Полиспасты что такое: схема полиспаста, назначение, устройство, виды

Полиспаст | это… Что такое Полиспаст?

Крюковая подвеска с полиспастом

Полиспа́ст (др.-греч. πολύσπαστον от πολύσπαστος — натягиваемый многими верёвками или канатами) таль, грузоподъёмное устройство, состоящее из собранных в подвижную и неподвижную обоймы блоков, последовательно огибаемых канатом или цепью, и предназначенное для выигрыша в силе (силовой полиспаст) или в скорости (скоростной полиспаст).^[1][2]

Содержание 1 Общие сведения 2 Силовые полиспасты 3 Скоростные полиспасты 4 Применение 5 Примечания 6 См. также 7 Литература

Общие сведения

Шлюпбалка с полиспастом для спуска на воду и подъема шлюпок на борт

Определение сопротивлений в неподвижных блоках. Скорость каната при огибании неподвижного блока не меняется. При движении каната неподвижный блок приводится во вращение силами трения, возникающими между канатами и ручьем (канавкой) блока^[2].

При этом натяжение S2 сбегающей ветви каната будет больше натяжения S1 набегающей ветви на сопротивление жёсткости каната и сопротивление трения в подшипниках блока:

S2 = S1 + Wж + Wоп, где

Wж — сопротивление жёсткости каната, приведённое к ободу блока, Wоп — сопротивление в подшипниках блока, приведённое к ободу блока^[2].

В этой формуле не учтено дополнительное сопротивление трения каната о реборду блока в момент набегания и сбегания каната, возникающее при отклонении каната от плоскости блока^[2]. Вследствие жёсткости канат при набегании на блок не сразу входит в его ручей, а при сбегании не сразу приобретает прямолинейное положение^[2].

Силовые полиспасты

Пример схемы степенного (потенциального) полиспаста

В силовом полиспасте груз подвешивается к подвижной обойме, а тяговое усилие прикладывается к ветви каната, сбегающей с последнего из последовательно огибаемых канатом блоков.

Сила натяжения каната (без учёта потерь на трение) определяется как частное от деления массы груза на кратность полиспаста (под кратностью полиспаста понимается число ветвей каната, на которые распределяется груз).

Скоростные полиспасты

Скоростной полиспаст — по существу обращённый силовой полиспаст, то есть усилие (обычно от гидравлического или пневматического силового цилиндра) прикладывается к подвижной обойме, а груз подвешивается к сбегающему концу каната. Выигрыш в скорости при использовании такого полиспаста получается в результате увеличения высоты подъёма груза, которая равна произведению хода поршня силового цилиндра на кратность полиспаста^[1]. Во многих кранах по конструктивным соображениям механизм подъёма груза расположен не над крюковой обоймой. В этом случае появляется необходимость в установке между полиспастом и барабаном неподвижных направляющих блоков^[2]. Наибольшее применение в грузоподъёмных машинах находят:

• Одинарные силовые полиспасты. В одинарных — один конец каната закреплён на барабане, другой на неподвижной части конструкции крана или крюковой обойме, барабан имеет нарезку в одну сторону^[2].

Отношение скорости в ветви (для одинарных полиспастов) каната, набегающей на барабан, к скорости подъёма груза называют кратностью полиспаста. Её обозначают буквой «а». Недостатком схем одинарных полиспастов является нежелательное изменение нагрузки, действующей на опоры барабана при подъёме или опускании груза^[2].

• Сдвоенные силовые полиспасты. Сдвоенные: оба конца закреплены на барабане; барабан имеет нарезку в правую и левую стороны. Такие полиспасты можно рассматривать как два одинарных. Сдвоенный полиспаст имеет верхний блок, называемый уравнительным. Он предназначен для выравнивания длины ветвей каната при неравномерном их вытягивании. Уравнительный блок может быть заменён рычагом. При этом вместо одного каната устанавливаются два, что особенно выгодно в механизмах с большой кратностью, для которых требуются канаты большой длины.
  При чётной кратности уравнительный блок расположен на неподвижной оси, при нечётной кратности — на подвижной оси крюковой обоймы^[2].

