової і підйомною стрілою. В цьому випадку потрібно нерухомі блоки встановити на головці стріли, тоді як на вантажний лебідки кріпиться інший кінець мотузки.
- Чотириразова. Затребувана серед поліспастів, які використовуються для підняття предметів величезної маси. Зазвичай застосовують одну з схем запасовки, які були описані раніше, з тією лише різницею, що вони використовуються окремо для кожного блоку крюкової підвіски.
Робимо поліспаст з паперових склянок і шестерень
Пристрої, що використовуються у будівництві, відрізняються великою складністю, що й логічно, адже тут потрібно піднімати великі вантажі на досить велику висоту. Розібратися в їх конструктивні особливості 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:
В першу чергу потрібно зробити кошик, в якому переміщується вантаж. Для цих цілей будемо використовувати паперові стакани, через які протягуємо мотузку. Сам же поліспаст збираємо з вішалок. Мотузку або нитка фіксуємо на верхній частині вішалки, після чого кілька разів намотуємо на поперечину. Отриману зі склянок кошик слід підвісити на нижній вішалці за гачок. В принципі, на цьому збір поліспаста можна вважати закінченим. Для підняття вантажів достатньо 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 дещо складніше, але відрізняється більшою ефективністю і надійністю конструкції. Тут нам знадобляться підшипники, шестірня, 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 поліспастом. Залишається тільки перекинути трос через шестерні і закріпити його, вільний край 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 цей час під підвішеним предметом.
