Kaip iš laužo pasidaryti rankinę gervę. Skriemuliai keltuvai

Sunkių krovinių kėlimas net iki nedidelio aukščio nenaudojant specialius įrankius ne visada įmanoma. Kalbame ne tik apie kranus, autokranus ir šakinius krautuvus – yra ir kitų įrenginių šiai problemai išspręsti.

Vienas iš krovinių kėlimo mechanizmų yra grandininis keltuvas.

„Polyspast“ yra blokinė sistema su grandine arba lynu. Jo užduotis yra supaprastinti ir pagreitinti bet kokio sunkaus krovinio kėlimą naudojant žmogaus jėgą. Tokios schemos (ar artimi jų analogai) buvo naudojamos dar prieš mūsų erą – statybų metu Egipto piramidės ir Didžioji kinų siena.

Stacionarūs keltuvai naudojami sandėliuose ir gamybinės patalpos, kurioje būtina kelti skirtingus svorius. Nešiojamos blokų sistemos naudojamos statybose, logistikoje, gelbėjimo darbuose.

Dizainas ir veikimo principas

Grandininis keltuvas leidžia kelti svorius naudojant mažiau žmogaus pastangų. Principas panašus į svirties veikimą kroviniui pakelti, tačiau vietoj svirties naudojamas trosas.

Struktūriškai paprasčiausias grandininis keltuvas susideda iš 1 bloko ir lyno. Volelis tvirtinamas virš apkrovos (ant lubų, sijos ar kilnojamos specialios atramos). Vienas virvės galas su kabliu nusileidžia iki krovinio. Žmogus rankose laiko antrąjį virvės galą ir traukia jį, keldamas svorį.

Šie veiksniai turi įtakos jėgos padidėjimui:

  1. Ritinėlių skaičius.
  2. Virvės ilgis.

1 blokas jėgą padidina apie 2 kartus (apytiksliai – nes dėl trinties bus nurašomi kai kurie nuostoliai). Tai yra, jei žmogus be keltuvo gali pakelti 30 kg į 1 metro aukštį, tai su grandininiu keltuvu bus 60 kg. Jei ritinėlių yra daugiau, galima pakelti daugiau svorio.

Kalbant apie virvės ilgį: kuo ji ilgesnė, tuo žmogus gali pakelti didesnį svorį, bet ir daugiau laiko jam teks skirti.

Skriemulių tipai

Skriemutiniai keltuvai skirstomi pagal kelis kriterijus:

  1. Paskyrimu. Yra galios schemos ir yra greičio schemos. Jėgos keltuvai leidžia pakelti didesnį svorį, bet lėčiau. Didelės spartos leidžia greičiau kelti svorius, bet „atlaikys“ mažesnį svorį.
  2. Pagal blokų skaičių. Paprasčiausias variantas yra 1 vaizdo įrašas. Bet gali būti 2, 3, 4 ar daugiau. Kuo jų daugiau, tuo daugiau svorio galite pakelti.
  3. Pagal schemos sudėtingumą. Yra paprastos schemos (kai ritinėliai nuosekliai sujungti 1 virve) ir sudėtingos (kai naudojami 2 ar daugiau atskirų skriemulių). Sudėtingos sistemos yra produktyvesnės, duoda daugiau rezultatų naudojant mažiau blokų. Pavyzdžiui, jei sujungsite 2 grandininius keltuvus (iš 1 ir iš 2 blokų), gausite 6 kartus didesnį stiprumą. Tuo tarpu paprasta schema duos 6 kartus laimėjimą tik naudojant 6 volelius.

Kas turi įtakos lifto efektyvumui?

Aukščiau minėtas daugialypis (stiprumo padidėjimas) yra labai apytikslis, suapvalintas. Praktiškai tai yra mažiau.

Kėlimo veiksmingumui (kokį tikslų stiprumo padidėjimą jis duos) įtakos turi šie veiksniai:

  • blokų skaičius;
  • kabelio medžiaga;
  • guolio tipas;
  • visų ašių tepimo kokybė;
  • lyno skersmuo ir ilgis;
  • kampas tarp virvės ir ritinėlio vidurinės plokštumos.

Kaip virvė tvirtinama prie mechanizmo?

Užfiksuokite krovinį kėlimo mechanizmas prie kabelio šiais būdais:

  1. Iš virvelių sujungti mazgai. Apsisukimų skaičius - 3-5.
  2. Spaustuvas Pagrindinis tikslas.

Kas yra pildymas, kaip jis gaminamas ir koks jis yra?

Užpildymas – tai blokelių padėties ir atstumo tarp jų pakeitimas. Tai atliekama norint pakeisti svarmenų kėlimo greitį arba aukštį.

Yra įvairių tipų papildymo schemos:

  1. Vienvietis: kablys pakabinamas 1 virve, kuri nuosekliai pervedama per kiekvieną fiksuotą bloką ir suvyniojama ant būgno.
  2. Dvigubas. Sijiniams kranams 1 lyno galas pritvirtinamas prie strėlės šaknies, o antrasis galas perleidžiamas per aplinkkelio būgną, visus blokus ir tada pritvirtinamas prie gervės. Kranams lynas tvirtinamas prie gervės, o stacionarūs blokai yra ant strėlės galvutės.
  3. Keturvietis. Kiekvienam kablio pakabos įrenginiui naudojamas aukščiau išvardytų schemų derinys.
  4. Kintamasis. Kilnojamus volelius papildo 1 arba 2 judantys narvai.

Kaip savo rankomis pasidaryti grandininį keltuvą?

Apsvarstykime dvigubos grandinės keltuvo sukūrimo schemą.

Jums reikės:

  • 2 įvorės.
  • 2 vaizdo įrašai.
  • 2 klipai.
  • Guoliai.
  • Kablys (užkabinti krovinį).
  • Virvė.

