Схемы полиспастов: устройство и назначение, изготовление своими руками системы блоков – ПОЛИСПАСТЫ — Risk.ru

Содержание

Полиспасты для спасательных работ. Часть II — Risk.ru

Ф. Фарберов 2007г

Часть II. Практические аспекты применения полиспастов в спасательных работах.

В этой части речь идет об общих принципах работы полиспастами.

Вопросы техники безопасности при работе с полиспастами и конкретные рекомендации по использованию различного снаряжения будут рассмотрены в третьей, заключительной части
статьи. Эта часть пока еще находится в работе, но, надеюсь, что скоро будет закончена.

Неожиданно для меня самого материал получился довольно объемный.
Потому заранее благодарен всем тем заинтересованным и терпеливым читателям кто осилит этот труд до конца.
Отработать все приведенные ниже схемы и оценить их плюсы и минусы вполне возможно в домашних условиях. Это очень помогает потом при работе в реальных условиях.
Думаю, что как начинающие так «продвинутые» пользователи полиспастов смогут найти здесь полезную для себя информацию.

Я не возражаю против размещения данной статьи на других сайтах.
Ссылка на автора и Риск обязательна.
Буду признателен за Ваши замечания и дополнения.
Для тех, кто захочет обсудить данную тему подробнее, мой e-mail farberovf mail.ru

Примечание:
Разумеется, вся приведенная ниже информация не является исчерпывающей.
В различных кругах пользователей полиспастов (альпинисты, промальп, спасатели, спелеологи и т.д.) существуют свои наработки и методики.
Я не располагаю полной информацией по всем существующим наработкам в этой области, и не ставил перед собой задачу рассказать сразу обо всем.
Основная задача данной статьи познакомить заинтересованных российских пользователей с базовыми основами практических методик, применяемых профессиональными и волонтерскими спасательными подразделениями в Канаде, США и Новой Зеландии, и канадскими профессиональными горными гидами IFMGA/UIAGM/IVBV.
У них есть чему поучиться.
Также использован мой личный опыт. Я в течение многих лет регулярно провожу занятия по спасательным работам с камчатскими альпинистами и спасателями. Так что все, о чем написано ниже, проверено на практике и многократно «пропущено через руки» мои и моих учеников.
Ссылки на печатные и Интернет источники приводятся в конце статьи.

Основные термины:

1. Рабочая длина полиспаста – это расстояние от грузовой станции до 1го (ближайшего к грузу) грузового схватывающего узла (зажима). Обычно это расстояние определяется размерами рабочей площадки или расстоянием от станции до направляющего ролика
(см. п. 2.6.1).
Чем дальше от станции можно разместить грузовой схватывающий (зажим) – тем большее расстояние он сможет пройти (а вместе с ним и груз) за один рабочий ход полиспаста.

2. Рабочий ход полиспаста – расстояние, которое проходит 1й грузовой схватывающий (и на которое поднимается груз) за один подъем груза. Рабочий ход зависит от рабочей длины полиспаста и от того, насколько полно полиспаст «складывается» – то есть насколько близко 1й грузовой ролик подтягивается к грузовой станции при полностью выбранной веревке.

3. Перестановки системы – те манипуляции со снаряжением, которые надо делать
спасателям, для того, чтобы снова растянуть полиспаст на всю рабочую длину, после того как он «сложился». Это может быть перестановка схватывающих узлов (зажимов) и другие действия.

1. На практике простые и сложные полиспасты также подразделяются по типу используемой веревки:

1.1. Полиспасты сделанные из отдельной веревки.

В этих случаях отдельный полиспаст прикрепляется к грузовой веревке грузовым схватывающим узлом или зажимом.
В этой системе для предотвращения обратного хода грузовой веревки требуется
фиксирующий схватывающий узел (зажим), который необходимо передвигать вручную.
Для этого нужен отдельный спасатель. Рис. 12.

Полиспасты для спасательных работ. Часть II (Альпинизм, спасработы, снаряжение)

Плюсы полиспастов из отдельной веревки:
● Быстрота организации за счет того, что полиспаст может быть собран заранее. Этим часто пользуются профессиональные спасатели.
● Возможность использования грузовой веревки на всю длину.
● Облегчается переход от подъема к спуску и наоборот.
● Облегчается пропуск узлов через систему.

Минусы полиспастов из отдельной веревки:
● Невозможно организовать автоматическую фиксацию грузовой веревки.
● Необходимость выделения отдельного человека для перестановки фиксирующего
схватывающего узла (зажима).

1.2. Полиспасты, сделанные из грузовой веревки. Рис. 13

Полиспасты для спасательных работ. Часть II (Альпинизм, спасработы, снаряжение)

Плюсы полиспастов из грузовой веревки:
● Можно организовать автоматическую систему фиксации веревки
(подробнее об этих системах будет сказано в третьей части).
● Не требуется дополнительная веревка.

Минусы полиспастов из грузовой веревки:
● Для организации полиспастов с большими ТВ требуется много веревки.
● При необходимости подъема груза с большой глубины может не хватить длины веревки
● Сложный переход от подъема к спуску.
● Сложно пропускать узлы через систему.

1.3. Практические советы:
В работе с полиспастами может потребоваться быстро перейти от полиспаста с меньшим ТВ к полиспасту с большим ТВ и наоборот.
Например, подъем пострадавшего идет по склону переменной крутизны: после крутой осыпи идет отвес, потом крутой травянистый склон. Или по каким либо причинам изменилось количество людей тянущих полиспаст.

У профессионалов эти переходы заранее планируются и отрабатываются на тренировках.
Ниже приведены две основные последовательности таких переходов.

1.3.1.
При работе с полиспастом из отдельной веревки чаще всего начинают с конструкции 2:1. Это самый быстрый способ подъема.
Добавив один ролик на станцию и один на груз можно быстро перейти к полиспасту 4:1.
А от 4:1 очень просто перейти к 6:1 – надо снять первый (от тянущих) ролик с груза и пристегнуть его схватывающим узлом к грузовой веревке.
Также быстро можно сделать обратный переход 6:1 – 4:1 – 2:1. Рис. 14
Можно также быстро перейти от 2:1 к 6:1 и обратно напрямую, минуя схему 4:1. Этот переход часто применяется на практике.

Полиспасты для спасательных работ. Часть II (Альпинизм, спасработы, снаряжение)

1.3.2. При работе с полиспастом из грузовой веревки обычно начинают со схемы 3:1.
Добавляем один ролик на станцию и один на груз и получаем схему 5:1.
Снимаем первый грузовой ролик и переносим его на грузовую веревку – получается 9:1. Рис.15.

Также можно быстро перейти от 3:1 к 9:1 и обратно напрямую.

Полиспасты для спасательных работ. Часть II (Альпинизм, спасработы, снаряжение)

2. Борьба с трением в полиспастах.

В реальной работе с полиспастами трением пренебречь не удастся.
За счет потерь на трение эффективность работы полиспаста может быть существенно ниже теоретически возможной.
Большие потери происходят как за счет трения в самом полиспасте, так и за счет трения всей системы или отдельных ее частей о рельеф (скалу, лед, снег и т.п.).
Как с этим бороться?

Есть три главных способа:

● Использовать ролики на всех точках огибаемых движущейся веревкой.
● Использовать оптимальную конструкцию полиспаста.
● Оптимально размещать всю систему полиспаста на местности.

Для эффективной работы полиспаста все эти способы должны использоваться одновременно.
Рассмотрим их по порядку:

2.1 Ролики –
● Главный критерий качества ролика – это его эффективность. У самых качественных
спасательных роликов она составляет примерно 90%. Это значит, что потери на трение при

работе такого ролика составляют 10%.
Эффективность большинства стандартных роликов находится в пределах 80%-70%.
То есть потери на трение составляют 20%-30%.