Применение

• Обычно полиспаст является частью механизмов подъёма и изменения вылета стрелы подъёмных кранов и такелажных приспособлений. Самостоятельно полиспаст применяется для подъёма (опускания) небольших грузов (например, шлюпок на судах)^[1].
• Сдвоенные полиспасты имеют широкое применение в механизмах подъёма многих кранов — мостовых, консольных, козловых и других, где постоянство давлений на опоры барабана во время подъёма или спуска груза важно для обеспечения равномерной загрузки металлоконструкции моста под обоими рельсами ^[2].
• Полиспаст в альпинизме. В горном туризме и альпинизме полиспаст применяется для натяжения перил и переправ, для подъема пострадавшего (например, провалившегося в трещину). Используется система из двух схватывающих узлов или механических зажимов, например жумаров. В промышленном альпинизме этот же принцип используется в такелажных работах при подъеме конструкций. Оригинальным решением специфического альпинистского полиспаста является так называемый полиспаст Мунтера.^{[источник не указан 882 дня]}
• Небольшие полиспасты используются для натяжения подвесных кабелей связи и силовых кабелей, а также несущих тросов при строительстве подвесных линий по столбам и по крышам домов: мускульная сила человека обычно не позволяет натянуть большой пролёт кабеля достаточно сильно.
• Полиспаст может использоваться для вытягивания застрявшего в грунте автомобиля, если нет лебёдки.

Примечания

1. ↑ ^{1 2 3} Полиспаст  (рус.). Рубрикон. Архивировано из первоисточника 17 февраля 2012.
2. ↑ ^{1 2 3 4 5 6 7 8 9 10} М.  П. Александров, Л. Н. Колобов, Н. А. Лобов и др. Грузоподъёмные машины: Учебник для вузов. — М.: Машиностроение, 1986. — 400 с.

См. также

• Блок (механика)

Литература

• Малая Советская энциклопедия / Редколл.: Б. А. Введенский (гл. ред.) и др.— М.: БСЭ, 1959. — Изд. 3-е. — 310 000 экз.
• Платонов П. Н., Куценко К. И. Подъёмно-транспортные и подъёмно-разгрузочные устройства. М., 1972
• Александров М. П. Подъёмно-транспортные машины. М., 1985

Полиспаст | это… Что такое Полиспаст?

Крюковая подвеска с полиспастом

Полиспа́ст (др.-греч. πολύσπαστον от πολύσπαστος — натягиваемый многими верёвками или канатами) таль, грузоподъёмное устройство, состоящее из собранных в подвижную и неподвижную обоймы блоков, последовательно огибаемых канатом или цепью, и предназначенное для выигрыша в силе (силовой полиспаст) или в скорости (скоростной полиспаст).^[1][2]

Содержание 1 Общие сведения 2 Силовые полиспасты 3 Скоростные полиспасты 4 Применение 5 Примечания 6 См. также 7 Литература

Общие сведения

Шлюпбалка с полиспастом для спуска на воду и подъема шлюпок на борт

Определение сопротивлений в неподвижных блоках. Скорость каната при огибании неподвижного блока не меняется. При движении каната неподвижный блок приводится во вращение силами трения, возникающими между канатами и ручьем (канавкой) блока^[2]. При этом натяжение S2 сбегающей ветви каната будет больше натяжения S1 набегающей ветви на сопротивление жёсткости каната и сопротивление трения в подшипниках блока:

S2 = S1 + Wж + Wоп, где

Wж — сопротивление жёсткости каната, приведённое к ободу блока, Wоп — сопротивление в подшипниках блока, приведённое к ободу блока^[2].

В этой формуле не учтено дополнительное сопротивление трения каната о реборду блока в момент набегания и сбегания каната, возникающее при отклонении каната от плоскости блока

[2]. Вследствие жёсткости канат при набегании на блок не сразу входит в его ручей, а при сбегании не сразу приобретает прямолинейное положение^[2].

Силовые полиспасты

Пример схемы степенного (потенциального) полиспаста

В силовом полиспасте груз подвешивается к подвижной обойме, а тяговое усилие прикладывается к ветви каната, сбегающей с последнего из последовательно огибаемых канатом блоков. Сила натяжения каната (без учёта потерь на трение) определяется как частное от деления массы груза на кратность полиспаста (под кратностью полиспаста понимается число ветвей каната, на которые распределяется груз).