Žingsnis po žingsnio dizainas:

  1. Įvorės, ritinėliai ir guoliai sujungiami ir įdedami į narvelį. Rezultatas yra 2 besisukantys blokai.
  2. Kabelis pravedamas per bloką.
  3. Klipas su trūkstama virve pritvirtinamas prie atramos, po kuria bus krovinys.
  4. Antrasis virvės galas praeina per antrąjį bloką.
  5. Prie antrojo spaustuko pritvirtintas kabliukas.
  6. Virvės galas, kuris lieka kabantis, yra fiksuotas (už jį reikės traukti kroviniui pakelti).

Po to belieka pritvirtinti krovinį (paimti jį kabliu) ir galite pradėti kelti.


Žmogus nėra labai stiprus didelių krovinių kėlimui, tačiau jis sugalvojo daugybę mechanizmų, kurie supaprastina šį procesą, o šiame straipsnyje aptarsime skriemulius: tokių sistemų paskirtį ir dizainą, taip pat pasistengsime padaryti kuo paprasčiau. tokio įrenginio versija savo rankomis.

Krovininis skriemulys – tai sistema, susidedanti iš lynų ir blokų, kurios dėka galite įgyti veiksmingą jėgą ir prarasti ilgį. Principas gana paprastas. Ilgyje pralaimime lygiai tiek kartų, kiek laimime jėga. Šios auksinės mechanikos taisyklės dėka jūs galite didelė masė nesikreipiant didelių pastangų. Kas iš principo nėra taip kritiška. Pateikime pavyzdį. Dabar jėgą laimėjote 8 kartus, o norėdami pakelti objektą į 1 metro aukštį turėsite ištempti 8 metrų ilgio virvę.

Tokių prietaisų naudojimas jums kainuos pigiau nei krano nuoma, be to, jūs galite patys kontroliuoti jėgų padidėjimą. Skriemulys turi du skirtingos pusės: vienas iš jų yra fiksuotas, kuris tvirtinamas ant atramos, o kitas yra kilnojamas, kuris priglunda prie paties krovinio. Jėgos padidėjimas atsiranda dėl judančių blokų, kurie sumontuoti judamojoje skriemulio pusėje. Fiksuota dalis skirta tik pačios virvės trajektorijai pakeisti.

Skriemulių tipai išsiskiria sudėtingumu, paritetu ir daugybe. Kalbant apie sudėtingumą, yra paprasti ir sudėtingi mechanizmai, o daugyba reiškia jėgos dauginimą, tai yra, jei daugybinis skaičius yra 4, tada teoriškai jūs įgyjate jėgą 4 kartus. Taip pat retai, bet vis dar naudojamas, didelio greičio skriemulio blokas padidina krovinių judėjimo greitį esant labai mažam pavaros elementų greičiui.

Pirmiausia apsvarstykime paprastą surinkimo skriemulį. Jį galima gauti pridedant blokus prie atramos ir apkrovos. Norint gauti nelyginį mechanizmą, reikia pritvirtinti lyno galą prie judančio krovinio taško, o norint gauti lygų, pritvirtiname virvę prie atramos. Pridėjus bloką, gauname +2 prie stiprumo, o judantis taškas suteikia atitinkamai +1. Pavyzdžiui, norėdami gauti skriemulį gervei, kurios daugiklis yra 2, turite pritvirtinti lyno galą prie atramos ir naudoti vieną bloką, pritvirtintą prie krovinio. Ir turėsime lygaus tipo įrenginį.

Grandininio keltuvo veikimo principas su daugybe 3 atrodo kitaip. Čia lyno galas tvirtinamas prie krovinio ir naudojami du ritinėliai, kurių vieną tvirtiname prie atramos, o kitą – prie krovinio. Šio tipo mechanizmas padidina stiprumą 3 kartus, tai yra keistas variantas. Norėdami suprasti, koks bus jėgos padidėjimas, galite naudoti paprastą taisyklę: kiek virvių ateina iš apkrovos, tai yra mūsų jėgos padidėjimas. Paprastai naudojami skriemuliai su kabliu, ant kurių, tiesą sakant, tvirtinamas krovinys, klaidinga manyti, kad tai tik blokas ir virvė.

Dabar išsiaiškinsime, kaip veikia sudėtingo tipo grandininis keltuvas. Šis pavadinimas reiškia mechanizmą, kuriame keli paprasti variantaišio krovininio įrenginio, jie traukia vienas kitą. Tokių konstrukcijų stiprumo padidėjimas apskaičiuojamas padauginus jų dauginius. Pavyzdžiui, traukiame vieną mechanizmą su daugybe 4, o kitą su 2, tada teorinis stiprinimas bus lygus 8. Visi aukščiau pateikti skaičiavimai vyksta tik idealioms sistemoms, kurios neturi trinties jėgos bet praktiškai viskas yra kitaip.

Kiekviename bloke dėl trinties prarandama nedidelė galia, nes ji vis tiek išleidžiama trinties jėgai įveikti. Norint sumažinti trintį, būtina atsiminti: kuo didesnis lyno lenkimo spindulys, tuo mažesnė trinties jėga. Jei įmanoma, geriausia naudoti didesnio spindulio volus. Naudodami karabinus, turėtumėte sudaryti identiškų variantų bloką, tačiau ritinėliai yra daug efektyvesni nei karabinai, nes jų nuostoliai yra 5–30%, o karabinai - iki 50%. Taip pat naudinga žinoti, kad efektyviausias blokas turi būti arčiau krovinio, kad būtų pasiektas maksimalus efektas.

Kaip apskaičiuoti tikrąjį jėgos padidėjimą? Norėdami tai padaryti, turime žinoti naudojamų vienetų efektyvumą. Efektyvumas išreiškiamas skaičiais nuo 0 iki 1, o jei naudosime virvę didelio skersmens arba per kietas, tuomet blokelių efektyvumas bus gerokai mažesnis nei nurodo gamintojas. Tai reiškia, kad būtina į tai atsižvelgti ir koreguoti blokų efektyvumą. Norėdami apskaičiuoti tikrąjį jėgos padidėjimą paprastas tipas kėlimo mechanizmas, būtina apskaičiuoti kiekvienos lyno šakos apkrovą ir jas sulankstyti. Norėdami apskaičiuoti jėgos padidėjimą sudėtingi tipai reikia padauginti realias jėgas tų paprastųjų, iš kurių jis susideda.

