Полиспасты для спасательных работ. Часть II. Полиспасты схемы полиспастов

Полиспасты для спасательных работ. — Risk.ru

Полиспасты для спасательных работ. Федор Фарберов 2007 г.

Владение системой подъема грузов с помощью полиспастов – это важный технический навык необходимый при проведении спасательных и высотных работ, организации навесных переправ и во многих других случаях. Этим навыком необходимо владеть альпинистам, спасателям, промышленным альпинистам, спелеологам, туристам и многим другим, кто работает с веревками. К сожалению, в отечественной альпинистской и спасательной литературе трудно найти четкое, последовательное и понятное объяснение принципов работы полиспастных систем и методики работы с ними. Может быть, такие публикации и существуют, но мне пока не удалось их найти. Как правило, информация либо отрывочная, либо устаревшая, либо излагается слишком сложно, либо и то и другое вместе.

Даже во время обучения на инструктора альпинизма и на жетон «Спасательный отряд» (дело было 20 лет тому назад) мне не удалось составить четкого представления об основных принципах работы полиспастов. Просто никто из обучавших инструкторов не владел этим материалом полноценно. Пришлось доходить самому. Помогло знание английского языка и зарубежная альпинистская и спасательная литература. С самыми практичными описаниями и методиками мне удалось вплотную познакомиться во время обучения на курсах спасателей в Канаде. Несмотря на то, что на момент обучения, считал себя достаточно «подкованным» в полиспастах и сам имел многолетний опыт преподавания спасательных технологий для альпинистов и спасателей, узнал на курсах много нового и полезного Чем и хочу поделиться со всеми кому это интересно. Попробую по возможности изложить все как можно проще и практичней.

I. Часть первая. Сначала немного теории.

1. Полиспаст – это грузоподъемное устройство, состоящее из нескольких подвижных и неподвижных блоков огибаемых веревкой, канатом или тросом, позволяющее поднимать грузы с усилием в несколько раз меньшим, чем вес поднимаемого груза.

1.1. Любой полиспаст дает определенный выигрыш в усилии для поднятия груза. В любой подвижной системе состоящей из веревки и блоков неизбежны потери на трение. В этой части для облегчения расчетов неизбежные потери на трение не учитываются и за основу беретсяТеоретически Возможный Выигрыш в Усилии или сокращенно ТВ теоретический выигрыш).

Примечание: разумеется, в реальной работе с полиспастами трением пренебречь невозможно. Подробнее об этом и об основных способах снижения потерь на трение будет сказано в следующей части «Практические советы по работе с полиспастами»

2. Основы построения полиспастов.

2.1. Рисунок 1. Если закрепить веревку (трос) на грузе, перекинуть её через блок, закрепленный на станции (далее стационарный или неподвижный блок) и потянуть вниз, то для поднятия груза необходимо приложить усилие равное массе груза. Выигрыша в усилии нет Для того чтобы поднять груз на 1 метр необходимо протянуть через блок 1 метр веревки. Это так называемая схема 1:1.

2.2. Рисунок 2. Веревка (трос) закреплена на станции и пропущена через блок на грузе. При такой схеме для поднятия груза необходимо усилие в 2 раза меньше чем его масса. Выигрыш в усилии 2:1. Ролик движется вместе с грузом вверх. Для того чтобы поднять груз на 1 метр необходимо протянуть через ролик 2 метра веревки. Это схема самого простого ПОЛИСПАСТА 2:1.

Рисунки №№ 1 и 2 иллюстрируют следующие Основные Правила Полиспастов:

Правило №1.Выигрыш в усилии дают только ДВИЖУЩИЕСЯ ролики, закрепленные непосредственно на грузе или на веревке идущей от груза. СТАЦИОНАРНЫЕ ролики служат лишь для изменения направления движения веревки и ВЫИГРЫША В УСИЛИИ НЕ ДАЮТ.

Правило №2.Во сколько раз выигрываем в усилии – во столько же раз проигрываем в расстоянии. Например: если в показанном на рис. 2 полиспасте 2:1 на каждый метр подъема груза вверх надо протянуть через систему 2 метра веревки, то в полиспасте 6:1 – соответственно 6 метров.Практический вывод – чем «сильнее» полиспаст – тем медленнее поднимается груз.