● При использовании одного ролика высокого качества с 90% эффективностью
(10% потери на трение) в полиспасте 2:1 фактический выигрыш в усилии
(далее в тексте ФВ) составит 1.9:1
● Для полиспаста 3:1 (2 ролика 90%) ФВ составит 2.7

2.2. Карабины –
● Потери на трение для карабинов в среднем составляют 50%.
● Стальные карабины несколько более эффективны (в среднем 48%) по сравнению с
алюминиевыми (52%).
● При 50% потере эффективности на карабине, ФВ для полиспаста 2:1 составит 1.5:1
● Для полиспаста 3:1 ФВ составит всего 1.75:1
Примечание:
Сравнение показателей фактического выигрыша в усилии при использовании роликов разного качества и карабинов в полиспастах различных конструкций приводится в Таблице 1, п. 2.4.1.

Практические советы:

● Какие ролики лучше? Не углубляясь в технические подробности можно сказать, что при прочих равных показателях, чем больше у ролика диаметр – тем выше его эффективность.

● Для организации полиспаста у вас есть несколько карабинов и всего один ролик. Или несколько роликов разного качества, из которых один порядком лучше остальных. Как расположить этот ролик в полиспасте, чтобы он работал наиболее эффективно?

Как показывают расчеты приведенные на рисунках 16А и 16Б, общая эффективность простых и сложных полиспастов существенно зависит от эффективности первого (от тянущих) грузового ролика.

Поэтому наибольший эффект от ролика при работе с простыми и сложными полиспастами будет если поставить его в качестве первого грузового (если считать от тянущих) на выходе веревки из полиспаста. рис. 16.
Общий вывод следующий:
Даже один ролик правильно расположенный в системе полиспаста может существенно повысить его общую эффективность. Для примера: все горные гиды, при работе на закрытых ледниках, где есть риск провалиться в трещину и высока вероятность применения полиспаста для вытаскивания провалившегося, обязательно имеют при себе как минимум один легкий ролик.

Полиспасты для спасательных работ. Часть II (Альпинизм, спасработы, снаряжение)
Полиспасты для спасательных работ. Часть II (Альпинизм, спасработы, снаряжение)
Полиспасты для спасательных работ. Часть II (Альпинизм, спасработы, снаряжение)

● Если в наличии только карабины – то их можно встегивать в каждую точку парами.
Пара должна состоять из одинаковых карабинов. За счет большего радиуса огибания веревки трение вокруг пары карабинов меньше чем вокруг одного.

2.3.Также важно бороться с трением внутри самого полиспаста. Это значит:
● Избегать заклинивания веревок между роликами и другими компонентами системы.
● Избегать перекручивания веревок в полиспасте.

Практический совет:
● Для предотвращения заклинивания и перекручивания веревки в полиспастах необходимо, чтобы веревка располагалась в одной плоскости. Для этого надо организовать грузовую станцию так, чтобы точки крепления стационарных роликов были разделены и не сходились вместе под нагрузкой. Профессионалы используют для этого специальные пластины-органайзеры, закрепленные на грузовой станции. Рис. 17.

● Также желательно пристегивать движущиеся ролики отдельными карабинами.

Полиспасты для спасательных работ. Часть II (Альпинизм, спасработы, снаряжение)

2.4. Для уменьшения трения полиспаста и грузовой веревки о рельеф, можно использовать
любые подручные средства, например ледорубы или молотки, а также направляющие ролики (подробнее о них будет сказано ниже).
Для профессиональных спасателей и промальпа выпускается много различных приспособлений для снижения трения веревки на перегибах. Одно из самых простых и доступных средств – это кусок плотного брезента с люверсами или петлями по углам для крепления к рельефу. Подобную защиту нетрудно сделать самостоятельно.

2.4.1

Полиспасты для спасательных работ. Часть II (Альпинизм, спасработы, снаряжение)

2.5. Выбор оптимальной конструкции полиспаста.

2.5.1. У каждой конструкции полиспастов, кроме выигрыша в усилии есть и другие важные
показатели, влияющие на общую эффективность её работы.

Общие конструктивные особенности, способствующие повышению эффективности работы полиспастов:

1. Чем больше рабочая длина полиспаста – тем больше его рабочий ход и расстояние, на
которое поднимается груз за один рабочий ход.

2. При одинаковой рабочей длине быстрее работает полиспаст с большим рабочим ходом.

3. При одинаковой рабочей длине и рабочем ходе быстрее работает полиспаст, требующий
меньше перестановок.

4. Простые полиспасты 2:1 и 3:1 дают самый быстрый подъем с минимумом перестановок системы.
Прежде чем переходить к полиспастам с большим усилием, необходимо убедиться, что приняты все меры борьбы с трением в простом полиспасте.

Часто за счет уменьшения потерь на трение удается продолжить работу более простым полиспастом и сохранить высокую скорость подъема.

Но в целом все зависит от конкретной ситуации, в которой должен применяться тот или иной вид полиспаста. Поэтому однозначные рекомендации дать невозможно.
Для того чтобы подобрать оптимальный полиспаст для работы в каждой конкретной ситуации спасатели должны знать основные плюсы и минусы каждой системы.

2.5.2. Общие рабочие характеристики простых полиспастов[/b]

Плюсы простых полиспастов:
● Просты и понятны в сборке и в работе.
● В простых полиспастах рабочий ход близок к рабочей длине полиспаста, так как они
достаточно полно «складываются» в работе - 1й грузовой ролик вплотную подтягивается к
станции. Это - серьезный плюс, особенно в тех случаях, когда общая рабочая длина
полиспаста ограничена (например, короткая рабочая полка на скале и т.п.)
● Требуется передвигать только один схватывающий (зажим).
● При достаточном количестве людей, выбирающих веревку, простые полиспасты 2:1 и 3:1
дают самую большую скорость подъема.

Минусы простых полиспастов:
● Большее (по сравнению со сложными полиспастами аналогичных усилий) количество
роликов. Следовательно, большие общие потери на трение.
По этой причине в спасательной практике не применяются простые полиспасты больше
чем 5:1.
А при использовании карабинов нет смысла делать простой полиспаст больше чем 4:1
● При одинаковой общей рабочей длине простые полиспасты используют больше веревки чем
сложные полиспасты аналогичных усилий. Рис.18

Полиспасты для спасательных работ. Часть II (Альпинизм, спасработы, снаряжение)

2.5.3. Общие рабочие характеристики сложных полиспастов.

Плюсы сложных полиспастов:
● При равном количестве роликов и схватывающих узлов (зажимов) позволяют создать
полиспасты больших усилий. Например:
3 ролика требуется для сложного полиспаста 6:1 и простого 4:1.
4 ролика для сложного полиспаста 9:1 и простого 5:1. Рис. 19, 20.