Taip pat neturėtumėte pamiršti apie virvės trintį, nes jos šakos gali susisukti tarpusavyje, o esant didelėms apkrovoms esantys volai gali suartėti ir suspausti virvę. Kad taip neatsitiktų, blokai turi būti išdėstyti vienas kito atžvilgiu, pavyzdžiui, tarp jų galite naudoti plokštę. Taip pat turėtumėte įsigyti tik statines virves, kurios neišsitampo, nes dinamiškos smarkiai praranda jėgą. Mechanizmui surinkti galima naudoti atskirą arba krovininį lyną, pritvirtintą prie krovinio nepriklausomai nuo kėlimo įrenginio.

Atskiros virvės naudojimo pranašumas yra tas, kad galite greitai surinkti arba iš anksto paruošti kėlimo konstrukciją. Taip pat galite naudoti visą jo ilgį, taip pat lengviau pereiti mazgus. Vienas iš trūkumų yra tai, kad nėra galimybės automatiškai fiksuoti pakeliamą krovinį. Krovinio lyno privalumai yra tai, kad galimas automatinis pakeliamo objekto fiksavimas, nereikia atskiro lyno. Kalbant apie trūkumus, svarbu tai, kad eksploatacijos metu sunku pereiti per mazgus, o pačiam mechanizmui taip pat tenka išleisti krovininį lyną.

Pakalbėkime apie atvirkštinį judėjimą, kuris yra neišvengiamas, nes jis gali įvykti užkliuvus lynui arba nuimant krovinį, arba sustojus pailsėti. Kad neatsirastų atbulinis smūgis, būtina naudoti blokus, leidžiančius lynui praeiti tik viena kryptimi. Tuo pačiu organizuojame konstrukciją taip, kad blokuojantis volelis būtų pritvirtintas pirmiausia nuo keliamo objekto. Dėl to mes ne tik išvengiame atbulinės eigos, bet ir leidžiame pritvirtinti krovinį iškraunant ar tiesiog perstatant blokus.

Jei naudojate atskirą lyną, fiksavimo volas pritvirtinamas paskutinis nuo pakeliamo krovinio, o fiksavimo volas turi būti labai efektyvus.

Dabar šiek tiek apie kėlimo mechanizmo pritvirtinimą prie krovinio lyno. Retai kada po ranka turime tinkamo ilgio virvę, kad pritvirtintume judančią bloko dalį. Čia yra keletas mechanizmų tvirtinimo tipų. Pirmasis būdas yra sugriebimo mazgai, kurie megzti iš 7-8 mm skersmens virvelių, 3-5 apsisukimais. Šis metodas, kaip parodė praktika, yra pats veiksmingiausias, nes 11 mm skersmens virvės sugriebimo mazgas, pagamintas iš 8 mm laido, pradeda slysti tik esant 10–13 kN apkrovai. Tuo pačiu metu iš pradžių jis nedeformuoja virvės, bet po kurio laiko ištirpsta pynimą ir prilimpa prie jos, pradėdamas atlikti saugiklio vaidmenį.

Kitas būdas yra naudoti bendrosios paskirties spaustuką. Laikas parodė, kad jį galima naudoti ant ledinių ir šlapių lynų. Jis pradeda šliaužti tik esant 6-7 kN apkrovai ir šiek tiek sužaloja virvę. Kitas būdas yra naudoti asmeninį spaustuką, tačiau jis nerekomenduojamas, nes jis pradeda šliaužti 4 kN jėga ir tuo pačiu metu plyšta pynė arba netgi gali įkandinėti virvę. Tai visi pramoniniai dizainai ir jų pritaikymas, tačiau mes pasistengsime sukurti savadarbį grandininį keltuvą.

Kėlimo mašinos skirtos padėti žmogui pakelti kažką sunkaus į aukštį. Dauguma kėlimo mechanizmų yra pagrįsti paprasta sistema blokai - grandininis keltuvas. Tai žinojo Archimedas, tačiau dabar daugelis žmonių nežino apie šį puikų išradimą. Prisimindami savo fizikos kursą, sužinokite, kaip veikia toks mechanizmas, jo struktūra ir apimtis. Supratę klasifikaciją, galite pradėti skaičiuoti. Kad viskas pavyktų, pateikiamos paprasto modelio kūrimo instrukcijos.

  • Blokų sistema – teorija
    • Kaip tai veikia – kokia paslaptis?
    • Atskiro bloko apskaičiavimas
    • Kaip pasirinkti virvę ir bloką

    Blokų sistema – teorija

    Grandininio keltuvo išradimas davė didžiulį postūmį civilizacijų raidai. Blokų sistema padėjo pastatyti didžiules konstrukcijas, kurių daugelis išliko iki šių dienų ir glumina šiuolaikinius statybininkus. Taip pat pagerėjo laivų statyba, žmonės galėjo nukeliauti didelius atstumus. Atėjo laikas išsiaiškinti, kas tai yra – grandininis keltuvas ir sužinoti, kur jį šiandien galima panaudoti.


    Mechanizmo paprastumas ir efektyvumas

    Kėlimo mechanizmo konstrukcija

    Klasikinis grandininis keltuvas yra mechanizmas, kurį sudaro du pagrindiniai elementai:

    • skriemulys;
    • lankstus jungtis.
    Paprasčiausia schema: 1 – kilnojamas blokas, 2 – fiksuotas, 3 – virvė

    Skriemulys yra metalinis ratas, kurio išoriniame krašte yra specialus griovelis trosui. Įprastas kabelis arba virvė gali būti naudojama kaip lanksti jungtis. Jei krovinys pakankamai sunkus, naudokite lynus, pagamintus iš sintetiniai pluoštai arba plieniniai lynai ir net grandinės. Siekiant užtikrinti, kad skriemulys suktųsi lengvai, nešokinėdamas ir neužstrigdamas, naudojami ritininiai guoliai. Visi judantys elementai yra sutepti.