2.3. Продолжая добавлять стационарные ролики на станцию и подвижные ролики на груз, мы получим так называемые простые полиспасты разных усилий: Примеры простых полиспастов. Рисунки 3, 4.

2.4. Правило № 3Расчет теоретического выигрыша в усилии в простых полиспастах. Здесь все достаточно просто и наглядно.

2.4.1.Если необходимо определить ТВ уже готового полиспаста, То нужно посчитать количество прядей веревки, идущих от груза вверх. Если подвижные ролики закреплены не на самом грузе, а на веревке, идущей от груза (как на рис. 6) – то пряди считаются от точки закрепления роликов. Рисунки 5, 6.

2.4.2. Расчет ТВ при сборке простого полиспаста.

В простых полиспастах, каждый подвижный ролик (закрепленный на грузе), добавленный в систему добавочно дает двукратный ТВ. Добавочное усилие СКЛАДЫВАЕТСЯ с предыдущим. Пример: если мы начали с полиспаста 2:1, то, добавив еще один подвижный ролик, мы получим 2:1 + 2:1 = 4:1; Добавив еще один ролик – получим 2:1 + 2:1+2:1= 6:1 и т.д. Рисунки 7,8.

2.5. В зависимости от того, где закреплен конец грузовой веревки (на станции или на грузе) простые полиспасты подразделяются на четные и нечетные.

2.5.1. Если конец веревки закреплен на станции, то все последующие полиспасты будут ЧЕТНЫЕ: 2:1, 4:1, 6:1 и т.д. Рисунок 7.

2.5.2. Если конец грузовой веревки закреплен на грузе, то будут получаться НЕЧЕТНЫЕ полиспасты: 3:1, 5:1 и т.д. Рисунок 8.

Кроме простых полиспастов в спасательных работах также широко применяются так называемые СЛОЖНЫЕ ПОЛИСПАСТЫ.

2.6. Сложный полиспаст – это система, в которой один простой полиспаст, тянет за другой простой полиспаст. Таким образом могут быть соединены 2, 3 и более полиспастов.

На Рисунке 9 приведены конструкции наиболее употребительных в спасательной практике сложных полиспастов. Рисунок 9.

2.7. Правило №4. Расчет ТВ сложного полиспаста. Для расчета теоретического выигрыша в усилии при использовании сложного полиспаста необходимо умножить значения простых полиспастов, из которых он состоит. Пример на рис. 10. 2:1 тянет за 3:1=6:1. Пример на рис. 11. 3:1 тянет за 3:1= 9:1.

Расчет усилия каждого из простых полиспастов, входящих в состав сложного производиться по правилу простых полиспастов. Количества прядей считается от точки крепления полиспаста к грузу или грузовой веревки, выходящей из другого полиспаста. Примеры на рис. 10 и 11.

На рисунке 9 показаны практически все основные виды полиспастов, используемые в спасательных работах. Как показывает практика в большинстве случае этих конструкций вполне достаточно для выполнения любых задач. Далее в тексте будут показаны еще несколько вариантов.

Разумеется, существуют и другие, более сложные, системы полиспастов. Но они редко применяются спасательной практике и в данной статье не рассматриваются.

Все показанные выше конструкции полиспастов можно очень легко разучить в домашних условиях, подвесив какой-то груз, скажем, на турнике. Для этого вполне достаточно иметь отрезок веревки или репшнура, несколько карабинов (с роликами или без) и схватывающих (зажимов). Очень рекомендую всем тем, кто собирается работать с настоящими полиспастами. На своем опыте и опыте моих учеников знаю, что после такой отработки гораздо меньше ошибок и путаницы в реальных условиях.

Вторая часть статьи будет посвящена практическим рекомендациям по работе с полиспастами.

www.risk.ru

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.

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

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.

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.

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.

● 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.

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

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

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

[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

● 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.

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.

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.

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.

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.

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.

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

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.

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.

2.6.2 Использование направляющих роликов при организации переправ. Рис. 37

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.

