|
Полиспастом называют систему
подвижных и неподвижных блоков, огибаемых гибким элементом (канатом или
цепью), используемую для выигрыша в силе (силовые полиспасты) или скорости
(скоростные полиспасты).
Подвижный блок — это блок, ось которого перемещается в
пространстве.
Неподвижный блок — это блок, ось которого неподвижна.
Определение сопротивлений в неподвижных блоках. Рассмотрим
силы, действующие на неподвижный блок.
Скорость каната при огибании неподвижного блока не
изменяется. При движении каната неподвижный блок приводится во вращение
силами трения, возникающими между канатом и ручьем (канавкой) блока.
Следовательно, наличие сопротивлений на блоке при
опускании груза приводит к уменьшению внешнего рабочего натяжения. В расчетах
значения КПД блоков обычно принимают независимо от жесткости канатов и угла
обхвата.
В расчетах значения КПД для подвижных и неподвижных блоков
принимают одинаковыми: для блоков на подшипниках качения т) = 0,97 ... 0,98,
а для блоков на подшипниках скольжения ^ = = 0,94 ... 0,96.
Рассмотрим систему с подвижным блоком для выигрыша в
скорости ( 5.2, б), имеет следующие основные элементы: барабан 4 с грузовым
канатом 5, один конец которого закреплен на барабане, а другой — на оси
подвижного блока 6; через подвижный блок перекинут канат 7, один конец
которого закреплен на неподвижной оси 8, а к другому подвешен груз весом Grp.
При подъеме груза на высоту 2h ось подвижного блока 6 поднимается на высоту
h. Следовательно, скорость подъема груза в 2 раза больше скорости подъема
подвижного блока.
Силовые полиспасты. Наибольшее применение в грузоподъемных
машинах находят одинарные ( 5.3) и сдвоенные ( 5.4) силовые полиспасты. В
схемах один конец каната закреплен на барабане, другой — на неподвижной
части конструкции крана или в крюковой подвеске, барабан имеет нарезку в одну
сторону. Такие полиспасты называют одинарными.
В схемах оба конца каната закреплены на барабане; барабан
имеет нарезку в правую и левую стороны.
Такие полиспасты принято называть сдвоенными. Их можно
рассматривать как два одинарных полиспаста.
Во многих кранах по конструктивным соображениям механизм
подъема груза расположен не над крюковой подвеской. В этом случае появляется
необходимость в установке между полиспастом и барабаном неподвижных направляющих
блоков 1, 2, 3 ( 5.3, б, в).
Рассмотрим для одинарных полиспастов определение скорости
ветви каната, набегающей на барабан ( 5.3, а). Зададимся скоростью подъема
груза vrp. Скорость каната в ветви 4 равна нулю. Скорость каната при переходе
через каждый подвижный блок увеличивается на 2игр, тогда скорость в ветви 1
будет 4игр.
Недостатком схем одинарных полиспастов ( 5.3) является
нежелательное изменение нагрузки, действующей на опоры барабана при подъеме
или опускании груза.
В схеме полиспаста, представленной на 5.3, г, груз при
опускании и подъеме перемещается не по вертикали, а по наклонной траектории
(показано штриховой линией). В одинарных полиспастах с нечетной кратностью
полиспаста ( 5.3, в) имеется большее стремление к кручению крюковой подвески,
чем в полиспастах с четной кратностью.
Сдвоенные полиспасты имеют широкое применение в
механизмах подъема многих кранов — мостовых, консольных, козловых и других,
где постоянство давлений на опоры барабана во время подъема или спуска груза
важно для обеспечения равномерной загрузки металлоконструкции моста под
обоими рельсами.
Сдвоенный полиспаст ( 5.4, а) имеет верхний блок 3, называемый
уравнительным. Он предназначен для выравнивания длины ветвей каната при
неравномерном их вытягивании. Уравнительный блок может быть заменен рычагом (
5.4, б). При этом вместо одного каната устанавливают два, что особенно
выгодно в механизмах с большой кратностью полиспаста, для которых требуются
канаты большой длины. При четной кратности ( 5.4, а) уравнительный блок 3
расположен на неподвижной оси, при нечетной кратности — на подвижной оси
крюковой подвески ( 5.4, в).
Из расчетных данных видно, что с уменьшением кратности
полиспаста увеличивается передаточное число редуктора, а с увеличением кратности
возрастает длина барабана. В рассмотренном примере целесообразно отказаться
от применения полиспаста с а = 2, так как при этой кратности получено высокое
значение передаточного отношения, которое не соответствует нормативным
данным. Схема полиспаста с а = 5 также не пригодна вследствие получения
большой длины барабана.
|