    Vienas skriemulys vadinamas bloku. Skriemulių blokas – tai blokų sistema kroviniams kelti. Kėlimo mechanizme esantys blokai gali būti stacionarūs (standžiai fiksuoti) ir judantys (kai veikimo metu ašis keičia padėtį). Viena skriemulio dalis pritvirtinta prie fiksuotos atramos, kita - prie krovinio. Judinami volai yra krovinio pusėje.




    Fiksuotas blokas

    Nejudančio bloko vaidmuo yra pakeisti lyno judėjimo kryptį ir veikiančios jėgos veikimą. Mobiliojo telefono vaidmuo – įgyti jėgų.




    Kilnojamas blokas

    Kaip tai veikia – kokia paslaptis?

    Skriemulio bloko veikimo principas panašus į svirties: jėga, kurią reikia taikyti, tampa kelis kartus mažesnė, o darbas atliekamas tokiu pat kiekiu. Svirties vaidmenį atlieka trosas. Eksploatuojant grandininį keltuvą svarbus stiprumo padidėjimas, todėl neatsižvelgiama į sumažėjusį atstumą.

    Priklausomai nuo skriemulio konstrukcijos, stiprumo padidėjimas gali skirtis. Paprasčiausias mechanizmas iš dviejų skriemulių jis duoda maždaug dvigubą prieaugį, nuo trijų - tris kartus ir t.t. Atstumo padidėjimas apskaičiuojamas tuo pačiu principu. Norint valdyti paprastą skriemulį, jums reikia dvigubai ilgesnio troso nei kėlimo aukštis, o jei naudojate keturių blokų rinkinį, troso ilgis padidėja tiesiogiai proporcingai keturis kartus.




    Blokų sistemos veikimo principas

    Kokiose srityse naudojama blokų sistema?

    Grandininis keltuvas yra ištikimas pagalbininkas sandėlyje, gamyboje ir transporto sektoriuje. Jis naudojamas visur, kur reikia panaudoti jėgą visų rūšių kroviniams perkelti. Sistema plačiai naudojama statybose.

    Nors dauguma sunkius darbus atlieka statybinė technika ( kranas), grandininis keltuvas rado vietą krovinių paėmimo mechanizmų konstrukcijoje. Blokų sistema (sriegio blokas) yra tokių kėlimo mechanizmų kaip gervė, keltuvas, statybinės įrangos (įvairių tipų kranai, buldozeris, ekskavatorius) dalis.

    Be statybos pramonės, skriemuliai plačiai naudojami organizuojant gelbėjimo operacijas. Veikimo principas išlieka tas pats, tačiau dizainas yra šiek tiek pakeistas. Gelbėjimo įranga pagaminta iš patvarios virvės ir naudojami karabinai. Tokios paskirties įrenginiams svarbu, kad visa sistema būtų greitai surinkta ir nereikėtų papildomų mechanizmų.



    Skriemutinis keltuvas kaip krano kablio dalis

    Modelių klasifikavimas pagal skirtingas charakteristikas

    Yra daug vienos idėjos vykdymų – virve sujungtų blokų sistemos. Jie skiriasi priklausomai nuo taikymo būdo ir dizaino elementai. Susipažinti skirtingi tipai keltuvus, sužinokite, kokia jų paskirtis ir kuo įrenginys skiriasi.

    Klasifikacija priklauso nuo mechanizmo sudėtingumo

    Priklausomai nuo mechanizmo sudėtingumo, yra

    • paprastas;
    • kompleksas;
    • sudėtingi grandininiai keltuvai.


    Lyginių modelių pavyzdys

    Paprastas grandininis keltuvas – tai nuosekliai sujungtų ritinėlių sistema. Visi judantys ir fiksuoti blokai, taip pat pati apkrova yra sujungti vienu kabeliu. Skiriami lyginiai ir nelyginiai paprasti skriemuliai.

    Netgi kėlimo mechanizmai yra tokie, kurių troso galas pritvirtintas prie fiksuotos atramos – stoties. Visi deriniai šiuo atveju bus laikomi lygiais. O jei lyno galas pritvirtintas tiesiai prie apkrovos arba jėgos veikimo vietos, ši konstrukcija ir visi jos dariniai bus vadinami nelyginiais.




    Nelyginė grandininio keltuvo schema

    Sudėtinga skriemulių sistema gali būti vadinama skriemulių sistema. Šiuo atveju nuosekliai jungiami ne pavieniai blokai, o ištisi deriniai, kuriuos galima naudoti atskirai. Grubiai tariant, šiuo atveju vienas mechanizmas paleidžia kitą panašų mechanizmą.

    Sudėtingas grandininis keltuvas nepriklauso nei vienam, nei kitam tipui. Jo skiriamasis bruožas– link krovinio judantys volai. Sudėtingame modelyje gali būti tiek paprastų, tiek sudėtingų grandininių keltuvų.




    Sujungus dviejų ir šešių kartų paprastą grandininį keltuvą, gaunama sudėtinga šešių kartų versija

    Klasifikacija pagal lifto paskirtį

    Priklausomai nuo to, ką jie nori gauti naudodami grandininį keltuvą, jie skirstomi į:

    • galia;
    • didelis greitis.


    A – galios versija, B – greitaeigė

    Maitinimo parinktis naudojama dažniau. Kaip rodo pavadinimas, jo užduotis yra užtikrinti jėgų padidėjimą. Kadangi dideli laimėjimai reikalauja vienodai didelių atstumo praradimų, greičio praradimas taip pat yra neišvengiamas. Pavyzdžiui, 4:1 sistemai, keliant krovinį per metrą, reikia tempti 4 metrus troso, o tai lėtina darbą.

    Greitaeigis grandininis keltuvas pagal savo principą yra atvirkštinės galios konstrukcija. Tai nesuteikia jėgų, jos tikslas yra greitis. Naudojamas darbui paspartinti įdėtų pastangų sąskaita.

    Daugybė yra pagrindinė savybė

    Pagrindinis rodiklis, į kurį žmonės atkreipia dėmesį organizuodami krovinių kėlimą, yra skriemulio gausa. Šis parametras paprastai nurodo, kiek kartų mechanizmas leidžia jums laimėti. Tiesą sakant, daugyba parodo, kiek lyno šakų paskirsto krovinio svoris.