● Требуют меньше веревки по сравнению с аналогичными простыми полиспастами. Рис 16.
● По сравнению с близкими по значению простыми сложные полиспасты дают больший фактический выигрыш в усилии, так как задействовано меньше роликов.
Например: в сложном полиспасте 4:1 работает 2 ролика, в простом 4:1 – 3 ролика.
Соответственно в сложном полиспасте потери на трение будут меньше, а ФВ будет больше.
Пример на рис. 21:
В сложном полиспасте 4:1 (2 ролика) при использовании роликов с потерей на трение 20%
ФВ составит - 3.24:1. В простом полиспасте 4:1 (3 ролика) – ФВ = 2.95:1

Полиспасты для спасательных работ. Часть II (Альпинизм, спасработы, снаряжение)Полиспасты для спасательных работ. Часть II (Альпинизм, спасработы, снаряжение)Полиспасты для спасательных работ. Часть II (Альпинизм, спасработы, снаряжение)

[b]Минусы сложных полиспастов:[
● Сложнее в организации.
● Некоторые конструкции сложных полиспастов требуют больше перестановок, так как для того чтобы снова растянуть полиспаст на всю рабочую длину, надо передвигать 2 схватывающих узла (зажима)
● При одинаковой рабочей длине, рабочий ход у сложных полиспастов меньше чем у простых, так как они
не складываются полностью при каждом рабочем ходе (к станции подтягивается ролик, ближайший к
тянущим, а 1й грузовой ролик останавливается, не доходя до станции).
Это существенно снижает эффективность работы, особенно в тех случаях, когда общая
рабочая длина полиспаста ограничена (например, короткая рабочая полка на скале и т.п.)
Это также может осложнить работу на последних этапах подъема, когда надо поднимать
груз на рабочую площадку.
● В целом существенно проигрывают простым полиспастам в скорости подъема

Практические советы по работе со сложными полиспастами:

● Для того чтобы сложный полиспаст более полно складывался при каждом рабочем ходе, и
требовалось меньше перестановок, необходимо разнести станции простых полиспастов,
входящих в состав сложного. Рис.22

Полиспасты для спасательных работ. Часть II (Альпинизм, спасработы, снаряжение)

● Система сложного полиспаста требует меньше перестановок в работе, если простой
полиспаст с большим усилием тянет за полиспаст с меньшим усилием.
Пример на рис.22А
А – полиспаст 6:1 (2:1 тянет за 3:1) В этом случае при каждом рабочем ходе требуется
переставлять 2 схватывающих узла.
Б – другая схема полиспаста 6:1 – 3:1 тянет за 2:1. Требуется перестановка только одного
схватывающего узла (зажима). Соответственно система работает быстрее.

Полиспасты для спасательных работ. Часть II (Альпинизм, спасработы, снаряжение)

2.5.4. Во всех приведенных выше конструкциях полиспастов веревку необходимо тянуть в сторону грузовой станции. В горах, на ограниченной площадке или на стене тянуть снизу – вверх может быть очень тяжело и неудобно. Для того чтобы тянуть вниз и включить в работу свой вес, а также, чтобы не рвать спины, часто встегивают дополнительный стационарный ролик (карабин). Рис. 23.
Однако, согласно Правилу полиспастов №1 - стационарные ролики не дают выигрыша в усилии.
Потери на трение в такой схеме, особенно при использовании карабина, могут свести на нет все преимущества от тяги вниз.

Полиспасты для спасательных работ. Часть II (Альпинизм, спасработы, снаряжение)

Что можно сделать в такой ситуации?
Ниже приводятся варианты возможных решений:

а. Если место и снаряжение позволяют – то можно сделать еще одну станцию ниже и собрать один из вариантов полиспаста как показано на Рис. 24.

Полиспасты для спасательных работ. Часть II (Альпинизм, спасработы, снаряжение)

б. Использовать комплексный полиспаст.
Комплексные полиспасты не являются ни простыми, ни сложными – это отдельный
вид.
Отличительная особенность комплексных полиспастов – наличие в системе роликов движущихся навстречу грузу.

В этом заключается главное преимущество комплексных полиспастов в тех случаях, когда станция расположена выше спасателей и надо тянуть полиспаст вниз.
На Рис 25. приведены две схемы комплексных полиспастов, применяемых в спасработах.
Существуют и другие схемы, но они не находят применения в спасательной практике и в данной статье не рассматриваются.

Полиспасты для спасательных работ. Часть II (Альпинизм, спасработы, снаряжение)

Примечание:
Схема показанного на Рис. 25 комплексного полиспаста 5:1 приводится в книге «Школа альпинизма. Начальная подготовка» 1989года издания, стр. 442.

Основные недостатки комплексных полиспастов подобны недостаткам сложных полиспастов:
Комплексные полиспасты не складываются полностью, имеют малый рабочий ход и требуют много перестановок. Например, схема 5:1 требует перестановки двух схватывающих узлов.

2.5.5. В тех случаях, когда усилия собранного полиспаста недостаточно, а длины тянущей веревки не хватает для сборки более мощной схемы, может помочь дополнительный полиспаст 2:1, присоединенный к грузовой веревке схватывающим узлом или зажимом.
Для этого достаточно иметь короткий конец веревки или сложенный в 2-3 раза репшнур, 1 ролик (карабин) и 1 схватывающий (зажим). Пример на Рис. 26.

Полиспасты для спасательных работ. Часть II (Альпинизм, спасработы, снаряжение)

Это один из самых быстрых и простых в организации способов повысить усилие полиспаста - своеобразная «палочка - выручалочка». Добавив схему 2:1 к любому полиспасту вы автоматически получите 2х кратный теоретический выигрыш в усилии. Каков будет фактический выигрыш, зависит от ситуации.
О недостатках этой схемы уже сказано выше – это короткий рабочий ход и много перестановок (необходимо переставлять два схватывающих).
Однако случаются ситуации, когда этот способ может помочь. Например, такой способ нередко применяют в тех случаях, когда часть тянувших полиспаст спасателей вынуждена переключиться на выполнение других задач, а усилий оставшихся работать на полиспасте недостаточно и надо быстро повысить усилие.

2.5.6. На рисунке 27 приводится схема, так называемой «встроенной двойки».
В этой схеме простой полиспаст 2:1 встроен в систему простого полиспаста 3:1. В результате получился полиспаст с ТВ 5:1. Этот полиспаст не относится ни к простым, ни к сложным.
Мне не удалось найти его точного названия. Приведенное на рисунках название составной придумано мной.

В сравнении со схемой на рис. 26 эта система имеет ряд преимуществ:

Несмотря на небольшой проигрыш в ТВ по сравнению со схемой на рис. 26 (5:1 против 6:1) эта система имеет ряд практических преимуществ:

● Это еще более экономичный способ, так как кроме веревки дополнительно требуется только один ролик (карабин).
● Этот способ требует перестановки только одного схватывающего (зажима) и потому более
эффективен в работе.
● Еще один пример системы «встроенной двойки» показан на рис. 27А.
Здесь работает составной полиспаст 10:1 - полиспаст 2:1 «встроен» в полиспаст 6:1.
Подобная система может применяться при вытаскивании пострадавшего в одиночку. В такой схеме неизбежны большие потери на трение и подъем идет медленно. Но в целом система
довольно практична, работает хорошо и позволяет одному спасателю работать не надрываясь.

Полиспасты для спасательных работ. Часть II (Альпинизм, спасработы, снаряжение)Полиспасты для спасательных работ. Часть II (Альпинизм, спасработы, снаряжение)

2.6. Способы оптимизации расположения полиспаста на местности.

Здесь важно не только уменьшить трение о рельеф всей системы полиспаста или отдельных его частей. Также важно создать необходимое рабочее пространство для эффективной работы полиспаста.

2.5.1. Основной способ – это использование направляющих роликов (далее НР). Рис. 28

Полиспасты для спасательных работ. Часть II (Альпинизм, спасработы, снаряжение)

Направляющие ролики размещают на отдельной станции непосредственно над местом подъема (спуска).
Станция может быть размещена на скале, на дереве, на специальной или импровизированной треноге и т.п. см. рис.30-37.
При подъеме и спуске с наращиванием веревок используют направляющие ролики самого большого диаметра, через которые свободно проходит веревка с узлами.

Важно!
Станция для направляющего ролика должна быть рассчитана на большие нагрузки.
рис. 29.

