Блоки для подъема тяжестей

• 
• 
• 

Тросы, блоки и тали

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.

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 F₁ и F₂, 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:

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.

С помощью различного оборудования можно существенно упростить процесс подъема и опускания грузов. Подобные устройства позволяют работать с тяжеловесными и длинномерными объектами, а также значительно повышают интенсивность и эффективность работ. Существует достаточно большое количество различных грузоподъемных механизмов, среди которых выделяются ручные лебедки. Обо всех особенностях таких устройств мы и поговорим сейчас.

Какой груз может тянуть ручная лебедка

Как понятно из названия, ручная лебедка для подъема и опускания груза задействуется при помощи физических усилий оператора. В связи с этим такая техника очень универсальная. Здесь нет никаких требований по поводу наличия доступа к электрическому питанию, так что использовать модели можно как на улице, так и внутри помещений.

С другой стороны, для поднятия тяжестей требуется мускульная сила человека. Как результат, максимальная грузоподъемность несколько ограничена, если сравнивать с моделями с электрическим приводом.

На вопрос о том, какой груз может тянуть ручная лебедка, нельзя ответить однозначно. Существует достаточно большое количество моделей, которые сильно отличаются своими параметрами. Исходя из этого, меняется и их грузоподъемность. Как правило. подобные лебедки подходят для работы с относительно небольшими грузами, вес которых достигает 0.5-3 т.

Стоит отметить: В то же время. есть также лебедки, которые могут поднимать более тяжелые объекты. К примеру, достаточно неплохие показатели грузоподъемности демонстрирует механизм тяговый монтажный МТМ 5.4Т, который способен работать с грузами весом до 5400 килограмм (высота подъема достигает 20 м).

Таким образом, можно подобрать устройство, которое подойдет как для решения несложных бытовых задач, так и для поднятия относительно тяжелых грузов.

Разновидности лебедок

Если обсуждать типы и устройство лебедок, то, прежде всего, такая техника делится на ручные и электрические механизмы. Особого внимания заслуживают именно ручные модели, так как они могут существенно отличаться по своим конструктивным особенностям. Так, среди них можно выделить лебедки:

• Рычажные. Модели хорошо подходят для выполнения различных ремонтных, монтажных и демонтажных работ. Они отличаются своими небольшими размерами и малым весом (модели весят 7,5-14 килограмм). Основная отличительная черта состоит в том, что устройства не нужно жестко закреплять на опорной поверхности. Именно простота работы с этим механизмом и сделала его столь популярными. Грузоподъемность достигает 0,6-1,6 т;

• Барабанные. Принцип работы более чем простой – оператор задействует рукоятку, в силу чего на барабан наматывается канат. Устройство очень удобно в своей работе. Грузоподъемность достигает вплоть до 3 т. при этом цена на такие механизмы самая низкая;

• Червячные. От барабанной отличается своим приводом («бесконечный винт»). Механизм более эффективный, что позволило еще более снизить габариты лебедки. В то же время, в приводе есть много элементов, которые в ходе эксплуатации подвергаются трению. Таким образом, это отрицательно сказывается на долговечности модели.

Также существует еще одна группа – монтажно-тяговые механизмы. Они аналогичны рычажным лебедкам, но тут отсутствует барабан, так что можно использовать трос любой длины. Как правило, такие устройства более массивны, а также отличаются наибольшими показателями грузоподъемности.

Стоит отметить: нельзя однозначно сказать, какая лебедка лучше. У каждой модели есть свои преимущества и недостатки. К примеру, если вас интересует максимальная грузоподъемность, то стоит присмотреться к монтажно-тяговым механизмам, а вот для поднятия грузов на максимальную высоту подойдут модели JHW, у которых длина каната достигает 40 м.

Как ручной лебедкой опустить груз

Если вы не знаете, как правильно пользоваться лебедкой, то, прежде чем приступить к работе, необходимо ознакомиться с инструкцией по эксплуатации устройств. Стоит отметить, что разные типы оборудования предназначены для разных операций. Так, лебедки могут тянуть, поднимать или опускать объекты. Некоторые могут сочетать эти функции, другие же подходят только для выполнения конкретной задачи.

Отличается также и способ поднятия/опускания грузов. К примеру, в случае с самой простой барабанной лебедкой, чтобы изменить направление движения объекта, нужно просто начать крутить рукоять в обратном направлении. Если же говорить о рычажных устройствах, МТМ, а также моделях с храповиком, то для опускания груза следует изменить положение переключателя.

Стоит отметить: Очень важно придерживаться правил работы с грузами. Это поможет избежать ряда непредвиденных ситуаций, связанных с повреждением имущества, а также здоровья оператора и третьих лиц.