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…

www.risk.ru

Полиспасты для работы на высоте. Часть 1. – АльпПро

В основу статьи легла работа «Полиспасты для спасательных работ» Федора Фарберова. Основной акцент в этой статье – подъём и перемещение грузов, массой до 100 кг. Свыше этой массы необходимо пользоваться другой специальной техникой и другим оборудованием и системами. В статье задействованы технические материалы фирмы PETZL.Материал не является исчерпывающим и не претендует на роль истины в единой инстанции. Это всего лишь практические рекомендации по использованию систем полиспастов при выполнении различных работ на высоте.ТЕРМИНОЛОГИЯПолиспаст – это система, состоящая из нескольких подвижных и неподвижных блоков соединённых веревкой или тросом, позволяющая проигрывая в расстоянии, получить значительный выигрыш в прикладываемом усилии, в несколько раз меньшим, чем вес груза. Предназначен для поднятия, опускания, перемещения груза, а также для организации анкерных линий. Полиспаст – от греческого "поли", что означает "много", а "спао" – "тяну")Теоретически выигрыш – теоретическая величина возможного усилия, развиваемая полиспастом без учёта потери от трения о различные части системы. Берётся за основу для простоты расчёта величины полиспаста.Фактический выигрыш – величина усилия, развиваемая системой полиспаста при вычете всех препятствующих сил, влияющих на её эффективность.Комплексный (обратный) полиспаст – система последовательно расположенных блоков либо их комбинация (простой и сложный). Характеризуется обязательным наличием блока, двигающегося к грузу.Простой полиспаст – система с последовательным расположением подвижных и неподвижных блоков.Сложный полиспаст – это система, в которой один простой полиспаст, тянет за другой простой полиспаст.

 

Анкер – место прикрепления начала полиспаста и неподвижных блоков.Подвижный блок – блок, расположенный на грузе либо встроен в систему полиспаста, но всегда двигается навстречу или от груза. Всегда даёт двукратный выигрыш в силе.Неподвижный блок – блок, закреплённый неподвижно в анкерной точке, необходим для изменения направления прилагаемого усилия. Не даёт выигрыша в усилие.Рабочая длина полиспаста – расстояние от анкера до ближайшего к грузу элемента (схватывающего узла, зажима , блока ). Чем длиннее эта величина, тем большее расстояние может пройти груз за один рабочий ход полиспаста.Рабочий ход полиспаста – расстояние которое проходят все элементы системы до любого соприкосновения с другими элементами. Рабочий ход зависит от вида полиспаста, от его рабочий длинны и оттого, насколько плотно полиспаст «складывается» – то есть насколько близко первый к грузу элемент подтягивается к анкеру при полностью выбранной веревке.Перестановка системы – необходимые манипуляции для возвращения полиспаста на его рабочую длину после того как он «сложился». Это может быть перестановка схватывающих узлов (зажимов) и другие действия.

ВИДЫ ПОЛИСПАСТОВПростые полиспастыОснова полиспаста: если закрепитьверёвку на анкерной точке и пропустить через блок на грузе, то для поднятия груза необходимо усилие в 2 раза меньше чем его масса. Ролик движется вместе с грузом вверх. Для того чтобы поднять груз на 1 метр необходимо протянуть через ролик 2 метра веревки. то схема самого простого полиспаста 2:1.

Если закрепить веревку на грузе, перекинуть её через блок, закрепленный на анкерной точке и потянуть вниз, то для поднятия груза необходимо приложить усилие равное массе груза, а для того чтобы поднять груз на 1 метр необходимо протянуть через блок 1 метр веревки.Во сколько раз выигрываем в усилии – во столько же раз проигрываем в расстоянии.

Расчёт усилия в простом полиспастеДля простоты расчёта теоретического выигрыша полиспаста, принято пользоваться «Т – методом» (от англ. Tension – натяжение).

Теоретический выигрыш в простом полиспасте равен количеству прядей, идущих от груза вверх. Если подвижные блоки закреплены не на самом грузе, а на веревке, идущей от груза, то пряди считаются от точки закрепления блоков.В простых полиспастах, каждый подвижный ролик (закрепленный на грузе), добавленный в систему дает двукратный теоретический выигрыш. Добавочное усилие складывается с предыдущим.

