Полиспаст для автомобиля чертеж схема

Полиспасты: от расчетов до запасовки

Полиспаст – переносная блочная система, предназначенная для подъема и перемещения грузов разной степени тяжести. Это устройство применяется в строительной сфере, логистике, альпинизме и во время спасательных работ. Чтобы изготовить полиспаст своими руками, нужно знать конструктивные особенности этого приспособления, способы крепления канатов к грузоподъемнику и технологию проведения запасовки.

Общие сведения о полиспастах

Полиспаст состоит из 2-х и более шкивов (блоков), связанных при помощи веревочных канатов или цепей:

1. Неподвижный шкив. Этот блок крепится к крепким статичным элементам или спецтехнике. Он включает в себя несколько роликов. По каждому из них проводятся веревки, металлические канаты или железные цепи. Неподвижный шкив распределяет давление между элементами конструкции. Величина давления на каждый канат определяется числом роликов.
2. Подвижный шкив. Этот блок прикрепляется к грузу и используется для поддержания работоспособности грузоподъемного механизма. Он оборудован крюком, карабином и магнитом. Подвижный шкив, прикрепляясь к грузу, способен выиграть в усилиях.

Простые полиспасты могут состоять из 1 шкива и веревки. В них ролик располагается над грузом: на потолке, балке или опоре. Первый конец веревки связан с крюком и спускается к поднимаемому грузу. Человек тянет второй конец веревки, поднимая тяжелый объект. Сложные устройства для подъема груза включают в себя несколько простых блоков и дают больший выигрыш в силе.

Принцип действия полиспастов основан на правиле рычага. Через неподвижный шкив перекидывается веревка. Груз поднимается на высоту посредством прикладывания усилий, соразмерных с весом поднимаемого объекта. Длина каната или цепи должна быть сопоставима с высотой, на которую поднимается груз. Для снижения количества затрачиваемых усилий необходимо, чтобы подвижный блок осуществлял движение параллельно грузу.

Существуют следующие разновидности полиспастов:

1. По предназначению: силовые и скоростные. Силовые механизмы предназначены для транспортировки тяжелых объектов. Они обеспечивают выигрыш в силе за счет потерь в расстоянии и скорости. Скоростные полиспасты позволяют ускорить процесс транспортировки легких грузов за счет уменьшения прикладываемых усилий.
2. По сложности схемы. В простых схемах подъема груза при помощи блоков все ролики соединены последовательно при помощи 1 цепи или каната. Сложные системы отличаются высокой производительностью. Выигрыш в силе обеспечивается при меньшем количестве блоков.

Полиспасты используются для следующих операций:

1. Для натяжения кабелей, силовых линий и подвесных конструкций.
2. Совместно с лебедкой для вытаскивания автомобиля или иного вида транспорта, застрявшего в грязи или грунте.
3. Для проведения такелажных работ при транспортировке тяжелых конструкций.

Полиспастами оснащаются различные виды кранов, гидравлические и электрические приводы. Они также применялись в старых прототипах лифтов.

Расчет полиспаста

Перед изготовлением полиспаста требуется рассчитать основные технические характеристики грузоподъемной конструкции. Расчеты требуется для составления чертежей и производятся согласно параметрам рабочего помещениями и весом груза.

Для определения нагрузок, влияющих на блочную систему в ходе эксплуатации, нужно рассчитать параметры, действующие на отдельные блоки:

1. Силу воздействия поднимаемого груза (S_C).
2. Тяговую силу двигателя (S_M).
3. Угол отклонения (α). При расчете параметров полиспаста этой характеристикой можно пренебречь, потому что у современных устройств угол отклонения отсутствует.
4. Диаметр блока (D).
5. Диаметр втулки (d).

Уравнение, использующееся для нахождения моментов силы, имеет следующий вид: S_M * R = S_C*R + l*S_C*R + N* g*d/2, где:

1. S_M * R – момент силы, с которой груз оказывает влияние на блочную систему.
2. l – коэффициент, характеризующий жесткость ручного веревочного каната при огибании ролика. Он зависит от структуры витков троса и определяется экспериментальным методом.
3. Нагрузка на ось шкива. Она определяется по формуле: 2*S_C*R.
4. g – коэффициент, характеризующий силу трения втулки шкивов.

Коэффициент полезного действия полиспаста определяется по следующей формуле: η = S_C/S_M. На этот параметр влияют качество изготовления блоков и сложность схемы. Существует следующие уровни КПД блочной системы:

1. 97% — используется в качестве среднего значения, если в элементах грузоподъемного устройства присутствуют подшипники качения и втулки из бронзы.
2. 95% — используются подшипники скольжения.
3. 93% и ниже – при работе грузоподъемного механизма в суровых природных условиях или в помещениях с высокой температурой.

При расчете также рекомендуется определить КПД остальных обводных роликов, в зависимости от конструктивных особенностей грузоподъемного механизма.

