Популярное 

Система блоков для подъема груза: Система блоков — полиспаст

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.

кто придумал, как можно увеличить КПД, формула в физике


Содержание:


  • Какие бывают блоки


  • Устройство и принцип работы полиспаста


    • Как работает простая конструкция блоков


  • Виды полиспастов


    • Что влияет на эффективность подъемника


  • Как можно увеличить КПД, формула в физике


    • Расчет полиспаста


    • Вычисление КПД полиспаста


  • Как сделать полиспаст своими руками


Содержание


  • Какие бывают блоки


  • Устройство и принцип работы полиспаста


    • Как работает простая конструкция блоков


  • Виды полиспастов


    • Что влияет на эффективность подъемника


  • Как можно увеличить КПД, формула в физике


    • Расчет полиспаста


    • Вычисление КПД полиспаста


  • Как сделать полиспаст своими руками



Какие бывают блоки

Блоки и системы блоков были известны человечеству с античных времен. Они служили для подъема грузов на высоту или перемещения грузов. Блоки выполняют важную задачу — изменяют направление действия силы и дают выигрыш в силе.

Блок — это простой механизм, который используют для преобразования силы.

Различают подвижный и неподвижный блоки.

Осторожно! Если преподаватель обнаружит плагиат в работе, не избежать крупных проблем (вплоть до отчисления). Если нет возможности написать самому, закажите тут.

Неподвижный блок представляет собой диск, который вращается вокруг своей оси, и имеет желоб по окружности. Желоб предназначен для скольжения в нем цепи, ремня, каната и т.д. У неподвижного блока ось закреплена, и при подъеме грузов не поднимается и не опускается. 

Неподвижный блок можно представить в виде равноплечего рычага, у которого плечи сил равны радиусу колеса. Поэтому неподвижный блок не дает выигрыша в силе, а лишь позволяет менять направление действия силы.

Подвижный блок представляет собой диск, ось которого перемещается вместе с грузом. Можно представить в виде рычага с плечами разной длины. Подвижный блок дает выигрыш в силе в два раза и проигрыш в расстоянии так же в два раза. При использовании подвижного блока, нужно приложить в два раза меньше силы для подъема груза, но нить, к которой подвешен груз, должна быть в два раза длиннее. 

Для увеличения эффективности используют системы блоков.

Примечание

Объединив подвижные и неподвижные блоки в систему можно получить выигрыш в силе в несколько раз, а также изменить направление прикладываемой силы.

Устройство и принцип работы полиспаста

Полиспаст — это система блоков, в которой неподвижные и подвижные блоки соединены попарно и огибаются общей нитью (тросом, веревкой, цепью).

Полиспаст состоит из двух элементов:

  1. Шкив — это блок, металлическое колесо, которое по внешнему краю имеет желоб для нити. Для легкого вращения шкива используют роликовые подшипники.

  2. Гибкая связь — это нить (трос, цепь), которая огибает шкивы.

Как работает простая конструкция блоков

Принцип действия полиспаста основан на правиле рычага.

Неподвижный блок в полиспасте крепится к опоре и изменяет направление приложения силы, подвижный блок находится на стороне груза и дает выигрыш в силе. Массу груза поднимают, прилагая силу к нити, длина которой прямо пропорциональна выигрышу в силе. 

Виды полиспастов

По предназначению полиспасты делятся на: 

  1. Силовые полиспасты — дают максимальный выигрыш в силе. Но выигрыш в силе дает проигрыш в расстоянии. Например, чтобы поднять груз и выиграть в силе в 6 раз, на каждый метр поднятия груза, нужно натянуть 6 метров веревки. Это замедляет действие системы, потеря в скорости также будет в 6 раз.

  2. Скоростные полиспасты — инвертируемые силовые. Груз крепится к неподвижному блоку, а силу прилагают к подвижному. Затрачивается больше силы, и пропорционально увеличивается скорость поднятия груза.

На рисунке а) силовой полиспаст, б) скоростной.

В зависимости от сложности механизма, различаются:

  1. Простой полиспаст — представляет собой систему последовательно соединенных роликов. Все подвижные и неподвижные блоки, а также сам груз объединяются одной нитью.

  2. Сложный полиспаст — является системой полиспастов. Последовательно соединяются не отдельные блоки, а целые комбинации, которые вполне могут использоваться сами по себе. В этом случае один механизм приводит в движение другой подобный поочередно.

  3. Отличительная черта комплексного полиспаста — независимые ролики, движущиеся навстречу грузу. В состав комплексной модели могут входить как простые, так и сложные полиспасты.

Что влияет на эффективность подъемника

Главной характеристикой эффективности полиспаста считается его кратность.