Скоростные полиспасты

Скоростной полиспаст — по существу обращённый силовой полиспаст, то есть усилие (обычно от гидравлического или пневматического силового цилиндра) прикладывается к подвижной обойме, а груз подвешивается к сбегающему концу каната. Выигрыш в скорости при использовании такого полиспаста получается в результате увеличения высоты подъёма груза, которая равна произведению хода поршня силового цилиндра на кратность полиспаста

[1]. Во многих кранах по конструктивным соображениям механизм подъёма груза расположен не над крюковой обоймой. В этом случае появляется необходимость в установке между полиспастом и барабаном неподвижных направляющих блоков^[2]. Наибольшее применение в грузоподъёмных машинах находят:

• Одинарные силовые полиспасты. В одинарных — один конец каната закреплён на барабане, другой на неподвижной части конструкции крана или крюковой обойме, барабан имеет нарезку в одну сторону^[2].

Отношение скорости в ветви (для одинарных полиспастов) каната, набегающей на барабан, к скорости подъёма груза называют кратностью полиспаста. Её обозначают буквой «а». Недостатком схем одинарных полиспастов является нежелательное изменение нагрузки, действующей на опоры барабана при подъёме или опускании груза

[2].

• Сдвоенные силовые полиспасты. Сдвоенные: оба конца закреплены на барабане; барабан имеет нарезку в правую и левую стороны. Такие полиспасты можно рассматривать как два одинарных. Сдвоенный полиспаст имеет верхний блок, называемый уравнительным. Он предназначен для выравнивания длины ветвей каната при неравномерном их вытягивании. Уравнительный блок может быть заменён рычагом. При этом вместо одного каната устанавливаются два, что особенно выгодно в механизмах с большой кратностью, для которых требуются канаты большой длины. При чётной кратности уравнительный блок расположен на неподвижной оси, при нечётной кратности — на подвижной оси крюковой обоймы^[2].

Применение

• Обычно полиспаст является частью механизмов подъёма и изменения вылета стрелы подъёмных кранов и такелажных приспособлений. Самостоятельно полиспаст применяется для подъёма (опускания) небольших грузов (например, шлюпок на судах)^[1].
• Сдвоенные полиспасты имеют широкое применение в механизмах подъёма многих кранов — мостовых, консольных, козловых и других, где постоянство давлений на опоры барабана во время подъёма или спуска груза важно для обеспечения равномерной загрузки металлоконструкции моста под обоими рельсами^[2].
• Полиспаст в альпинизме. В горном туризме и альпинизме полиспаст применяется для натяжения перил и переправ, для подъема пострадавшего (например, провалившегося в трещину). Используется система из двух схватывающих узлов или механических зажимов, например жумаров. В промышленном альпинизме этот же принцип используется в такелажных работах при подъеме конструкций. Оригинальным решением специфического альпинистского полиспаста является так называемый полиспаст Мунтера.^{[источник не указан 882 дня]}
• Небольшие полиспасты используются для натяжения подвесных кабелей связи и силовых кабелей, а также несущих тросов при строительстве подвесных линий по столбам и по крышам домов: мускульная сила человека обычно не позволяет натянуть большой пролёт кабеля достаточно сильно.
• Полиспаст может использоваться для вытягивания застрявшего в грунте автомобиля, если нет лебёдки.

Примечания

1. ↑ ^{1 2 3} Полиспаст  (рус.). Рубрикон. Архивировано из первоисточника 17 февраля 2012.
2. ↑ ^{1 2 3 4 5 6 7 8 9 10} М.  П. Александров, Л. Н. Колобов, Н. А. Лобов и др. Грузоподъёмные машины: Учебник для вузов. — М.: Машиностроение, 1986. — 400 с.