    Kinematinis santykis

    Daugybė skirstoma į kinematinę ( lygus sumai lyno vingiai) ir galia, kuri apskaičiuojama atsižvelgiant į tai, kaip lynas įveikia trinties jėgą ir ne idealų ritinėlių efektyvumą. Informacijos knygose yra lentelės, kuriose parodyta galios koeficiento priklausomybė nuo kinematinės koeficiento esant skirtingiems blokų efektyvumams.

    Kaip matyti iš lentelės, jėgos daugialypiškumas labai skiriasi nuo kinematinės. Esant mažam ritinėlio efektyvumui (94 %), tikrasis 7:1 skriemulio stiprumo padidėjimas bus mažesnis nei šešis kartus padidinto skriemulio, kurio bloko efektyvumas yra 96 ​​%.




    Įvairių dauginių skriemulių schemos

    Kaip atlikti grandininio keltuvo skaičiavimus

    Nepaisant to, kad teoriškai skriemulio keltuvo konstrukcija yra itin paprasta, praktiškai ne visada aišku, kaip pakelti krovinį naudojant blokus. Kaip suprasti, kokio daugialypumo reikia, kaip sužinoti keltuvo ir kiekvieno bloko efektyvumą atskirai. Norėdami rasti atsakymus į šiuos klausimus, turite atlikti skaičiavimus.

    Atskiro bloko apskaičiavimas

    Grandininio keltuvo skaičiavimas turi būti atliktas dėl to, kad darbo sąlygos toli gražu nėra idealios. Mechanizmas yra veikiamas trinties jėgų, atsirandančių dėl troso judėjimo išilgai skriemulio, dėl paties ritinėlio sukimosi, nesvarbu, kokie guoliai naudojami.

    Be to, statybvietėje ir kaip dalis statybinė įranga Lanksti ir lanksti virvė naudojama retai. Plieninė virvė arba grandinė turi daug didesnį standumą. Kadangi tokio troso lenkimas važiuojant į bloką reikalauja papildomos jėgos, į tai taip pat reikia atsižvelgti.

    Skaičiavimui gaunama skriemulio momento lygtis ašies atžvilgiu:

    SrunR = SrunR + q SrunR + Nfr (1)

    Formulė 1 parodo tokių jėgų momentus:

    • Srun – jėga iš evakuacijos virvės pusės;
    • Srun – jėga nuo artėjančios virvės;
    • q Srun – lyno lenkimo/išlenkimo jėga, atsižvelgiant į jos standumą q;
    • Nf yra trinties jėga bloke, atsižvelgiant į trinties koeficientą f.

    Norint nustatyti momentą, visos jėgos dauginamos iš peties - bloko spindulio R arba įvorės spindulio r.

    Artėjančio ir išbėgančio troso jėga atsiranda dėl lyno sriegių sąveikos ir trinties. Kadangi kabelio lenkimo / ištempimo jėga yra žymiai mažesnė nei kitų, skaičiuojant poveikį bloko ašiai, ši vertė dažnai nepaisoma:

    N = 2 Srun?sin? (2)

    Šioje lygtyje:

    • N – smūgis į skriemulio ašį;
    • Srun - jėga nuo artėjančios virvės (apytiksliai lygi Srun;
    • ? – nuokrypio nuo ašies kampas.

    Traukite bloko bloką

    Bloko naudingojo veiksmo apskaičiavimas

    Kaip žinoma, efektyvumas yra koeficientas naudingas veiksmas, tai yra, kiek efektyviai buvo atliktas darbas. Jis apskaičiuojamas kaip atliktų ir praleistų darbų santykis. Skriemulio bloko atveju taikoma formulė:

    B = Srun / Srun = 1 / (1 + q + 2fsin??d / D) (3)

    Lygtyje:

    • 3?b – bloko efektyvumas;
    • d ir D – atitinkamai įvorės ir paties skriemulio skersmuo;
    • q – lanksčios jungties (lyno) standumo koeficientas;
    • f – trinties koeficientas;
    • ? – nuokrypio nuo ašies kampas.

    Iš šios formulės matyti, kad efektyvumui įtakos turi bloko sandara (per f koeficientą), jo dydis (per d/D santykį) ir lyno medžiaga (q koeficientas). Maksimali efektyvumo vertė gali būti pasiekta naudojant bronzines įvores ir riedėjimo guolius (iki 98%). Stumdomi guoliai užtikrins iki 96% efektyvumo.



    Diagramoje pavaizduotos visos jėgos S skirtingose ​​lyno atšakose

    Kaip apskaičiuoti visos sistemos efektyvumą

    Kėlimo mechanizmas susideda iš kelių blokų. Bendras skriemulio bloko efektyvumas nėra lygus visų atskirų komponentų aritmetinei sumai. Skaičiavimui jie naudoja daug sudėtingesnę formulę, tiksliau, lygčių sistemą, kurioje visos jėgos išreiškiamos pirminio S0 verte ir mechanizmo efektyvumu:

    • S1=?п S0;
    • S2=(?п)2 S0; (4)
    • S3=(?п)3 S0;
    • Sn=(?п)n S0.

    Grandininio keltuvo efektyvumas esant įvairiems padidinimams

    Kadangi efektyvumo vertė visada yra mažesnė nei 1, su kiekvienu nauju bloku ir lygtimi sistemoje Sn reikšmė greitai mažės. Bendras skriemulio efektyvumas priklausys ne tik nuo blokų skaičiaus, bet ir nuo šių blokų skaičiaus – sistemos daugialypumo. Naudodami lentelę galite rasti?p sistemoms su skirtingos sumos blokai ties skirtingos reikšmės Kiekvieno iš jų efektyvumas.

    Kaip savo rankomis pasidaryti keltuvą

    Statybose metu montavimo darbai Ne visada įmanoma sumontuoti kraną. Tada kyla klausimas, kaip pakelti krovinį su virve. Ir čia paprastas grandininis keltuvas randa savo pritaikymą. Norėdami tai padaryti ir visiškai veikti, turite atlikti skaičiavimus, brėžinius ir pasirinkti tinkamą virvę ir blokus.