Полиспасты для спасательных работ. Часть II (Альпинизм, спасработы, снаряжение)

Что дает использование направляющих роликов?
Если коротко – то грамотное применение НР позволяет спасателям работать более эффективно и безопасно.
Ниже приведены примеры основных плюсов использования направляющих роликов:

● Сползание веревки под нагрузкой в сторону по краю рабочей площадки при работе спасателей (не важно - подъем это или спуск, скала или здание) крайне нежелательно и опасно перетиранием веревки!
Оптимально веревка должна подходить к краю под углом 90градусов. В противном случае неизбежно сползание грузовой веревки в сторону.
НР позволяет направить грузовую веревку под правильном углом к краю площадки. Рис.31

● В тех случаях, когда нет подходящей рабочей площадки непосредственно над местом подъема или спуска, НР позволяет расположить грузовую станцию для спуска и подъема в стороне от линии подъема, в более удобном для работы месте.
Кроме того, расположение станции в стороне от линии подъема (спуска) снижает вероятность поражения спасателя, пострадавшего, грузовой и страховочной веревок камнями и т.п., которые могут быть сброшены работающими наверху спасателями.

● НР дает возможность полностью или частично поднять систему полиспаста над рельефом. Это существенно повышает эффективность работы за счет снижения потерь на трение полиспаста и его компонентов о рельеф. За счет этого также повышается общая безопасность работы, так как снижается вероятность перетирания, заклинивания или заедания какого либо компонента полиспаста.

● НР позволяет уменьшить или полностью исключить трение грузовой веревки об край
(перегиб) рабочей площадки. Это также очень большой плюс с точки зрения безопасности.

● НР может существенно облегчить переход через край спасателя и пострадавшего, как на подъеме, так и на спуске. Это один из самых сложных и трудоемких моментов в транспортировке, особенно для сопровождающего спасателя.

Направляющие ролики исключительно широко применяется профессионалами в самых разных ситуациях, как в горах, так и в техногенных условиях. Поэтому хочу проиллюстрировать этот способ оптимизации расположения полиспастов на местности поподробнее. Рис. 30-37.

Полиспасты для спасательных работ. Часть II (Альпинизм, спасработы, снаряжение)Полиспасты для спасательных работ. Часть II (Альпинизм, спасработы, снаряжение)Полиспасты для спасательных работ. Часть II (Альпинизм, спасработы, снаряжение)Полиспасты для спасательных работ. Часть II (Альпинизм, спасработы, снаряжение)Полиспасты для спасательных работ. Часть II (Альпинизм, спасработы, снаряжение)Полиспасты для спасательных работ. Часть II (Альпинизм, спасработы, снаряжение)Полиспасты для спасательных работ. Часть II (Альпинизм, спасработы, снаряжение)

2.6.2 Использование направляющих роликов при организации переправ. Рис. 37

Полиспасты для спасательных работ. Часть II (Альпинизм, спасработы, снаряжение)

НР позволяет:
● Поднять переправу выше.
● Удобно расположить систему полиспаста.
● Тянуть полиспаст вниз.
● Регулировать натяжение переправы в процессе работы.

Важно! При сильном натяжении переправы возникают очень большие нагрузки на
крайние точки крепления переправы. Рис. 38.

Полиспасты для спасательных работ. Часть II (Альпинизм, спасработы, снаряжение)

Выводы из приведенной выше схемы следующие:
● Следует избегать чрезмерного натяжения переправ – это опасно!
Например:
При одновременной переправе по сильно натянутой переправе двух человек
(Пострадавший + сопровождающий. Общий вес ~ 200кг), за счет неизбежного
раскачивания переправы, пиковые нагрузки на крайние точки могут достигать 20KN (2000кг)
и выше! Такая нагрузка близка к пределу прочностных характеристик
альпинистских карабинов, оттяжек и веревок (с учетом потери прочности веревки в
узлах).

● Все точки крепления переправы, включая станцию крепления направляющего ролика и
все её компоненты, должны быть исключительно надежны!

Продолжение следует…

Дополнения к материалам по полиспастам — Risk.ru

Продолжая работу над материалами по технике спасработ, сделал несколько дополнений
к статьям о полиспастах. В ближайшее время планирую вставить эти дополнения в основной текст статей.
Ну а пока размещаю дополнения на Риске отдельной заметкой, чтобы все, кому интересна эта тема, могли ознакомиться с ними, не рыская по статьям.
Рис. 1
Дополнения к материалам по полиспастам (Альпинизм, альпинизм, спасработы, полиспасты, снаряжение)

Дополнения к материалам по полиспастам

I. Часть II, пункт 2.5.4. б. Комплексные полиспасты.

Отличительная особенность комплексных полиспастов – наличие в системе роликов движущихся навстречу грузу.
На рис.1 приведены схемы комплексных полиспастов, в которых надо тянуть в сторону от станции.
Благодаря этой особенности такие полиспасты лучше других схем подходят для работы на крутых склонах, отвесах, и во всех других случаях, когда станция расположена выше спасателей. Они позволяют тянуть полиспаст вниз и включать в работу вес спасателей (см. Рис. 1)

Примечание:

1. В моей практике, при отработке спасработ в двойке, схема 3:1 позволяет одному спасателю поднимать пострадавшего напарника на отвесе даже при наличии в схеме всего одного ролика. Оптимальное расположение ролика – на месте красного ролика на схеме.
На месте перегибающего голубого ролика на станции может быть карабин.

2. Если роликов нет, и используются только карабины, то для подъема пострадавшего напарника в одиночку на отвесе хорошо работает схема 5:1.

II. Часть III, пункт 3.4. Способы автоматической фиксации веревки в полиспастах подручными средствами.

Применение восьмерки для автоматической фиксации веревки в полиспастах. Рис. 2-3.

Этот способ хорошо работает при использовании восьмерки классической формы и большого грушевидного карабина с муфтой.
Рис. 2

Дополнения к материалам по полиспастам (Альпинизм, альпинизм, спасработы, полиспасты, снаряжение)

Рис. 3

Дополнения к материалам по полиспастам (Альпинизм, альпинизм, спасработы, полиспасты, снаряжение)

Плюсы:
● Не требует специального снаряжения.
Восьмерка – распространенное страховочно - спусковое устройство.
● Быстро устанавливается в систему.
● Трение меньше чем в узле Гарда.

Минусы:
● Работает только на веревках диаметром 9 -11мм.
На более тонких веревках может проскальзывать.
● Невозможно выдать веревку под нагрузкой.
● Некоторые модели восьмерок могут работать хуже, чем восьмерка классической формы, показанная на рисунках.

III. Часть III, пункт 6. Мини-полиспасты – аварийные системы.

Компактные миниполиспасты широко применяются спасателями, как в горах, так и в техногенных условиях.

Их основное назначение:

1. Работа в ограниченном пространстве, когда недостаточно места для размещения полноценного полиспаста.

2. Аварийные системы (АС) при спуске и подъеме пострадавшего:

● (АС) служат для переноса нагрузки при спуске/подъеме с наращиванием
веревок (пропуск узла через спусковую систему/полиспаст)
● При необходимости (АС) позволяют приподнять пострадавшего на небольшое
расстояние по ходу спуска, не разбирая спусковую систему.

3. Мини-полиспаст – это удобный и безопасный инструмент для снятия пострадавшего,
зависшего на веревке или оттяжке/промежуточной точке. Позволяет проводить
освобождение от зависания силами одного спасателя.