Кратность показывает на сколько ветвей нити распределена тяжесть груза, и указывает какой выигрыш в силе дает полиспаст.

Кратность делится на: 

  1. Силовую — рассчитывается с учетом преодоления нитью силы трения и не идеальным КПД роликов.

  2. Кинетическую — равна количеству перегибов нити.

На эффективность полиспаста влияет:

  • количество блоков;

  • материал и вес нити;

  • диаметр и длина нити;

  • угол между канатом и средней плоскостью ролика;

  • тип подшипников;

  • отсутствие дефектов нити;

  • скольжение всех элементов.

Как можно увеличить КПД, формула в физике

Расчет полиспаста

Примечание

При расчете полиспаста нужно учитывать, что на механизм действуют силы трения, а нить не является идеальной, и имеет жесткость.

Для расчета выводят уравнение моментов для блока относительно оси:

\(Sсбег\;R\;=\;Sнабег\;R\;+\;q\;Sнабег\;R\;+\;Nfr\)

Где:

  • Sсбег — усилие со стороны сбегающей нити;

  • Sнабег — усилие со стороны набегающей нити;

  • q Sнабег — усилие для сгибания нити с учетом жесткости q;

  • Nf — сила трения в блоке, с учетом коэффициента трения f.

Для определения момента все силы умножаются на плече (R или r):

  • R — радиус блока;

  • r — радиус втулки.

Вычисляя воздействие на ось блока, часто пренебрегают силой разгибания блока. Формула получает вид:

\(N\;=\;2\;Sнабег\;\times\;\sin\;\alpha\)

Где:

  • N — воздействие на ось блока;

  • α — угол отклонения от оси.

Подставив это соотношение в вышеприведенное определение моментов получим:

 \(S_{сбег}\;=\;S_{набег}\;(1\;+\;q\;+\;2f\frac dD\;\sin ɑ)\)

Где:

  • D — диаметр блока;

  • d — диаметр оси блока.



 

Вычисление КПД полиспаста

Коэффициент полезного действия блока (КПД блока) — это отношение полезной работы к полной работе с учетом потерь на трение и жесткости нити.

Формула для расчета КПД блока (ηб):\(\eta б\;=\;\frac{S_{набег}}{S_{сбег}}\;=\;\frac1{1\;+\;q\;+\;2f\;\sin\;ɑ\;\times\;{\displaystyle\frac dD}}

\)Где:

  • D — диаметр блока;

  • d — диаметр оси блока;

  • q — коэффициент жесткости нити;

  • f — коэффициент трения;

  • α — угол отклонения от оси. t

    \)Где:

    • a — кратность полиспаста;

    • t — число отклоняющих блоков.

    Примечание

    КПД полиспаста, как и КПД блока, всегда меньше 1.

    В таблице представлены КПД полиспаста, при разной кратности и КПД блока.

    Как сделать полиспаст своими руками

     Для изготовления простого двукратного полиспаста потребуются:

    • 2 ролика;

    • подшипники;

    • 2 втулки;

    • нить;

    • 2 обоймы для блоков;

    • крюк для подвеса груза.

     Этапы работы:

    1. Соединить ролики, втулку и подшипники в обойму, таким образом получить два блока.

    2. Пропустить нить в первый блок.

    3. Прикрепить первый блок к неподвижной опоре.

    4. Пропустить нить через второй блок.

    5. Прикрепить ко второму блоку крюк.

    6. Зафиксировать свободный конец нити.

    7. Прикрепить груз к крюку.


    Насколько полезной была для вас статья?

    Рейтинг: 4.00 (Голосов: 4)

    Выделите текст и нажмите одновременно клавиши «Ctrl» и «Enter»

    Поиск по содержимому

    Изящный лифт | Блокировать и тянуть веревочную систему шкива для продажи

    Продается небольшая, компактная система блоков и полиспастов. Блок шкивов и полиспасты помогают поднимать, поднимать и тянуть тяжелые предметы с механическим преимуществом 4 к 1.

    Бестселлеры

    Быстрый просмотр

    89,95 $

    Nifty-Lift Basic производится в США компанией, принадлежащей ветеранам, в которой в первую очередь работают ветераны. Nifty-Lift — это гениальная система блоков и полиспастов, разработанная с учетом допусков ЧПУ и призванная упростить подъем и тягу практически всего. Как вы можете себе представить, этот тип продукта очень удобен во многих сферах жизни, таких как катание на снегоходах, охота, рыбалка, походы, бездорожье, выживание и многое другое.