Виды простых полиспастовПродолжая добавлять подвижные и неподвижные блоки, мы получим так называемые простые полиспасты разных усилий. В зависимости от того, где закреплен конец рабочей веревки (на анкере или на грузе) простые полиспасты подразделяются на четные и нечетные.

• Если конец веревки закреплен на анкерной точке, то все последующие полиспасты будут чётные: 2:1, 4:1 и т.д.
• Если конец грузовой веревки закреплен на грузе, то будут получаться нечётные полиспасты: 3:1, 5:1 и т.д.

Преимущества простых полиспастов	Недостатки простых полиспастов
Просты и понятны в сборке и в работе.	Для организации полиспастов с большими ТВ требуется много снаряжения
Рабочий ход близок к рабочей длине полиспаста.	Сложный переход от подъема к спуску.
При достаточном количестве людей, простые полиспасты 2:1 и 3:1 дают самую большую скорость подъема.	Сложно пропускать узлы через систему.
Можно организовать автоматическую систему фиксации веревки	Большое количество блоков и используемой верёвки при схемах больше 4:1, а следовательно, большие общие потери на трение.
Не требуется дополнительная веревка.
Удобно использовать при небольшой рабочей площадке

Нецелесообразно из-за трения, в простом полиспасте применять схемы больше чем 5:1.

Полиспасты сделанные из дополнительной веревки.На практике чаще всего бывает ситуация когда к рабочей верёвке прикрепляется полиспаст, сделанный из отдельной верёвки. В первую очередь это связанно с экономией снаряжения. В такой схеме требуется фиксация обратного хода. Прикрепляется полиспаст к рабочей веревке схватывающим узлом или зажимом.

 

 

Преимущества простых полиспастов из отдельной верёвки	Недостатки простых полиспастов из отдельной верёвки
Быстрота организации за счет того, что полиспаст может быть собран заранее.	Невозможно организовать автоматическую фиксацию рабочей веревки.
Возможность использования рабочей веревки на всю длину.
Облегчается переход от подъема к спуску и наоборот.
Облегчается пропуск узлов через систему.

Сложные полиспастыПри создании сложного полиспаста могут быть соединены 2, 3 и более простых полиспастов. Для расчета теоретического выигрыша в усилии при использовании сложного полиспаста необходимо умножить значения простых полиспастов, из которых он состоит.

Расчёт усилия в сложных полиспастахРасчет усилия каждого из простых полиспастов, входящих в состав сложного производиться по правилу простых полиспастов. Схема 6:1 складывается так 2:1 тянет за 3:1 получается 6:1. А 3:1 тянет за 3:1 и получается 9:1.

Преимущества сложных полиспастов	Недостатки сложных полиспастов
Позволяют создать полиспасты больших усилий.	Сложнее в организации.
Экономят снаряжение	Маленький рабочий ход полиспаста
Требуется много перестановок и «растяжения» полиспаста
Малая скорость подъёма

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.

Комплексные полиспастыВо всех приведенных выше конструкциях полиспастов веревку необходимо тянуть в сторону анкерной точки. На практике всегда удобнее тянуть от анкерной точки, потому что можно воспользоваться противовесом. Для того чтобы тянуть вниз встёгивают дополнительный неподвижный блок. Но он не даёт выигрыша в силе, и потери на трение в такой схеме, могут свести на нет все преимущества оттяги вниз. Отличительная особенность комплексных полиспастов – наличие в системе роликов движущихся навстречу грузу. Комплексные полиспасты также бывают простыми и сложными.Недостатки такие же как и у основных сложных полиспастов:

• Полиспасты не складываются полностью,
• Имеют малый рабочий ход и требуют много перестановок.

Расчёт усилия в комплексных полиспастахРасчёт теоретического выигрыша в комплексных полиспастах отличается от основных. 3:1(простой)= 1Т+2Т5:1(сложный)= 1Т+1Т+ЗТ (или как ещё принято считать 5:1= 2Т*ЗТ-1Т)7:1(сложный)= 2Т*ЗТ+1Т

Составные полиспастыВ 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.Добавив схему 2:1 к любому полиспасту вы автоматически получите 2-х кратный теоретический выигрыш в усилии.