    Skirtingos schemos paprasti ir sudėtingi keltuvai

    Pagrindo paruošimas – schema ir brėžinys

    Prieš pradėdami statyti grandininį keltuvą savo rankomis, turite atidžiai išstudijuoti brėžinius ir pasirinkti sau tinkamą schemą. Turėtumėte pasikliauti tuo, kaip jums bus patogiau išdėstyti konstrukciją, kokie blokai ir kabelis yra.

    Pasitaiko, kad skriemulių blokų keliamosios galios neužtenka, o sudėtingo kelių kėlimo mechanizmo sukurti nėra nei laiko, nei galimybių. Tada naudojami dvigubos grandinės keltuvai, kurie yra dviejų viengubų derinys. Šis prietaisas taip pat gali pakelti krovinį taip, kad jis judėtų griežtai vertikaliai, be iškraipymų.



    Dvigubo modelio brėžiniai įvairiais variantais

    Kaip pasirinkti virvę ir bloką

    Svarbiausias vaidmuo Savo rankomis statant grandininį keltuvą, tam tikrą vaidmenį atlieka virvė. Svarbu, kad jis neišsitemptų. Tokios virvės vadinamos statinėmis. Lanksčios jungties tempimas ir deformacija sukelia rimtus darbo efektyvumo nuostolius. Tinka naminiam mechanizmui sintetinė virvė, storis priklauso nuo krovinio svorio.

    Blokų medžiaga ir kokybė yra rodikliai, kurie suteiks naminiams kėlimo įtaisams apskaičiuotą keliamąją galią. Priklausomai nuo bloke sumontuotų guolių, keičiasi jo efektyvumas ir į tai jau atsižvelgiama atliekant skaičiavimus.

    Tačiau kaip savo rankomis pakelti krovinį į aukštį ir jo nenumesti? Norint apsaugoti krovinį nuo galimo atbulinio judėjimo, galima sumontuoti specialų fiksavimo bloką, kuris leidžia lynui judėti tik viena kryptimi – norima kryptimi.




    Volelis, kuriuo juda virvė

    Žingsnis po žingsnio instrukcijos, kaip pakelti krovinį per bloką

    Kai virvė ir blokai yra paruošti, schema pasirinkta ir skaičiavimai atlikti, galite pradėti montuoti. Paprastam dvigubam skriemuliui jums reikės:

    • volelis – 2 vnt.;
    • guoliai;
    • įvorė – 2 vnt.;
    • klipas blokui – 2 vnt.;
    • virvė;
    • kabliukas kroviniui pakabinti;
    • stropai - jei jie reikalingi montavimui.


    Dėl greitas ryšys naudoti karabinus

    Žingsnis po žingsnio krovinio pakėlimas į aukštį atliekamas taip:

  • Prijunkite ritinius, įvorę ir guolius. Jie visa tai sujungia į klipą. Gaukite bloką.
  • Virvė paleidžiama į pirmąjį bloką;
  • Laikiklis su šiuo bloku yra tvirtai pritvirtintas prie fiksuotos atramos ( gelžbetoninė sija, stulpas, siena, specialiai sumontuotas atramas ir kt.);
  • Tada lyno galas pervedamas per antrąjį bloką (judinamas).
  • Prie segtuko pritvirtintas kabliukas.
  • Laisvas virvės galas yra fiksuotas.
  • Jie pakeliamą krovinį pakabina ir prijungia prie grandininio keltuvo.

    • Naminis kėlimo mechanizmas yra paruoštas naudoti ir suteiks dvigubai daugiau stiprumo. Dabar, norėdami pakelti krovinį į aukštį, tiesiog patraukite virvės galą. Apeinant abu ritinius, lynas pakels krovinį be ypatingos pastangos.

    Ar galima derinti grandininį keltuvą ir gervę?

    Jei prie savadarbio mechanizmo, kurį statote pagal šias instrukcijas, pritvirtinsite elektrinę gervę, gausite tikrą „pasidaryk pats“ kraną. Dabar jums visiškai nereikia įsitempti, kad pakeltumėte krovinį; gervė padarys viską už jus.

    Net ir rankinė gervė krovinio kėlimą padarys patogesnį – nereikės trinti rankų į virvę ir jaudintis, kad lynas išslys iš rankų. Bet kokiu atveju sukti gervės rankeną yra daug lengviau.




    Skriemutinis keltuvas gervei

    Iš esmės net ir už statybvietės ribų, galimybė žygio sąlygos Turint kuo mažiau įrankių ir medžiagų, sukurti pagrindinį gervės skriemulį yra labai naudingas įgūdis. Jį ypač įvertins vairuotojai, kuriems pasiseka, kad automobilis užstrigo kur nors nepravažiuojamoje vietoje. Pagaminta greitas pataisymas skriemulys žymiai padidins gervės našumą.

    Pervertinkite grandininio keltuvo svarbą kuriant moderni statyba o mechaninė inžinerija yra sudėtinga. Kiekvienas turėtų suprasti veikimo principą ir vizualiai įsivaizduoti jo dizainą. Dabar nebijote situacijų, kai reikia pakelti krovinį, bet nėra specialios įrangos. Keli skriemuliai, virvė ir išradingumas leis tai padaryti nenaudojant krano.

Senovės egiptiečiai ir Archimedas, nesusimąstę, kas yra grandininis keltuvas, jau naudojo jį sunkiems daiktams perkelti. Jis vis dar plačiai naudojamas visuose kėlimo mechanizmuose, sporte, namuose, taip pat naudojamas gelbėtojų. Nuo to laiko šio įrenginio dizainas gerokai pasikeitė, tačiau veikimo principas nepasikeitė.