    Добавить в корзину

    Быстрый просмотр

    С рейтингом 4,86 ​​ из 5

    159,95 $

    Nifty-Lift Deluxe производится в США компанией, принадлежащей ветеранам, в которой в первую очередь работают ветераны. Nifty-Lift — это гениальная система блоков и полиспастов, разработанная с учетом допусков ЧПУ и призванная упростить подъем и тягу практически всего. Как вы можете себе представить, этот тип продукта очень удобен во многих сферах жизни, таких как катание на снегоходах, охота, рыбалка, походы, бездорожье, выживание и многое другое.

    Выберите опции

    Быстрый просмотр

    45,00 $

    Этот блок Nifty Lift Snatch Block легкий, маленький, компактный и плавный. Использование его в сочетании с Nifty-Lift Deluxe или Nifty-Lift Basic превращает соотношение 4:1 в соотношение 5:1. … Это также позволяет вам перенаправить вашу тягу. Например, со стены или вверх от земли.

    Выберите опции

    Быстрый просмотр

    5,00 $ – 50,00 $

    Высокопрочный парашютный шнур для шаттлов, рассчитанный на разрывную нагрузку 1700 фунтов —  Стоимость составляет 1 доллар США за фут. Шаг 5 футов. Это дополнительный шнур, отличный от того, что входит в комплект изящного подъемника.

    Выберите опции

    Высококачественная система блоков и полиспастов, изготовленная из алюминия и нержавеющей стали для обеспечения прочности и портативности.

    Добро пожаловать на Nifty-Lift.com.

    Меня зовут Альберт Пил, изобретатель Nifty-Lift. Система блоков и талей Nifty-Lift производится в США компанией, принадлежащей ветеранам, в которой работают ветераны FIRST. Блок и захват Nifty-Lift — это гениальная система с двумя шкивами, разработанная с учетом допусков на станках с ЧПУ, которая упрощает подъем практически любых предметов. Таким образом, как вы можете себе представить, этот тип продукта очень удобен во многих сферах жизни, таких как катание на снегоходах, охота, рыбалка, походы, бездорожье, выживание и многое другое. (Например, подъем тяжелых предметов на чердак или опускание их в подвал. … Хранение каноэ на зиму и снятие крыши вашего джипа весной. Все это очень распространенное использование этого качественного блока и снасти.)

    Материалы:

    • Изготовлен из алюминия и нержавеющей стали
    • 4 шарикоподшипника
    • 6 винтов с внутренним шестигранником из нержавеющей стали
    • 40 футов высокопрочного троса (1600 фунтов на мил)
    • Два высокопрочных стропа длиной 6 футов
    • Стопорная/блокирующая планка (только модель Deluxe)

    На странице видео, а также на моем канале YouTube можно найти множество обзоров и видеороликов о продуктах. И, если у вас есть какие-либо вопросы, я на расстоянии одного телефонного звонка.

    Получите сегодня! Я знаю, что вам это понравится, и с ним будет легче и веселее поднимать и тянуть вещи! Здесь выставлены на продажу блок Deluxe (стопорная планка) и снасти . А вот где к купить Базовый блок (без анодирования и стопорной планки).

    Al Peel

    Последние новости:

    Преодоление проблем обычных систем канатных шкивов

    15 ноября 2018 г.

    Небольшая, компактная, легкая, очень прочная система канатных шкивов с блокировкой и захватом, называемая Nifty-Lift […]

    1 комментарий

    блок и снасть, шкив, система шкивов, для продажи, малый, канатный шкив, такелаж, подъемник, подъемник, блок и снасть, шкивы для продажи, шкив

    Как упростить ручной подъем, настроив систему блоков и такелажных шкивов

    27.11.19 — Zoro Staff

    Система блочных и такелажных шкивов представляет собой набор тросов и шкивов, который позволяет распределять силу для расстояния и могут быть найдены в повседневных, обычных приложениях, таких как такелаж на парусной лодке, флагштоки, оконные жалюзи, подъемные механизмы или даже большие строительные краны. Проще говоря, блок и захват — это комбинация веревки и двух или более шкивов, которая уменьшает количество силы, необходимой для подъема груза. Это повышенное механическое преимущество (IMA) системы блоков и захватов, которое облегчает подъем, а IMA блоков и захватов определяется количеством раз, которое веревка проходит через шкивы. Один шкив равен одному преимуществу, два шкива равняются двум преимуществам и т. д. Чтобы поднять 100 фунтов, система с одним шкивом будет равна 100 фунтам. необходимой подъемной силы. Однако два шкива будут означать только 50 фунтов. подъемной силы необходимо, чтобы поднять те же 100 фунтов, в то время как для системы с тремя шкивами потребуется всего 33 фунта. подъема на тяговом канате.