См. также

• Блок (механика)

Литература

• Малая Советская энциклопедия / Редколл.: Б. А. Введенский (гл. ред.) и др.— М.: БСЭ, 1959. — Изд. 3-е. — 310 000 экз.
• Платонов П. Н., Куценко К. И. Подъёмно-транспортные и подъёмно-разгрузочные устройства. М., 1972
• Александров М. П. Подъёмно-транспортные машины. М., 1985

Простая машина | Определение, типы, примеры, список и факты

простые машины

Просмотреть все средства массовой информации

Категория: Наука и техника

Похожие темы:

винт колесо и ось рычаг шкив наклонная плоскость

См. весь соответствующий контент →

простая машина , любое из нескольких устройств с небольшим количеством движущихся частей или без них, которые используются для изменения движения и величины силы для выполнения работы. Это самые простые известные механизмы, которые могут использовать рычаг (или механическое преимущество) для увеличения силы. К простым машинам относятся наклонная плоскость, рычаг, клин, колесо и ось, шкив и винт.

Наклонная плоскость состоит из наклонной поверхности; он используется для подъема тяжелых тел. Самолет предлагает механическое преимущество в том, что сила, необходимая для перемещения объекта вверх по склону, меньше, чем поднимаемый вес (без учета трения). Чем круче уклон или наклон, тем ближе требуемая сила приближается к фактическому весу. Выражаясь математически, сила F , необходимая для перемещения блока D вверх по наклонной плоскости без трения, равна его весу W В раза больше синуса угла наклонной плоскости с горизонтом (θ). Уравнение: F = Вт sin θ.

Принцип наклонной плоскости широко используется, например, в пандусах и обратных дорогах, где небольшая сила, действующая на расстоянии вдоль склона, может выполнять большую работу.

Рычаг представляет собой брусок или доску, опирающуюся на опору, называемую точкой опоры. Направленная вниз сила, действующая на один конец рычага, может быть передана и увеличена в направлении вверх на другом конце, позволяя небольшой силе поднять тяжелый вес.

Викторина «Британника»

Машиностроение и производство

Все ранние люди использовали рычаг в той или иной форме, например, для перемещения тяжелых камней или в качестве палки-копалки для обработки земли. Принцип рычага использовался в свапе, или шадуфе, длинном рычаге, поворачивающемся на одном конце, с платформой или емкостью для воды, свисающими с короткого плеча, и противовесами, прикрепленными к длинному плечу. Человек мог поднять вес, в несколько раз превышающий его собственный, потянув за длинную руку. Говорят, что это устройство использовалось в Египте и Индии для подъема воды и подъема солдат через зубчатые стены еще в 1500 году до нашей эры.

Клин — это предмет, сужающийся к тонкому краю. Толкание клина в одном направлении создает силу в боковом направлении. Обычно он сделан из металла или дерева и используется для раскалывания, подъема или затягивания, например, для закрепления головки молотка на рукоятке.

Оформите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту.

Подпишитесь сейчас

Клин использовался в доисторические времена для раскалывания бревен и камней; топор тоже клин, как зубья на пиле. С точки зрения его механической функции винт можно рассматривать как клин, обернутый вокруг цилиндра.

Колесо и ось состоят из круглой рамы (колеса), которая вращается на валу или стержне (ось). В своей самой ранней форме он, вероятно, использовался для подъема тяжестей или ведер с водой из колодцев.

Принцип действия лучше всего объяснить на примере устройства с большой и малой шестернями, прикрепленными к одному и тому же валу. Стремление силы F , приложенной на радиусе R к большой шестерне, повернуть вал достаточно для преодоления большей силы W на радиусе r на малой шестерне. Увеличение силы, или механическое преимущество, равно отношению двух сил ( W : F ), а также равно отношению радиусов двух шестерен ( R : r ).

Если большие и малые шестерни заменить барабанами большого и малого диаметра, обмотанными веревками, колесо и ось обретут способность поднимать вес. Поднимаемый груз прикрепляется к веревке на маленьком барабане, а оператор тянет веревку на большом барабане. В этом устройстве механическое преимущество равно радиусу большого барабана, деленному на радиус малого барабана. Увеличение механического преимущества может быть получено за счет использования небольшого барабана с двумя радиусами, r ₁ и r ₂ и шкив. Когда к большому барабану прикладывается сила, канат на маленьком барабане наматывается на D и сходит с d.

Мерой усиления силы, обеспечиваемой системой «блок-и-канат», является отношение скоростей или отношение скорости, с которой сила прикладывается к канату ( V _F ), к скорости, с которой поднимается груз ( V _Вт ).