Преимущества и недостатки ручной лебедки для работы с грузом

Среди причин, почему ручные лебедки приобрели столь широкую популярность, стоит выделить:

• Универсальность. Так как нет необходимости подключать устройство к электрической сети, использовать лебедку можно абсолютно в любом месте. Никаких ограничений нет (единственное, некоторые механизмы нужно надежно закрепить на поверхности;
• Доступная стоимость. Цены на такое оборудование начинаются от 3 тысяч рублей. Если сравнивать с тельферами (электрическими лебедками), то стоимость ручных моделей в несколько раз ниже;
• Компактные габариты и малый вес. Поскольку в лебедках отсутствует мотор, это позволяет существенно уменьшить их размеры и массу. Часто такие модели весят до 10 кг, так что их с легкостью можно перенести в Любое место. При этом их габариты достаточно небольшие, в результате чего механизм не отнимет много свободного пространства в багажнике автомобиля;
• Простота в эксплуатации. Работать с такой техникой очень легко. При этом сама конструкция ручных лебедок отличается своей простотой. В результате, механизмы достаточно редко ломаются, а также легко ремонтируются.

С другой стороны, модели требуют постоянных усилий со стороны оператора. Это сказывается не только на том, что сильно ограничивается максимальная грузоподъемность. Кроме того, они не подходят для высокоинтенсивных работ, где тяжести поднимаются постоянно. Но вот для решения бытовых задач, а также периодического поднятия грузов на промышленных, складских и других предприятиях, ручные лебедки подойдут как нельзя кстати.

Поднимать тяжелые грузы на высоту, пусть даже не очень большую – задача для человека очень сложная. Однако придумано достаточно много различных механизмов и приспособлений, облегчающих этот процесс. К числу таких механизмов в обязательном порядке следует отнести полиспаст. В нашей статье подробнее поговорим об этом устройстве, а также расскажем о технологии создания полиспаста дома.

Полиспаст представляет собой систему, которая состоит из неподвижных и подвижных блоков, соединенных друг с другом цепными или канатными передачами. Это устройство было изобретено очень давно, ведь еще древние греки и римляне пользовались аналогичными механизмами. За последующие тысячелетия составляющие данного аппарата и его предназначение практически не изменились. На сегодняшний день это устройство используется практически в первозданном виде, лишь с небольшими изменениями.

Схема работы полиспаста

Полиспасты применяются в основном в стреловых механизмах строительных кранов. К полиспастам, несмотря на все их многообразие, предъявляют два основных требования: увеличение скорости (за это отвечают скоростные механизмы) и увеличение силы (так называемые силовые полиспасты). В подъемниках обычно используются первые, тогда как вторые нашли применение в подъемных кранах. Следует отметить и тот важный факт, что схемы силовых и скоростных устройств являются практически полностью взаимно обратными.

Обычный полиспаст представляет собой устройство, основными компонентами которого являются:

• система блоков с подвижными осями;
• блоки с неподвижными осями;
• обводочные барабаны;
• обводные блоки.

За счет эффективного взаимодействия блоков и веревок появляется возможность существенно выиграть в силе. В силе мы выигрываем во столько раз, во сколько раз проигрываем в длине. Это одно из фундаментальных правил механики, благодаря которому обычный человек может с легкостью поднимать тяжелые массы, затрачивая минимум физических усилий.

Гораздо выгоднее приобрести данный прибор или сделать его самостоятельно, нежели брать в аренду подъемные краны или аналогичные механизмы. Особенность устройства заключается в том, что одна из сторон, которую закрепляют на грузе, находится в подвижном состоянии, тогда как вторая сторона, крепящаяся к опоре, является статичной. Именно подвижные блоки обеспечивают такой существенный выигрыш в силе. Статические же блоки требуются для контроля траектории движения веревки и самого груза.

Существуют различные виды полиспастов, которые отличаются по кратности, четности и сложности. Показатель кратности определяет, во сколько раз вы выиграете в силе, используя данное приспособление. Так, покупая механизм с кратностью 6, вы теоретически имеете выигрыш в силе в 6 раз.

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.

Есть несколько способов уменьшить силу трения веревки. Самый эффективный заключается в том, чтобы использовать ролики как можно большего радиуса. Ведь чем больше радиус, тем сила трения оказывает меньше воздействия на веревку и подъемный механизм в целом.

