Грузовой полиспаст: схема полиспаста, назначение, устройство, виды

02.08.2023
Комментариев нет

Содержание

Система блоков — полиспаст

Полиспаст — система подвижных и неподвижных блоков, соединенных гибкой связью (канаты, цепи) используемая для увеличения силы или скорости подъема грузов. Используется полиспаст в случаях, если необходимо прилагая минимальные усилия поднять или переместить тяжелый груз, обеспечить натяжение и т.п. Простейших полиспаст состоит всего из одного блока и каната, при этом позволяет в два раза снизить тяговое усилие, необходимое для подъема груза.

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. Они применяются значительно реже и 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.

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.

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. Такие полиспасты применяют в основном в мостовых и козловых кранах, а также в тяжелых башенных кранах для того, чтобы можно было использовать две стандартные грузовые лебедки вместо одной крупногабаритной большой мощности, а также для получения двух или трех скоростей подъема груза.

В силовых полиспастах при увеличении кратности можно использовать канаты уменьшенного диаметра, и как следствие уменьшить диаметр барабана и блоков, снизить массу и габариты системы в целом. Увеличение кратности позволяет снизить передаточное число редуктора, но одновременно требует большей длины каната и канатоемкости барабана.

          

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.

Выбор и расчёт полиспаста | Статьи

Главная

Публикации

Выбор и расчёт полиспаста

Сдвоенные полиспасты применяют в двухбалочных мостовых и козловых кранах, у которых грузоподъемный механизм установлен на грузовой тележке, а грузовой канат от крюковой подвески сразу наматывается на барабан, минуя направляющие блоки. Одинарные же полиспасты используют на однобалочных мостовых и козловых кранах грузоподъемностью до 10 т, оборудованных электрической талью, а также на стреловых настенных или на колонне, на большей части башенных, на стреловых самоходных кранах. Важнейшей характеристикой полиспаста является его кратность. Чем больше заданная грузоподъемность крана Q, тем выше должна быть кратность полиспаста а (табл.1). Кроме грузоподъемности на выбор кратности полиспаста могут оказать влияние высота и скорость подъема груза. Если задана большая высота подъема груза, то кратность полиспаста приходится ограничивать с тем, чтобы длина грузового каната и, соответственно, барабана остались бы в допустимых пределах. От скорости подъема груза, в свою очередь, зависит передаточное отношение механизма и без ее учета возможны проблемы с подбором стандартного редуктора.

Таблица 1. Рекомендуемые значения кратности полиспаста

 Характер навивки каната на барабан    Тип поли­ спаста                Грузоподъёмность крана Q, т
до 1,0
 2-6   10­15 20­30  40­50   100­ 125 более 160
 Непосредственно (мостовые и козловые краны)    Сдвоен­ ный  1      1-2      3      3      5      6      8
 Одинар­ ный      1-2      2 4         5 —         -      -
   Через направляющие блоки (башенные и другие стреловые краны)  Сдвоен­ ный      1-2      2      3-4      5      7-8      9-10      10-12
 Одинар­ ный -      1-2 3         -      -      -      -

Но все таки основными критериями выбора полиспаста яв¬ляются грузоподъемность Q (табл.

1) и максимальное усилие Sб, которое будет действовать при подъеме груза в набегающем на барабан канате (табл.2). Рекомендуемые в таблицах значения кратности полиспаста и усилия не являются обязательными, поэтому их следует воспринимать как ориентировочные. 

Подобрав полиспаст, следует начертить его схему в развернутом виде, подобную изображенным на рис.1, и затем приступить к расчету усилия в канате Sб.


Рис.1. Схемы полиспастов 

Таблица 2 

 Грузоподъёмность крана, Q  Рекомендуемые значения усилия S6 , кН
 <1,0 5-­10
2-6 10-­30
10-15 30-50
20-40 40-70
>40 80-100   

Для одинарного полиспаста максимальное значение усилия Sб определяют по формуле: 


, где G ­ вес поднимаемого груза, включая грузозахватное устройство, кН; 

G = Qg

Q -­ масса груза вместе с грузозахватным устройством, т; 

g -­ ускорение свободного падения, м/с2; 

ηδ -КПД канатных блоков, равный при подшипниках скольжения 0,97 и при подшипниках качения 0,98.

При наличии в схеме направляющих блоков: 


где η — число направляющих блоков. Когда груз поднимают сдвоенным или счетверенным полиспастом, то формула принимает следующий вид: 


где m -­ число полиспастов. Если расчетное значение Sб не превышает рекомендуемую для заданной грузоподъемности величину (таб.2), то полиспаст выбран правильно. 

Литература:

  1. Федеральный закон от 21.07.1997 N 116­ФЗ (ред. от 13.07.2015) «О промышленной безопасности опасных производственных объектов».
  2. Строительные краны и грузоподъемные механизмы. Справочник. А.Д.Кирнев, Г.В.Несветаев. 
  3. ФНП «Правила безопасности опасных производственных объектов, на которых используются подъемные сооружения» Приказ от 12 ноября 2013 года N 533. 

Проведение экспертизы грузоподъемных кранов и механизмов за 15 дней


К списку статей

Наши работы

Все проекты

Тали — Рычажные цепные тали