Способы крепления веревки к грузоподъемному механизму

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

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

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

Простейший подъемный механизм своими руками

В домашних мастерских можно изготовить простой полиспаст из подручных материалов. Он способен поднимать легкие грузы и может использоваться только для разовых работ. Чтобы сделать полиспаст своими руками, нужно приобрести следующие комплектующие:

1. Шпильки с резьбой, изготовленные из металлических материалов.
2. 2 ролика.
3. Подшипники.
4. Веревка или трос.
5. Крюк.

На стальную шпильку устанавливают подшипник, накручивают гайку и стопорят. К шпильке присоединяется крюк для снижения усилий, требующихся для прокручивания самодельного вала. Первый конец веревки располагается на статичной платформе. Для поднятия груза требуется потянуть второй конец троса вверх. Для удобства работы рекомендуется сделать дополнительный блок и пропустить через него веревку. Это позволит соединить канат с лебедкой и фиксировать транспортируемый объект в промежуточном положении.

Запасовка полиспастов

Запасовка – процедуру изменения местоположения шкивов и дистанции между ними. Целью этой операции является регулирование скорости и высоты подъема грузов в соответствии с определенной схемой прохождения троса по блокам грузоподъемного механизма. Существуют следующие разновидности запасовки:

1. Однократная. На крюке закрепляется 1 веревка, которая проводится через все неподвижные блоки и наматывается на барабан.
2. Двукратная. Первый конец каната крепят на головке поворотного элемента крана, второй – на лебедке. Этот способ запасовки может применяться на кранах стрелового типа.
3. Четырехкратная. 2 рабочих ветви троса проводятся через шкивы рабочей стрелы. Соседние полиспасты скрепляются между собой при помощи статичного блока, устанавливаемого на стойке платформы. Этот метод запасовки используется для устройств с большой грузоподъемностью.

Существует также переменная запасовка. Она бывает как двукратной, так и четырехкратной. Подвижные ролики устанавливаются на нескольких подвижным обоймах, удерживаемых при помощи каната. Кратность запасовки изменяется посредством опускания подвески крюка на опору при сматывании веревки.

Источник статьи: http://stankiexpert.ru/spravochnik/gruzopodemnoe-oborudovanie/polispast-svoimi-rukami.html

Suzuki Jimny › Logbook › Спасение застревающих или как вытащить машину полиспастом.

Несмотря на то, что экстремальным джипингом я не занимаюсь, несколько раз приходилось попадать в ситуации когда сдвинуть машину с места было очень сложно и грязно. Один раз — только трактором :). Поэтому задумался я о средствах самоспасения, которые можно возить с собой постоянно, т.е. из-за особенностей машины — максимально компактных.

Лопата — один из самых полезных инструментов. Куплена примерно такая: www.dx.com/ru/p/outdoor-m…-pouch-black-size-m-90559 Лопатка в сложенном виде *очень* компактная, но при этом достаточно удобная. Куплена в Ленте в отделе садовых инструментов. Острие лопаты я заточил для того, чтобы при раскопках можно было рубить мелкие корни. Поселилась в ящике для барахла. В бою пока не была.

Трос буксировочный. Взял первый попавшийся. Главное на что смотрел — большая «паспортная» нагрузка (потому что китайская) и яркий цвет (насмотрелся на ютубе как люди через трос прыгают). В комплекте даже флажки на него были :). Поселен в нише с домкратом. Выручал не раз:
* заводил людей со сломанным стартером
* подвозил сломавшихся
* один раз меня тащил трактор

Теперь самое интересное — как вытаскивать себя за волосы, если застрял в болоте? Электролебедка вещь хорошая, но пока в мои планы не вписывается. Лебедка ручная — долго на них смотрел, прикидывал, да так и не купил. Дело не в деньгах, а в том как же я ее возить буду? В багажнике — она будет мешаться, под сиденье ее не положишь, закидывать только на выезды? Так обычно вещей и так много, особенно если едешь с кем-то. Да и забыть проще простого.

И вот на глаза мне попалась такая статья: autokadabra.ru/shouts/56020 Разумеется, в оригинальной форме схема довольно сомнительная, но рациональное зерно в ней есть. Раскопки по этой теме привели к совершенно замечательному видео:
*

Веревку купить хотел уже давно. Ведь даже при наличии ручной лебедки ее надо куда-то зацеплять, а 2-3 метра троса на обычной лебедке за 2-3тыр это вообще ни о чем. Да и вообще веревка — в хозяйстве вещь полезная. Плюс понадобятся карабины и блоки. Все это можно купить в магазинах турснаряжения. Итого я взял:
* Веревка — статика 10мм производства калининград (из дешевых есть еще коломна, но она хуже гнется). 50м по 46р/м. Итого 2300р. Возможно, я испугался размера бухты и надо было брать 11мм веревку, все-таки паспортная нагрузка 3.1т против 2.5т. 50м бухта 10мм веревки помещается под сиденьем с большим запасом.
* Карабины стальные на 5т. Дюралевые легче, но в моем случае вес не важен, прочность важнее. 5шт по 175р = 850р.
* Блок — ролики с подшипником (есть без подшипника = больше трение). 3шт по 290р = 870р.