Избежать зажатия и перекручивания веревки можно, если использовать дополнительные приспособления, к примеру, монтажные платы, которые позволяют разнести ролики относительно друг друга. Категорически не рекомендуем применять в полиспастах растягивающиеся веревки, поскольку в сравнении с обычными статическими изделиями они очень серьезно проигрывают в эффективности. Собирая блок для подъема грузов, специалисты используют и грузовую, и отдельную веревки, которые прикрепляются к объекту независимо от подъемного приспособления.

Эксплуатация отдельных веревок дает некоторое преимущество. Суть заключается в том, что отдельная веревка предоставляет возможность предварительно или заранее собрать всю конструкцию. К тому же, можно существенно облегчить проход узлов, поскольку используется вся длина веревки. Единственный недостаток – это невозможность фиксировать груз в автоматическом режиме. Грузовые же веревки могут похвастаться именно такой особенностью, поэтому в случае возникновения необходимости в автофиксации груза воспользуйтесь именно грузовой веревкой.

Большое значение имеет обратный ход. Данный эффект является неизбежным, поскольку в момент снятия, а также при перехватывании веревки или остановке на отдых груз непременно двигается в обратную сторону. От качества используемых блоков, а также всего устройства в целом зависит то, насколько сильно груз уйдет обратно. Можно предотвратить возникновение данного явления, если приобрести специальные ролики, обеспечивающие пропуск веревки исключительно в одном направлении.

Расскажем немного о том, как правильно крепить грузовую веревку к подъемному механизму. Далеко не всегда даже самый предусмотрительный мастер обладает веревкой необходимой длины, которая требуется для крепления динамической части блока. Поэтому разработано несколько способов крепления механизма:

• При помощи схватывающих узлов. Эти узлы завязываются в пять оборотов из репшнуров, сечение которых не превышает 8 мм. Использование подобных узлов является самым эффективным и, соответственно, распространенным. По словам специалистов, узлы являются очень прочными и надежными. Лишь нагрузка свыше 13 кН способна привести к сползанию такого узла. Важно то, что даже при сползании узел никоим образом не деформирует веревку, оставляя ее в целости и сохранности.
• Применение зажимов общего назначения. Данные приспособления можно использовать даже в сложных климатических условиях, к примеру, на мокрых или обледенелых веревках. Нагрузка в 7 кН способна привести к сползанию зажима, что приводит к повреждению веревки, хотя и не очень сильному.
• Персональные зажимы. Они применяются только при небольших работах, поскольку нагрузка свыше 4 кН приводит к сползанию зажима и последующему обрыву веревки.

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.

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.

Устройства, используемые в строительстве, отличаются большой сложностью, что и логично, ведь здесь требуется поднимать большие грузы на достаточно большую высоту. Разобраться в их конструктивных особенностях бывает весьма проблематично. Чего нельзя сказать о домашних полиспастах, которые применяются в быту. Они настолько просты и понятны, что соорудить полиспаст своими руками сможет любой человек. Для этого нам потребуются следующие приспособления:

1. 1. несколько стаканов из бумаги;
2. 2. ножницы;
3. 3. шнурок или крепкая нить, выступающая в качестве веревки;
4. 4. пластилин;
5. 5. пластиковые вешалки.

В первую очередь потребуется сделать корзину, в которой будет перемещаться груз. Для этих целей будем использовать бумажные стаканы, через которые продеваем веревку. Сам же полиспаст собираем из вешалок. Веревку или нить фиксируем на верхней части вешалки, после чего несколько раз наматываем на перекладину. Полученную из стаканов корзинку следует подвесить на нижней вешалке за крючок. В принципе, на этом сбор полиспаста можно считать оконченным. Для поднятия грузов достаточно лишь правильно пользоваться механизмом. Для этого понадобится тянуть за свободный конец нитки, что приведет к соединению вешалок. Теперь можно попробовать поднять тяжелые предметы на высоту.

Существует еще один способ изготовления полиспаста своими руками, который несколько сложнее, но отличается большей эффективностью и надежностью конструкции. Здесь нам потребуются подшипники, шестеренка, крючок, тросы с блоками, а также резьбовая шпилька. Сначала на шпильке закрепляем подшипники, после чего устанавливаем шестеренку на конец шпильки, чтобы было удобнее и проще пользоваться самодельным полиспастом. Остается только перекинуть трос через шестеренки и закрепить его, свободный же конец будет оборудован крюком, который необходим для подъема предметов.

Напоследок напомним, что при работе с любыми полиспастами, купленными в магазине или сделанными дома, обязательно следует помнить о технике безопасности. Необходимо тщательно проверить конструкцию на прочность и целостность. Сами же грузы следует поднимать плавно и осторожно, не располагаясь в этом время под подвешенным предметом.