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?
 < Винтовые механизмы Содержание Передаточное число и отношение, редукторы >