Полевые испытания проводились в лесу. Нашел место в небольшим уклоном и чтобы под колесом был корень:

Собрал систему 6-кратного полиспаста (3х-кратный как в лекции плюс ролик у машины):

Тянул-потянул, не вытянул машину. Оказалось, что корень под колесом, несмотря на небольшой размер создет большую проблему.

Пересобрал систему на 8-кратное усиление:

Потянул — и вытянул! Причем как только колесо взобралось на корень, так сразу тянуть стало легко, и в горку затянулась почти без усилий. Замена ролика у машины на простой карабин почти не сказалась на тяжести вытаскивания. Т.е. можно обойтись 2 роликами. Система в вытянутом состоянии (можно разглядеть как собрано):

После чего захотелось приключений. Собрал 16х полиспаст (то же что и 8х только еще с одним каскадом). Это съело всю веревку подчистую (все 50м). Зато потянул — и вытянул машину на корень легко! После выбора всей веревки можно дополнительно потянуть за 8х конец и дотянуть машину повыше, благо усилий катить по ровному надо меньше. Система в вытянутом состоянии:

Приключений захотелось еще больше, и под колесо положено бревнышко (побольше рядом не нашлось):

Вытянулось снова без особых усилий.

* 6-кратая система подойдет только в самых простых случаях или если есть помошник. Система простая и в легких случаях не нужно городить сложных огородов.
* 8-кратная система позволяет вытягивать на небольшие препятствия, а если с помошником, то и на заметные.
* 16-кратная требует мнооооооого веревки, тянет недалеко, но даже одному можно справиться с заметными препятствиями.
* 5-и карабинов и 3-х роликов вполне достаточно даже для сложной системы.
* Самая большая сложность — это не собрать большую систему, а собрать ее при помощи одной веревки не разрезаяя ее :).
* 50м веревки достаточно даже для сложной системы если деревья недалеко. Возможно, что будет полезен отдельный кусок веревки для организации точки опоры.
* Принцип годен для самоспасения, требует более творческой и менее грязной работы :).

Подробное описание процесса сборки с картинками.

1. Крепление к дереву. Обводим очень свободной петлей и завязываем узел булинь. Достоинство такого крепления против простого обматывания дерева — это то, что петля не затягивается и за нее можно зацепить еще несколько веревок. Сам узел после нагрузок легко развязывается. Не забыть про контрольный узел.

2. Блок у машины. Можно просто встегнуть карабин в буксировочное ухо, можно карабин с блоком. Разница в конечных усилиях небольшая.

3. Крепление второго блока. Вяжем узел в который будет вщелкивается карабин с блоком. Можно завязать обычную «восьмёрку», но т.к. нагрузки на этот узел очень большие, то «восьмёрка» затягивается довольно сильно, и лучше завязать «заячьи уши». Проверено — развязывать потом проще.

4. Крепление третьего блока. Тянем веревку в сторону точки опоры и на половине расстояния вяжем еще один узел. Здесь будет крепиться третий блок. Относим этот узел к предыдущему.

5. Свободный конец веревки вправляем в блок и крепим карабином к первому от машины узлу (не перепутать узлы!).

6. Крепление к опоре. Ведем веревку до точки опоры, вяжем узел, карабином крепим к опоре. Это может быть первое дерево (там уже есть куда прицепить карабин), или другое, как у меня на фотографиях. У другого дерева надо будет организовывать отельное крепление — свободным концом веревки или, как на фото, буксирным тросом. Ведем вверевку обратно к узлам.

5. Свободный конец вправляем в блок и крепим карабином ко второму узлу. Все, можно тянуть…

Для 16-кратного полиспаста добавляем:

6. На тяговой веревке, вместо того, чтобы ее тянуть завязываем узел — крепление четвертого блока.

7. Свободный конец веревки крепим к опоре. От нее тянем к последнему узлу.

8. Заправляем в блок и крепим карабином к узлу. Тянуть с противоположной стороны от точки крепления к дереву.

С натянутой веревкой лучше работать в перчатках. Тянуть будет проще, если на тяговой веревке завязать узел. А если в этот узел вставить палку — то комфорт обеспечен!

Полный коплект использованного:

Веревка поселена под водительским сиденьем. Причем помещается она туда свободно и по ощущениям поместится еще одна такая бухта. Железо — в общем барахле.

PS. Добавил пару фотографий с другого испытания. Загнал машину на довольно приличную заснеженную горку и стал ее поднимать. Расстояние от бревна до колеса — один ход полиспаста. Колеса выкручены в сторону от приложения усилий для увеличения нагрузки.

Источник статьи: http://www.drive2.com/l/3362255/