Расчёт теоретического выигрыша у них производится по принципу сложных или комплексных, в зависимости от конструкции полиспаста.

Продолжение следует…

Источник: http://www.iqsa.org/Автор: Копытин Александр

Показать все записи

Старшая

Каска, пуля и арбуз… или… болт летит со скоростью стрелы

promalper.com

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

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

Рис. 3

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

Рис. 5

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

Рис. 7

Рис. 8

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.

www.risk.ru

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.

(а)	(б)
(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?

eam.su

Изучение устройства, принципа действия и исследование основных параметров полиспастов

ПОЛИСПАСТЫ

Цель работы: изучение устройства, принципа действия и исследование основных параметров полиспастов на примере канатной системы с грузовым полиспастом прямого действия (для выигрыша в силе)

Назначение, устройство и основные параметры полиспастов

Полиспаст представляет собой систему (конструкцию) из двух блочных обойм– подвижной и неподвижной, каждая из которых состоит из одного или нескольких блоков, огибаемых канатом.

Блоки, принадлежащие неподвижной обойме, при работе полиспаста вращаются, но их ось остается неподвижной в пространстве, и поэтому они называются неподвижными.

В грузоподъемных механизмах наиболее часто применяют полиспасты, которые позволяют получить выигрыш в силе за счет проигрыша в пути. Они позволяют уменьшить натяжение каната при выполнении рабочей операции и называются силовыми полиспастами или полиспастами прямого действия. Такие полиспасты широко используются в механизмах подъема груза и изменения вылета грузоподъемных машин. Схема такого полиспаста показана на рис.1а, где видно, что подъема груза весом G достаточно усилия в канате S=G/2, т.е. обеспечивается выигрыш в силе в два раза.

Рис.1. Схемы полиспастов: а– для выигрыша в силе; б– для выигрыша в скорости (1– барабан лебедки; 2– подвижная обойма; 3– неподвижная обойма; 4- гидроцилиндр)

Полиспасты обратного действия (мультипликаторы) служат для выигрыша в пути и скорости за счет проигрыша в силе. Они называются скоростными. Их применение позволяет получить увеличение скорости перемещения рабочего органа (груза) при малых скоростях приводного элемента (например, гидроцилиндра). Такие полиспасты находят применение в механизмах выдвижения секций телескопических стрел, в подъемниках и других механизмах. Пример такого полиспаста показан на рис.1б.

В зависимости от количества канатов, идущих к барабану, полиспасты прямого действия делятся на одинарные и сдвоенные. У одинарных полиспастов только одна ветвь каната навивается на барабан, у сдвоенных-две.

Основным параметром полиспаста является его кратность. Под кратностью или передаточным числом полиспаста  понимают отношение числа ветвей каната, к которым подвешен груз, к числу ветвей каната, наматываемых на барабан. На рис.2 показаны канатные схемы с одинарными полиспастами кратностью  от 1 до 6.

Для всех представленных на рис.2 канатных схем

,                   (1)

где – усилие в канате, навиваемом на барабан;

– вес поднимаемого груза;

– кратность полиспаста;

– коэффициент полезного действия полиспаста;

– коэффициент полезного действия направляющих блоков, расположенных между барабаном и первым подвижным блоком полиспаста.

Рис.2. Канатные схемы механизмов с одинарными полиспастами прямого действия: 1– барабан; 2– подвижные блоки полиспаста; 3– неподвижные блоки полиспаста; 4– направляющие блоки

Из формулы (1) видно, что с ростом  усилие  уменьшается. При этом следует иметь в виду, что усилие  зависит и от потерь в канатно–блочной системе, которые учитываются коэффициентами  и . С ростом этих потерь выигрыш в силе уменьшается.

Коэффициент полезного действия полиспаста учитывает потери энергии при работе полиспаста и равен отношению полезной работы при подъеме груза весом  на высоту .