4. Регулируемая самостраховка для подвески пострадавшего (в акье или без)
на промежуточных висячих станциях при спуске по стене.
Такая самостраховка позволяет силами одного спасателя совершать следующие важные маневры с пострадавшим:
● Плавно переносить вес пострадавшего/акьи на спусковую систему
● Приподнимать и опускать пострадавшего/акью при работе на висячей станции.
Кроме облегчения работы спасателя, возможность плавного подъема/спуска важна
для снижения дискомфорта пострадавшего при таких манипуляциях.

Примечание:
● За рубежом мини-полиспасты входят в обязательный стандартный набор спасснаряжения для работы в горах.
Как правило, при выходе на технически сложные спасработы, профессиональные спасатели всегда имеют с собой 1-2 заранее собранных мини-полиспаста.

● Наиболее распространенные варианты мини-полиспастов, применяемых профессионалами, показаны на рис. 4 и рис. 5
Для таких мини-полиспастов обычно используют 9мм статическую веревку длиной 8-10м.
Схватывающий узел в схеме на Рис.4 делается из 6мм репшнура.
Рис. 4

Дополнения к материалам по полиспастам (Альпинизм, альпинизм, спасработы, полиспасты, снаряжение)

Рис. 5

Дополнения к материалам по полиспастам (Альпинизм, альпинизм, спасработы, полиспасты, снаряжение)

Мини-полиспасты также могут быть собраны из подручных средств.
Рисунки 6-7.

Для сборки самого простого мини-полиспаста необходимо 5-6 метров 7мм репшнура и два карабина с муфтой. Оптимально подходят большие грушевидные карабины HMS.

На Рис. 4 показаны самые практичные рабочие схемы. Большее количество оборотов приводит к слишком большим потерям на трение и выигрыша в силе не дает.
Мини-полиспаст блокируется рифовым узлом и дополнительным контрольным узлом.
Рис. 6

Дополнения к материалам по полиспастам (Альпинизм, альпинизм, спасработы, полиспасты, снаряжение)

Рис. 7

Дополнения к материалам по полиспастам (Альпинизм, альпинизм, спасработы, полиспасты, снаряжение)

Рис. 8

Дополнения к материалам по полиспастам (Альпинизм, альпинизм, спасработы, полиспасты, снаряжение)

Практические советы:

● Как видно из рисунков, в зависимости от места крепления груза и станции, любой
мини-полиспаст имеет два варианта выигрыша в усилии.

● Мини–полиспасты с усилием 2:1 (см. рис. 7) обычно используются только для
освобождения пострадавшего от зависания.
Для других случаев лучше использовать схемы с выигрышем в усилии 3:1 и выше.

● Мини–полиспасты с применением страховочного устройства Gri-Gri позволяют легко выдать веревку под нагрузкой.
Такие мини–полиспасты удобны в качестве регулируемых самостраховок пострадавшего/акьи на висячих станциях.

● Иногда, при работе на заснеженной и обледенелой веревке автоблокирующие компоненты мини-полиспаста (Gri-Gri , Прусик, Блок-зажим) могут немного протравливать веревку под нагрузкой.
В таких случаях любой мини-полиспаст может быть дополнительно заблокирован рифовым и дополнительным контрольным узлом, так как это показано на рис. 6.

назначение, работа – Ассоциация EAM

материал предоставил СИДОРОВ Александр Владимирович

Полиспаст – система подвижных и неподвижных блоков, соединённых гибкой связью (канатом или цепью), применяемая для увеличения силы (силовой полиспаст) или скорости (скоростной полиспаст) [1]. Отличительной особенностью подвижных блоков является то, что их ось имеет возможность перемещения в пространстве относительно неподвижных блоков.

Обычно в грузоподъёмных машинах применяют силовые полиспасты, позволяющие уменьшить усилие по подъёму груза, момент от веса груза на барабане, передаточное число механизма и т.д.

Скоростные полиспасты, позволяющие получить повышение скорости перемещения груза при малых скоростях приводного элемента, применяют значительно реже, например, в гидравлических или пневматических подъёмниках.

Основным параметром полиспаста является его кратность, под которой понимают отношение скорости движения подвижной ветви гибкого тягового органа к скорости подъёма груза или отношение числа ветвей каната, на которых подвешен груз, к числу ветвей каната, навиваемых на барабан. Кратность полиспаста характеризует выигрыш в силе.

В одинарных полиспастах (рисунок 1а) один конец каната закреплён на барабане, а второй конец закрепляется при чётной кратности на неподвижном элементе конструкции, а при нечётной кратности – на крюковой обойме. При наматывании или сматывании каната с барабана, если отсутствуют обводные блоки, то есть канат с блока крюковой обоймы непосредственно переходит на барабан, происходит перемещение груза не только по вертикали, но и по горизонтали.

Простой двукратный полиспаст Сдвоенный двукратный полиспаст
(а)
(б)
Сдвоенный трёхкратный полиспаст Сдвоенный трёхкратный полиспаст с уравнительной траверсой А
(в)
(г)
Рисунок 1 – Схемы полиспастов:
а) простой двукратный; б) сдвоенный двукратный; в) сдвоенный трёхкратный; г) сдвоенный трёхкратный с уравнительной траверсой А

Для обеспечения строго вертикального подъёма груза применяют сдвоенные полиспасты (рисунок 1б, рисунок 1в, рисунок 1г), состоящие из двух одинарных полиспастов. В этом случае на барабане закрепляют оба конца каната.

Для обеспечения нормального положения крюковой подвески при неравномерной вытяжке ветвей каната обоих полиспастов применяют установку балансира или, что чаще, уравнительного блока C (рисунок 1б). Уравнительный блок при подъёме и опускании груза обычно не вращается и служит лишь для уравнивания длины ветвей обоих полиспастов при неравномерной вытяжке каната. При чётной кратности полиспаста уравнительный блок располагается среди неподвижных блоков, а при нечётной – среди подвижных блоков крюковой подвески. При установке уравнительного блока можно использовать целый канат без дополнительных креплений на балансирах. Однако осмотр и контроль состояния каната на этом блоке вследствие малого угла поворота затруднительны. Поэтому в кранах с тяжелым и весьма тяжелым режимом работы предпочтительно применять уравнительные балансиры А (рисунок 1г).

При выборе полиспаста также следует учитывать потери на трение. Самые лучшие блоки, используемые на практике, приводят к потерям на трение не менее 10% от прилагаемого усилия. Таким образом, приложив усилие в 1 кг к простому двукратному полиспасту, можно поднять груз в 2 × 0,9 = 1,8 кг, а при использовании простого четырёхкратного полиспаста не 4 кг, как ожидается, а 4 × 0,9 × 0,9 × 0,9 = 2,92 кг, то есть выигрыш в силе окажется менее чем в 3 раза, при потерях в скорости в 4 раза. Простой пятикратный полиспаст даёт реальное усиление чуть больше чем в 3 раза. При использовании вместо блоков карабинов, трение ещё больше. [2]

Перечень ссылок

  1. Александров М.П. Подъёмно-транспортные машины: Учебник для машиностроительных специальностей вузов. – 6-е издание, переработанное. – М.: Высшая школа, 1985. – 520 с., ил.
  2. Шестопалов А. Как работает полиспаст // Интернет-проект “Как работают вещи”. – http://howitworks.iknowit.ru/paper1144.html.

Вопросы для контроля

  1. В чём заключается назначение полиспаста?
  2. Как определить кратность полиспаста?
  3. Чем обусловлена нецелесообразность применения полиспастов большой кратности?

Простые и сложные полиспасты, схемы полиспастов, использование

Полиспасты, это система прикрепленных к вытаскиваемой технике и анкерам блоков, соединенных между собой стальным канатом (тросом). Полиспасты предназначен для увеличения тягового усилия средства эвакуации. При этом скорость и путь перемещения вытаскиваемой техники уменьшаются. Полиспасты используются в тех случаях, когда тяговое усилие имеющихся тяговых средств меньше усилия, потребного для вытаскивания застрявшей техники. 