Susisiekus su

Įrenginys

Paprastas grandininis keltuvas susideda iš dviejų skriemulių, sujungtų lynu, trosu arba grandine. Skriemulys pagamintas iš metalinio rato, besisukančio ant ašies. Išilgai išorinio krašto padarytas griovelis kabeliui nutiesti. Skriemuliai, sudarantys konstrukciją, vadinami blokais. Kai kurie iš jų yra fiksuoti, kiti pakeisti padėtį kaip krovinys juda. Kilnojamieji blokai dedami ant gravitacijos pusės. Fiksuotas blokas keičia troso judėjimo kryptį ir jėgos taikymo vektorių, o judantis padidina apkrovai veikiančią jėgą. Krovinio judėjimas atsiranda dėl to, kad jis per blokų sistemą traukiamas virve iki fiksuotos skriemulio dalies.

Iš esmės grandininis keltuvas yra svirčių sistema, kurios vaidmenį atlieka virvės dalys, esančios tarp blokų. Kaip žinote, sverto dėsnis teigia, kad įgydami jėgos prarandate atstumą, taigi ir greitį, ir atvirkščiai. Reiškia, kroviniams pervežti už 1 metrą su dvigubo laimėjimo mechanizmu turėsite pasirinkti 2 metrus virvės, tai yra praleisti 2 kartus daugiau laiko. Taikoma jėga bus 2 kartus mažesnė už apkrovos masę, tačiau sunaudojamos energijos kiekis nesikeis.

Lygiai taip pat apskaičiuojamas atstumo padidėjimas, jei skriemulio ir apkrovos tvirtinimo taškai sukeičiami.

Daugybė

Tai yra pagrindinė charakteristika, rodanti, kiek kartų skriemulys teoriškai padidina jėgą arba greitį. Daugybė nustatoma pagal kabelių atšakų, tarp kurių paskirstoma apkrova, skaičius ir gali būti lyginis arba nelyginis. Pirmuoju atveju laisvas troso galas tvirtinamas prie stacionarios kėlimo mechanizmo dalies, o antruoju – prie kablio spaustuko.

Gali atrodyti, kad padidinę blokų skaičių galite be galo dauginti pastangas.

Tačiau niekas neatšaukė trinties, kurios neįmanoma įveikti net ir esant geriausi modeliai skriemuliai, išleidžiama bent 10% pastangų. Štai kodėl jei paskaičiuosite tikrąjį laimėjimąįvertinus trintį grandininiam keltuvui su kartotiniu 5:1 (5*0,9*0,9*0,9*0,9 = 3,28), rezultatas bus kuklesnis. O jei vietoj kaladėlių naudosite karabinus (pavyzdžiui, alpinizme), kurie turi daug didesnius trinties nuostolius, pelnas bus dar kuklesnis.

klasifikacija

Skriemutiniai keltuvai, kurių paskirtis ir konstrukcija per pastaruosius šimtmečius nepasikeitė, gali būti galia ir greitis. Pirmieji naudojami ant kėlimo mechanizmų, o antrieji – su keltuvais. Pagal atlikimą jie gaminami:

  1. Paprastos grandinės, susidedantis iš tiesinės blokų sekos. Jie yra sujungti vienas su kitu ir su kroviniu bendra virve.
  2. Sudėtingas. Tai sistema, kurioje nuosekliai jungiami ne atskiri blokai, o keli nepriklausomi mechanizmai. Šis sprendimas leidžia sukurti grandininių keltuvų schemas su daugybe, su nedideliu blokų skaičiumi. Pavyzdžiui, sujungus skriemulius su daugybe 2:1 ir 3:1, naudojant tik tris blokus, bus padidintas 6 kartus. Dėl mažesnių trinties nuostolių tikrasis rezultatas bus didesnis nei paprastos konstrukcijos su panašiais parametrais.
  3. Sudėtingi grandininiai keltuvai užimti atskirą vietą. Tai skriemulių sistema, pagaminta iš paprastų ir sudėtingi mechanizmai, sujungtas taip, kad pakėlus blokai judėtų link krovinio.

Kaip atrodo polisplastas, nuotrauka




Kaip patiems pasidaryti grandininį keltuvą

IN namų ūkis nereikia kasdien kilnoti svarmenų, todėl vienkartinius darbus galite atlikti kėlimo įtaisas savo rankomis. Viską, ko tam reikia, rasite taupiose savininko dirbtuvėse:

  • srieginės plieninės smeigės;
  • guoliai;
  • ritinėliai;
  • virvė;
  • kabliukas.

Guolis įkišamas į ritinėlį ir uždedamas ant smeigės. Prisukite veržlę ir užfiksuokite, kad nereikėtų švaistyti pastangų sukdami susidariusį veleną. Prie smeigės pritvirtintas kabliukas arba stropai. Vienas lyno galas, pervestas per pagamintą bloką, tvirtinamas prie nejudančios atramos, o kitas traukiamas į viršų, keliant krovinį. Rezultatas buvo paprastas grandininis keltuvas, kurio koeficientas yra 2:1.

Kadangi dirbti su tokiu mechanizmu nepatogu, reikėtų pasidaryti dar vieną bloką ir jį pritvirtinus perbraukti virvę. Dabar jį galima nuleisti ir net prijungti prie gervės. Tai ne tik pagerins darbo sąlygas, bet ir suteiks galimybę prireikus pritvirtinti krovinį bet kurioje tarpinėje padėtyje.

Grandininiam keltuvui „pasidaryk pats“ geriau naudoti lyną, o ne plieninį trosą. Jo privalumas yra tai, kad tai leidžia greitai surinkti arba išardyti dizainas. Reikėtų rinktis statinius tipus, kurie neišsitampo. Dinamiški tipai „suvalgo“ dalį jėgų padidėjimo.

Visada prioritetas. Šiuo atžvilgiu gana seniai buvo išrastas prietaisas, kuris labai sumažino darbuotojų, dalyvaujančių kėlimo ar nuleidimo operacijose, fizinį darbą. įvairių daiktų. Šio įrenginio pavadinimas yra grandininis keltuvas. Pažiūrėsime, kas tai yra šiame straipsnyje.