    Признанный историей как одна из величайших «шести простых машин», когда-либо созданных, первое задокументированное использование шкива было греческим ученым Архимедом около 250 г. до н.э. Считается, что он почти наверняка использовался при создании знаменитого Стоунхенджа в Соединенном Королевстве.

    Помимо истории, есть шесть аспектов, которые следует учитывать при установке системы блоков и тали: функция, подъем с помощью шкива, подъем с помощью блока и тали, механическое преимущество, сила и работа и трение.

     

    Функция

    Система блокировки и захвата чаще всего используется там, где большегрузная машина не может использоваться для подъема тяжестей. По этой причине требуется искусственная подъемная сила, и именно здесь вы можете увидеть систему, используемую, например, на лодке с парусами (поскольку использовать кран большой мощности было бы крайне непрактично).

     

    Подъем с помощью шкива

    Стандартный шкив представляет собой просто одно колесо на оси с протянутым по нему канатом. Для базового подъема 100 фунтов один стационарный блок можно было прикрепить к стропилам здания, через него пропустить веревку, а затем один конец веревки прикрепить непосредственно к грузу в 100 фунтов. Другой конец веревки предназначен для ручного натяжения груза для его перемещения. В этом случае каждый раз, когда веревку тянут на один фут с усилием 100 фунтов. силы, груз будет поднят на один фут. Если что-то меньше 100 фунтов. приложена подъемная сила, груз вообще не сдвинется.

     

    Подъем с помощью блока и талей

    При такой настройке к грузу можно прикрепить второй блок вместо того, чтобы прикреплять канат непосредственно к грузу. Затем, пропуская веревку через стационарный блок, прикрепленный к стропилам, создается система блоков и талей. Теперь веревка дважды проходит между стропилами и грузом каждый раз, когда тянут свободный конец веревки. Веревку нужно тянуть на два фута, чтобы поднять груз на один фут в воздух. Однако только 50 фунтов. подъемной силы потребуется, чтобы поднять груз весом 100 фунтов.

     

    Механическое преимущество

    Это несоответствие между силой, необходимой для перемещения объекта, и весом объекта является механическим преимуществом (или повышенным механическим преимуществом = IMA) блока и снасти. Чтобы рассчитать IMA, либо разделите вес поднимаемого объекта на силу, необходимую для его подъема, либо разделите количество веревки, которую необходимо потянуть. Чтобы определить механическое преимущество машины первым методом, вы должны разделить вес груза, 200 фунтов, на 200 фунтов. например, по количеству силы, необходимой для его подъема, 100 фунтов, что дает вам IMA, равное двум. Разделив количество веревки, протянутой за один раз, два фута, на расстояние, на которое поднимается ящик, один фут, мы получим тот же ответ — IMA, равный двум. Как правило, количество отрезков каната между двумя шкивами в блоке и полиспасте соответствует IMA системы или машины. В приведенном выше примере с блоком и захватом два отрезка веревки, проходящие через два блока, приводят к IMA, равному двум.

     

    Сила и работа

    При этом исследуется соотношение выполненной работы (вытягивания каната) по отношению к создаваемой силе и создаваемой подъемной силе. В то время как блок и захват могут уменьшить количество силы, необходимой для перемещения груза, они не меняют объем работы. Блок и захват с IMA 4 позволяют поднять груз весом 4 фунта с усилием в один фунт. Однако для подъема груза на один фут требуется, чтобы веревку тянули на 4 фута.

     

    Трение

    Наконец, последний аспект, который необходимо учитывать, это трение. Каждый раз, когда объект движется против другого, часть энергии этого движущегося объекта теряется из-за трения. В случае блока и захвата с движущимся канатом и шкивами трение уменьшит IMA машины. Разделив вес поднимаемого объекта на вес, необходимый для его подъема, вы сможете рассчитать влияние трения на IMA блока и снасти.

     

    С момента своего изобретения в древние времена система блоков и полиспастов стала одной из величайших простых машин всех времен. Если вам нужно поднимать или перемещать тяжелые предметы с меньшими усилиями, установка системы блоков и полиспастов по-прежнему остается подходящим вариантом.

    У Zoro есть все, что вам нужно для создания эффективных блочных и такелажных машин с использованием наших аксессуаров для подъемных кранов, включая шкивы и шкивы для использования с проволочными канатами, волокнистыми канатами и т. д.

    Чтобы защитить себя при переноске грузов вручную, обязательно ознакомьтесь с нашим широким выбором кожаных перчаток для ладоней, чтобы обеспечить улучшенный захват для более безопасного подъема груза.