Простые и сложные полиспасты, схема простых и сложных полиспастов из одно и двухроликовых блоков, вытаскивание застрявшей техники с использованием полиспастов.

По устройству полиспасты делятся на простые и сложные. В простом полиспасте все ролики блоков огибаются одним тросом. В сложном полиспасте, несколько простых полиспастов соединены между собой. На схеме ниже представлены простые и сложные полиспасты из одно, двухроликовых блоков и их комбинаций, применяемых в практике эвакуации различной застрявшей техники.

Схема простых и сложных полиспастов из одно и двухроликовых блоков.

Простые и сложные полиспасты, схема простых и сложных полиспастов из одно и двухроликовых блоков, вытаскивание застрявшей техники с использованием полиспастовПростые и сложные полиспасты, схема простых и сложных полиспастов из одно и двухроликовых блоков, вытаскивание застрявшей техники с использованием полиспастов

Степень увеличения прикладываемого тягового усилия называется передаточным числом или кратностью полиспаста. Передаточное число полиспаста i определяется по формуле

i = Q/Pn

где Q — тяговое усилие, необходимое для вытаскивания застрявшего объекта, кН (тс).
Р — прикладываемое тяговое усилие на тросе лебедки тягача, кН (тс)/
n — коэффициент полезного действия полиспаста, зависящий от жесткости троса и трения в блоках.

Коэффициент полезного действия (КПД) однороликового блока на подшипнике скольжения имеет значение n=0,96, а на подшипнике качения n=0,98. Коэффициент полезного действия простого полиспаста можно принимать равным произведению КПД всех блоков, входящих в систему. Сложного полиспаста — произведению КПД простых полиспастов, из которых он состоит.

При известной скорости V1 перемещение конца троса, к которому приложено тяговое усилие, скорость V2 передвижения вытаскиваемого объекта определяется из выражения.

V1 = V2/n

Путь, пройденный вытаскиваемым объектом L2, определяется по формуле.

L2 = L1/i

где L1 — путь, проходимый концом троса эвакуационного тягача.

Полиспасты необходимо монтировать так, чтобы трос при переходе с одного ролика на другой не менял направление изгиба. В противном случае значительно уменьшается срок службы троса и КПД полиспаста.

Для получения максимального передаточного числа полиспаст лучше монтировать так, чтобы конец тягового троса сбегал с подвижного блока. При этом если число роликов блоков четное, анкерный конец троса следует крепить к подвижному блоку. Если нечетное — к неподвижному блоку (у анкерного устройства).

Вытаскивание застрявшей техники с использованием полиспастов.

Вытаскивание застрявшей техники с использованием полиспастов применяется при среднем, тяжелом и особо тяжелом застревании, когда возможности других средств и способов недостаточны. Или их применение невозможно по условиям доступности объектов.

Полиспасты можно собирать из элементов такелажного оборудования многоцелевых автомобилей и транспортеров — тягачей с лебедками, эвакуационных тягачей и табельных групповых такелажных комплектов. А также из подручных элементов, прочность которых достаточна для реализации необходимого тягового усилия. Схема полиспаста выбирается исходя из возможностей величины сил сопротивления перемещению объектов и тяговых возможностей выделенного средства эвакуации.

Размеры полиспаста должны обеспечивать возможность вытаскивания объекта за один прием. Если это невозможно, то вместо грунтовых якорей можно использовать подвижные анкеры (тягачи, тракторы). Это позволяет после подтягивания полиспаста на всю длину троса производить его растягивание со сменой места установки анкеров и средств эвакуации.

Применение подвижного анкера для растягивания полиспастов.

Применение подвижного анкера для растягивания полиспастовПрименение подвижного анкера для растягивания полиспастов

Для раскладки полиспаста необходимо:

— Выложить на грунт возле застрявшей техники подвижные блоки и разобрать.
— Выложить неподвижные блоки у средства эвакуации и (или) в местах соединения с якорем.
— Выдать трос лебедки на необходимую длину и заложить его в блоки.
— Собрать блоки, сцепить их с застрявшим автомобилем буксирными тросами и закрепить анкерный конец троса на одном из блоков в соответствии со схемой полиспаста.
— Растянуть полиспаст с помощью средства эвакуации на предельное расстояние. Отсоединить неподвижные блоки от буксирных крюков, если сборка полиспаста осуществляется рядом с объектом.
— Собрать и подсоединить к неподвижным блокам якоря. Закрепив их затем при помощи штырей на грунте.
— Ходовой конец троса полиспаста подсоединить к средству эвакуации. Если трос не является тросом лебедки.

По материалам книги «Ремонт военной автомобильной техники».
Тарасенко П.Н.

Похожие статьи:

  • Реечный домкрат, хай-джек и Hi-Lift Jack, общие сведения и особенности применения.
  • Вытаскивание застрявшей техники самовытаскиванием с применением тяги движителя или лебедки, тягачами с использованием тяги движителя, лебедками тягачей.
  • Процесс вытаскивания и эвакуации застрявшего автомобиля, способы увеличения сцепления с грунтом или уменьшения удельного давления на грунт.
  • Способы вытаскивания застрявшего автомобиля и буксировка неисправного автомобиля, схема применения стрелы-двуноги, такелажное оборудование.
  • Виды и характеристика застревания автомобиля, возможные способы эвакуации и характер подготовительных работ при вытаскивании застрявшего автомобиля.
  • Как правильно ехать по болоту, разновидности болот, правила и тактика движения по болоту представляющему собой заболоченный лес или луг.

Блоки и полиспасты

Блоки. Отводные блоки и блочные обоймы применяют для оснащения такелажных средств (мачт, порталов, шевров, гидроподъемников и др.), а также при подъеме и перемещении грузов с помощью монтажных лебедок, кранов и других грузоподъемных средств. Отводные блоки используют для изменения направления движения каната, в том числе и в полиспастных системах, с применением одного или двух канатных блоков. Для удобства оснастки блоков канатом (рис. 1) их выполняют с откидной щекой, съемной серьгой или крюком.

Отводные блоки

Отводные блоки

Рис. 1. Отводные блоки: а — с откидной щекой; б — со съемной серьгой; в — со съемным крюком

Тяговая сила блока равна 2Sб, где Sб — сила в ветви, набегающей на барабан лебедки. Монтажные блоки и обоймы в зависимости от конструкции и назначения подразделяют на БМ — блоки монтажные (отводные), ОБМ — обоймы блочные монтажные (полиспастные), Основные параметры блоков БМ и обойм ОБМ приведены в табл. 1.

Таблица 1. Основные характеристики блоков БМ и обойм ОБМ

Обозначение

блоков и

обойм

Наибольшая

тяговая сила,

кН (тс),

не менее

Число

блоков

Диаметр блока

по дну

канавки, мм

Максимальный

диаметр d

каната, мм

БМ 1,6-116 (1,6)11258,1
БМ 3,2-132 (3,2)16513,5
БМ 5-150 (5)20016,5
ОБМ 10-2100 (10)2
ОБМ 16-3160 (16)3
БМ 10-1100 (10)127022
ОБМ 32-4320 (32)4
ОБМ 50-5500 (50)5
БМ 16-1160 (16)1330
ОБМ 63-5630 (63)5
ОБМ 80-6800 (80)6
ВМ 25-1250 (25)140527
ОБМ 100-51000 (100)5
ОБМ 160-81600 (160)8
ОБМ 200-102000 (200)10
БМ 32-1320 (32)146531
ОБМ 320-123200 (320)12
БМ 63-1630 (63)163042
ОБМ 400-84000 (400)8
ОБМ 630-136300 (630)13

Пример исполнения монтажных блочных обойм с тяговой силой 6300 кН приведен на рис. 2.