Kūrimo istorija ir apibrėžimas

Niekas tiksliai nežino, kada tiksliai atsirado ir buvo pradėti naudoti mechanizmai, skirti sunkiems daiktams perkelti erdvėje. Visų pirma, atkreipiame dėmesį: skriemulių sistema (techninėje literatūroje taip pat gali pasakyti, kas tai yra) yra blokų ir lynų sistema, galinti žymiai supaprastinti ir pagreitinti planuojamą darbą su sunkiais daiktais.

Studijuodamas tokius architektūros paminklus kaip Cheopso piramidės Egipte, Didysis Kinų siena ir kitos senovinės konstrukcijos aiškiai patvirtina, kad skriemuliai, kurių paskirtis ir konstrukcija bus aptariami toliau, buvo išrasti prieš kelis tūkstančius metų. Visiškai akivaizdu, kad iš pradžių jiems buvo būdingas primityvumas.

Bendra informacija

Pabandykime kuo išsamiau ištirti grandininį keltuvą. Kas tai yra techniniu požiūriu? Iš esmės tai yra blokų grupė, surinkta į specialius narvus, per kuriuos praeina grandinė arba virvė. Paprasčiausias skriemulys yra vienas blokas, per kurį ištemptas traukos elementas. Ši schemos versija leidžia perpus sumažinti traukos jėgą, reikalingą kroviniui perkelti.

klasifikacija

Skriemuliai yra padalinti į dvi dalis didelės grupės: galia ir greitis. Dažnai praktikoje galios analogai naudojami žymiai sumažinti kabelio įtempimą. Beje, šias pastangas galima apskaičiuoti gana paprastai. Norėdami tai padaryti, apkrovos masę turėsite padalyti iš turimo skriemulio skaičiaus. Kyla klausimas: kas yra daugialypiškumas? Atsakymas: daugyba - organo šakų, ant kurių yra apkrova, skaičiaus santykis skaitinė reikšmėšakos, kurios jau suvyniotos ant būgno. Šis apibrėžimas taikomas jėgos skriemuliams. Kalbant apie greitaeigius skriemulius, čia daugiklis yra vertė, gauta padalijus priekinio lyno galo greitį iš varomojo galo greičio.

Greitaeigiuose skriemuliai darbinė jėga yra nukreipta į kilnojamąjį narvą, o apkrova, savo ruožtu, pritvirtinama prie laisvo troso galo. Šio tipo skriemulių veikimo metu greitis padidėja dėl to, kad padidėja objekto kėlimo atstumas.

Santykio keitimas

Skriemutiniai keltuvai (jų paskirtis ir konstrukcija per gyvavimo metus iš esmės nepakito) leidžia įvesti arba išimti iš sistemos papildomus blokus. Dėl to gaunamas reikiamas dauginys. Jei dauginys yra lygus, laisvasis virvės galas pritvirtinamas prie stacionarios konstrukcinis elementas. Jei daugyba yra nelyginė, tada tas pats galas yra pritvirtintas prie spaustuko su kabliu.

Jėgos skriemulyje padidinus daugumą, galite sumažinti lyno skersmenį ir atitinkamai būgno bei blokų matmenis. Visa tai galiausiai sumažina visos sistemos masę, tačiau tuo pat metu tai bus būtina ilgas ilgis virvė.

Padalijimas pagal filialų skaičių

Skriemulys (kas tai yra, dabar jūs akivaizdžiai suprantate) gali būti viengubas arba dvigubas, priklausomai nuo šakų skaičiaus. Pirmuoju atveju lankstus elementas juda išilgai būgno ašies. Šios parinkties trūkumas yra tas, kad jis sukelia nepageidaujamą būgno atramų apkrovos pokytį, o jei nėra laisvų blokų (tai yra, pakabos virvė iš karto suvyniojama ant būgno), objektas judės ne tik vertikaliai. , bet ir horizontaliai.

Dvigubos grandinės keltuvas leidžia pritvirtinti abu lyno galus prie būgno. Pavyzdys būtų gervės skriemulys. Siekiant išvengti iškraipymų, naudojami išlyginamieji blokai arba balansai. Dažniausiai tokia sistema naudojama portaliniuose arba tiltiniuose arba sunkiuose bokštiniuose kranuose.

Ypatumai

Absoliučiai bet koks grandininis keltuvas, kurio veikimo principas yra panašus į svirties veikimą, yra geras, nes nereikalauja jokių specialių naudotojo įgūdžių, tačiau reikalauja ypatingo atsargumo, nes, kaip ir bet kuris kitas, jis yra kupinas. kelia pavojų ir gali susižaloti. Be to, skriemulių blokų veikimas rodo, kad jų sistemose naudojami traukos elementai nepasižymi idealiu lankstumu ir turi tam tikrą standumą. Štai kodėl į priekį einanti virvės atšaka negali iš karto įkristi į bloko ar būgno srovę, o einanti šaka negali iš karto išsitiesti. Tai geriausiai matoma naudojant plieninius lynus.

Grandininių keltuvų taisyklės

Kiekvienas rankinis skriemulys veikia remdamasis fizikos dėsniais, todėl jo veikimas atitinka keletą pakankamai paprastos taisyklės, su kuriais patartina susipažinti.


Sudėtingas grandininis keltuvas nusipelno ypatingo dėmesio. Pati savaime tai paprastų skriemulių keltuvų kolekcija, kurių kiekvienas tempia kitą. Tokiu būdu kartu galima sumontuoti kelis skriemulius. Šis tipas dažniausiai naudojamas gelbėjimo operacijų metu.

Apibendrinant būtų teisinga pasakyti taip: grandininis keltuvas (jo veikimo principas gana nesunkiai suprantamas atidžiai išnagrinėjus problemą) buvo, išliko ir, greičiausiai, dar bus labai ilgam laikui ištikimas padėjėjas asmuo sprendžiant daugelį neatidėliotinų klausimų, susijusių su statyba, montavimu, pakrovimu, iškrovimu ir kitomis gana daug darbo reikalaujančiomis operacijomis. Pagrindinė problema, kurios visiškai pašalinti šiandien neįmanoma dėl, vėlgi, idealiai veikiančių fizinių dėsnių, yra trinties jėgos buvimas sistemoje.