Неподвижная и подвижная блочные обоймы ОБМ-630 с тяговой силой 6300 кННеподвижная и подвижная блочные обоймы ОБМ-630 с тяговой силой 6300 кН

Рис. 2. Неподвижная (а) и подвижная (б) блочные обоймы ОБМ-630 с тяговой силой 6300 кН

При монтажных работах широко применяется также значительное число отводных блоков и блочных обойм, изготовленных по техническим условиям. Отводные блоки выбирают по тяговой силе Тб в зависимости от сил S1 и S2 в ветвях каната, огибающего канатный блок, и угла между ветвями. Обычно при расчетах принимают, что силы в ветвях равны S1 = S2 = S3, а угол между ветвями учитывают коэффициентом е.

Угол между ветвями, °30456090120
Коэффициент е1,931,851,731,411,00

Если ветви каната, огибающие канатный блок отводного блока, параллельны между собой, то принимают е = 2.

Пример выбора отводного блока. Сила в одной из ветвей, огибающей канатный блок, составляет 17 кН, а угол между ветвями ∼ 70°. Принимают наибольшее значение е = 1,73. Требуемая тяговая сила будет равна Тб = 17 × 1,73 ≈ 29,4 кН. По табл. 1 подбирают тип отводного блока так, чтобы его тяговая сила была не меньше расчетной. Это блок БМ 5.

Монтажные полиспасты. Полиспаст — это система (устройство), состоящая из подвижной (нижней) и неподвижной (верхней) блочных обойм, соединенных между собой гибким элементом (канатом, цепью и т.д.). Такое соединение называют запасовкой полиспаста.

Полиспасты обеспечивают выигрыш в силе или скорости. На монтажных работах в основном применяют силовые полиспасты.

Различают полиспасты грузоподъемных средств (кранов, трубоукладчиков и др.) и монтажные.

Монтажные полиспасты могут быть одинарные и сдвоенные. Наибольшее применение в практике монтажных работ нашли одинарные полиспасты (рис. 3, а). Сдвоенные (рис. 3, б) применяют в особых случаях, когда по условиям монтажных работ требуется полиспастная система с уравнительным устройством, а также при недостаточности тяговой силы имеющихся в наличии лебедок и блочных обойм.

Схемы полиспастов

Схемы полиспастов

Рис. 3. Схемы полиспастов: а — одинарных; б — сдвоенных; 1…6 — грузонесущие ветви полиспаста

Важным параметром полиспаста является кратность m, влияющая на выбор диаметра каната, размеров канатных блоков, блочных обойм и др. Кратность полиспастов m равна отношению числа ветвей, на которых висит груз, к числу ветвей, наматываемых на барабан лебедки.

При монтажных работах чаще используются полиспасты, запасованные канатами двумя способами: параллельным (рис. 4, а) и крестовым (рис. 4, б).

Способы запасовки полиспаста

Способы запасовки полиспаста

Рис. 4. Способы запасовки полиспаста: а — параллельный; б — крестовый; 1…13 — грузонесущие ветви полиспаста; I…VI — отводные блоки; S — ветвь, наматываемая на барабан лебедки; G — вес груза

Наибольшее применение нашел параллельный способ запасовки полиспастов. Эксплуатация полиспастов, в том числе и монтажных, сопровождается отклонением его ветвей из плоскости вращения канатных блоков на некоторый угол, который не должен превышать 6°. В случае превышения указанного значения угла возможен сход ветви полиспаста с блока, а это создает аварийную ситуацию.

Тяговая сила полиспаста определяется наименьшей из тяговых сил двух блочных обойм, входящих в полиспастную систему. Поэтому блочные обоймы выбирают по требуемой тяговой силе Ту.

При вертикальном подвесе полиспаста ее рассчитывают следующим образом: Ту = вес груза или расчетная сила на полиспаст + вес строповых устройств + вес нижней (подвижной) обоймы + вес каната, запасованного в полиспаст + сила в ветви, сбегающей на барабан лебедки с верхней (неподвижной) обоймы.

Наибольшая нагрузка действует на неподвижную верхнюю блочную обойму. Когда ветвь, сбегающая на барабан лебедки, сходит с подвижной нижней обоймы, при расчете Ту ее сила не учитывается. При горизонтальном полиспасте Ту = G, где G – вес груза, или расчетная сила на полиспаст.

При наклонном подвесе полиспаста Ту = (вес груза + вес строповых устройств + вес нижней обоймы + вес каната + сила в ветви, сбегающей на барабан лебедки с верхней обоймы) × на косинус угла между продольной осью полиспаста и вертикалью.

При расчете и проектировании блочных обойм, предназначенных только для монтажных полиспастов, дополнительные нагрузки (вес строповых устройств, вес нижней обоймы и др.) уже учтены. В таком случае требуемую тяговую силу каждой из блочных обойм выбирают по весу груза или расчетной силе на полиспаст.

Для выбора диаметра каната полиспаста при известном весе груза (тяговой силе) G, кратности полиспаста m, числе отводных блоков t, типе подшипника, на который опирается канатный блок, необходимо рассчитать максимальную силу Sб в ветви полиспаста. В ряде случаев следует рассчитывать силу Sп в каждой ветви полиспаста. Максимальная сила Sб возникает в ветви, сбегающей на барабан лебедки (подвижная ветвь) при подъеме груза, и в неподвижной (мертвой) ветви при его опускании.

Эти силы определяются по формулам

Способы запасовки полиспаста

Способы запасовки полиспаста

где k = 0,01 — при опоре канатных блоков на подшипники качения; k = 0,02 – при опоре на подшипники скольжения; n = 0, 1, 2, 3, …, m – 1, m –1+ t – номер ветви.

Просмотров: 397

Полиспасты

Категория:

   Строительные машины и их эксплуатация

Публикация:

   Полиспасты

Читать далее:



Полиспасты

Полиспастом называется система, состоящая из нескольких подвижных и неподвижных блоков и каната, последовательно огибающего все блоки. Один конец полиспаста закрепляется на обойме подвижных или неподвижных блоков, а другой — на барабане лебедки.

Рис. 1. Схемы канатных полиспастов а — трехкратный полиспаст; б, в, г — четырех-, пяти- и шестикратные полиспасты

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Рис. 2. Схема сдвоенного полиспаста

Число рабочих ветвей (кратность полиспаста) равно числу блоков, когда канат сбегает с неподвижного блока полиспаста, и числу блоков полиспаста плюс единица, когда канат сбегает с подвижного блока.

Рис. 3. Схема полиспаста обратного действия

Полиспаст — простейшее грузоподъемное устройство, состоящее из блоков, соединенных между собой канатом. С помощью полиспаста можно поднимать груз или перемещать его по горизонтали. Полиспаст дает выигрыш в силе за счет проигрыша в скорости: во сколько раз выигрывается в силе, во столько раз проигрывается в скорости.

Полиспаст состоит из двух блоков: неподвижного, прикрепляемого к подъемному приспособлению (балке, мачте, треноге), и подвижного, который крепится к поднимаемому грузу. Оба блока соединяются между собой канатом. Канат, последовательно огибая все ролики блоков, одним концом крепится к верхнему неподвижному блоку. Другой его конец через отводные блоки крепится к барабану лебедки. Если число рабочих нитей полиспаста, идущих к подвижному блоку, четное, то конец каната закрепляют к верхнему неподвижному блоку, а если нечетное — к нижнему подвижному.

Если нить полиспаста сбегает не с нижнего блока, а с верхнего, то верхний блок неподвижного блока считается отводным. Это условие необходимо учитывать при расчете полиспастов.

Полиспаст запасовывают двумя способами. По первому способу, применяемому при оснастке многониточных полиспастов большой грузоподъемности, неподвижный блок без канатов поднимают в рабочее положение и закрепляют; нижний подвижный блок находится внизу. Затем через ручьи (канавки) роликов верхнего и нижнего блоков последовательно пропускают канат. Конец каната закрепляют за верхний или нижний блок в зависимости от принятой схемы запасовки полиспаста. Через ручьи роликов канат часто пропускают с помощью ручных рычажных лебедок, что значительно облегчает работу по запасовке полиспаста.

В последнее время при оснастке многониточного полиспаста применяют вспомогательный тонкий легкий стальной канат диаметром 5—6’мм, который пропускают через ролики блоков вручную. К одному концу тонкого каната прикрепляют конец рабочего каната, второй его конец закрепляют на барабане лебедки. Во время работы лебедки рабочий канат протягивается через ролики блоков полиспаста.

Во время запасовки полиспаста необходимо наблюдать за тем, чтобы узел соединения тонкого и толстого канатов при перемещении свободно проходил через ролики блоков.

При втором способе полиспаст оснащают внизу (на дощатом настиле или бетонном полу), а затем в готовом виде поднимают и закрепляют в необходимом месте. Блоки укладывают плашмя на расстоянии 3—4 м друг от друга и закрепляют.

Канат начинают протягивать с того ролика, с которого сходит сбегающая нить, ведущая к лебедке. Когда канат обогнет последний ролик блока, его конец закрепляют к одному из блоков. После закрепления мертвой нити полиспаст устанавливают в исходное положение.

В некоторых случаях поднимают один верхний неподвижный блок или весь полиспаст с помощью вспомогательного однорольного блока или полиспаста небольшой грузоподъемности. Сначала закрепляют вспомогательный блок, через него пропускают канат, к которому крепится основной блок полиспаста. Второй конец каната закрепляют на лебедке, с помощью которой будут поднимать полиспаст. Закрепляют основной блок полиспаста из люльки или с подмостей.

На рис. 4 приведены схемы запасовки полиспастов с двух-, четырех-, пяти- и шестирольными блоками.

При выполнении такелажных работ часто встречаются случаи, когда в наличии имеются блоки различной грузоподъемности и канаты. Чтобы правильно подобрать канат для оснащения полиспаста, а также лебедку с необходимой тяговой силой, такелажнику необходимо знать расчет полиспастов.

Расчет полиспастов сводится к определению усилий в нитях полиспастов. Обычно сами блоки рассчитывать не приходится, так как они рассчитываются при проектировании, и каждый из них имеет определенную грузоподъемность.

При такелажных работах расчет начинают с выяснения грузоподъемности имеющихся блоков, которая должна соответствовать весу поднимаемого груза. Например, по схеме (рис. 22, а) для подъема груза весом 20 т необходимы блоки грузоподъемностью 20 т. На схеме верхний блок трехрольный, но для того, чтобы выделить отводной, он условно показан двухрольным.

Рис. 4. Схемы запасовки полиспастов с числом рабочих нитей: а — шесть с тремя отводными однорольными блоками, б — три, в — четыре, г — пять, д — шесть, е — семь, ж — восемь, з — десять, и — одиннадцать, к — двенадцать, S0, 1, 2, 3, 4, 5.6,7 — нити полиспаста

Подвеска, на которой подвешен верхний блок полиспаста, рассчитывается на всю нагрузку, которую поднимает полиспаст: вес двух блоков, вес каната, а также усилие в сбегающей нити грузового полиспаста.

При расчете полиспастов рассчитывают закрепление верхнего блока полиспаста к механизму или приспособлению.

Если допустить, что обе нити идут вертикально, то первый отводной ролик закрепляется на усилие, равное сумме усилий в 5-й и 6-й нитях: 3,68+3,82=7,5 тс. Закрепление второго отводного блбка рассчитывается на усилия в 6-й и 7-й нитях.

Поскольку усилия в обеих нитях и угол между ними могут быть различными, усилие, на которое рассчитывается закрепление блока, определяют по правилу параллелограмма.

Пример. Подобрать полиспаст для подъема груза весом 10 т и канат необходимого сечения для подвески полиспаста на высоте 18 м.

Подбираем два блока для полиспастов. По табл. 11 выбираем для нижнего подвижного блока двухрольный блок грузоподъемностью 10 тс, для верхнего неподвижного блока — трехрольный блок грузоподъемностью 15 тс.

По максимальному усилию в 6-й нити Se подбираем сечение каната. Наименьший допускаемый коэффициент запаса прочности канатов k для грузового полиспаста с машинным приводом при легком режиме работы равен 5.

Поскольку может быть только четное число нитей, то принимаем для подвески восемь нитей.

При отсутствии блоков необходимой грузоподъемности применяют сдвоенные полиспасты, например сдвоенный полиспаст с уравнительным роликом и одной или Двумя приводными лебедками показан на рис. 5.

Сдвоенный полиспаст с одной приводной лебедкой рассчитывают как и одинарный с соответствующим числом рабочих нитей.

Полиспаст с двумя приводными лебедками рассчитывают как два самостоятельно работающих полиспаста,

Рис. 5. Схемы запасовки сдвоенных полиспастов с одной (а) и двумя (б) приводными лебедками: 1 — уравнительный блок, 2 — неподвижный блок, 3 — подвижный блок, 4 — траверса, 5 — подвеска

Полиспаст представляет собой простейшее грузоподъемное устройство, состоящее из системы подвижных и неподвижных блоков (роликов), огибаемых гибким органом (обычно канатом). Полиспасты применяются как самостоятельные механизмы в сочетании с лебедками и как элементы сложных грузоподъемных машин (кранов).

Блоки (ролики) полиспаста размещаются в двух обоймах — подвижной и неподвижной — и последовательно огибаются одним канатом, к свободному концу или обоим концам которого прикладывается тяговое усилие. Неподвижная обойма блоков (роликов) крепится к несущей конструкции (мачте, стреле и т. п.), подвижная снабжается грузозахватным органом (крюком, петлей, скобой).

Рис. 6. Схемы полиспастов а — в четыре нитки; б — в шесть ниток; 1 — неподвижные блоки; 2 — подвижные блоки; 3 — отводной блок; 4 — канат

Полиспасты используются для выигрыша в силе (реже скорости). Выигрыш в силе тем больше, тем больше кратность полиспаста, равная числу рабочих ветвей каната, на которых подвешена подвижная обойма блоков полиспаста.

Рис. 7. Расчетные схемы полиспастов

1. Определить усилие 5Л в канате, идущем на лебедку, при подъеме груза весом Q = 20 т полиспастом, выполненным по схеме I. Блоки (ролики) полиспаста установлены на подшипниках качения (/j = 1,02), отводные ролики — на бронзовых втулках ( = 1,04).

2. Определить усилие 5Л в канате, идущем на лебедку, при подъеме груза весом 20 т полиспастом, выполненным по схеме II. Блоки (ролики) приняты на бронзовых втулках ( = 1,04).

3. Определить, какой груз Q можно поднять лебедкой с тяговым усилием 5Л = 1,5 тс и полиспастом, выполненным по схеме III. Блоки (ролики) приняты на бронзовых втулках.

Рекламные предложения:


Читать далее: Барабаны и канатоунладчики

Категория: - Строительные машины и их эксплуатация

Главная → Справочник → Статьи → Форум