Значение коэффициента  зависит от многих факторов. Основными из них являются:

-трение в опорах (подшипниках) блоков;

-изгибная жесткость каната, которая в свою очередь зависит от диаметра каната, его конструкции, трения между отдельными проволочками в прядях и между прядями, материала проволочек;

-размеры блока;

-температура и запыленность среды.

Таблица 1-Коэффициент полезного действия блока.

Тип подшипника	Условия работы	ηбл.
Скольжения	Плохая смазка Редкая смазка Нормальная периодическая смазка Автоматическая смазка	0,94 0,95 0,96 0,97
Качения	Плохая смазка Нормальная смазка	0,97 0,98

Одинарные полиспасты прямого действия применяются в механизмах тех грузоподъемных машин, у которых канат направляется к барабану через направляющие блоки (рис.3а).

Рис.3. Направление каната к барабану: а– через направляющие блоки 4; б– непосредственно к барабану (- скорость подъема груза; – скорость горизонтального перемещения груза)

Если канат от подвижного блока полиспаста направляется непосредственно к барабану (рис.3б), то при подъеме или опускании груза канат, перемещаясь вдоль барабана, вызовет горизонтальное перемещение груза, что нежелательно для любого производственного процесса и недопустимо по условиям безопасности обслуживающего персонала.

vunivere.ru

Сдвоенный полиспаст - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Сдвоенный полиспаст

Cтраница 1

Сдвоенные полиспасты применяются, в частности, на мостовых кранах.  [1]

Сдвоенный полиспаст представляет собой два параллельных одинарных полиспаста, соединенных на уравнительном блоке.  [3]

Сдвоенный полиспаст с одной приводной лебедкой рассчитывают, как и одинарный, с соответствующим числом рабочих нитей.  [4]

Сдвоенный полиспаст с одной приводной лебедкой ( рис. 28, G) рассчитывают, как и одинарный с соответствующим числом рабочих нитей.  [5]

Сдвоенный полиспаст с одной приводной лебедкой ( см. рис. 36, а) рассчитывают, как и одинарный, с соответствующим числом рабочих нитей.  [6]

Поскольку сдвоенный полиспаст представляет собой два параллельно работающих одинарных полиспаста, он является двукратным ( а 2), несмотря на то, что груз подвешен на четырех ветвях.  [7]

Различают простые и сдвоенные полиспасты. В простом полиспасте ( рис. 49, а) с барабана сбегает одна ветвь, а в сдвоенных полиспастах ( рис. 49 6) - две ветви.  [9]

Особенностью сдвоенных полиспастов является крепление обоих концов каната на барабане и наличие уравнительного блока - ( фиг.  [10]

Расчет сдвоенного полиспаста ведут аналогично приведенному выше расчету для одинарного полиспаста, причем каждый полиспаст рассматривают отдельно при действии на него половины общей нагрузки. Если h - высота подъема груза ( см. рис. 73 и 74), то длина каната одинарного полиспаста, наматываемого на барабан, L - a / i, где а - кратность полиспаста. Кратность сдвоенного полиспаста равна кратности одинарных полиспастов, составляющих его. Для сдвоенного полиспаста значения L соответствуют длине каната, наматываемого на одну половину барабана.  [11]

Расчет сдвоенного полиспаста ведут аналогично приведенному выше, причем каждый одинарный полиспаст рассматривают отдельно при действии на nei о половины общей нагрузки. Кратность сдвоенного полиспаста определяется кратностью одинарных полиспастов, составляющих сдвоенный полиспаст.  [12]

В сдвоенных полиспастах один из блоков ( центральный на обойме с нечетным числом блоков) при подъеме и опускании груза не вращается; он является своеобразным балансиром для перехода с одной половины полиспаста на другую и одновременно позволяет равномерно распределять нагрузку на несущие ветви, выравнивать длину ветвей каната при вытяжке и предотвращать перекос подвески подвижной обоймы полиспаста. Такой блок называется уравнительным. Ввиду того, что на уравнительном блоке канат не подвергается повторным перегибам, диаметр уравнительного блока принимается равным 0 6 от диаметра рабочих блоков.  [13]

При сдвоенных полиспастах целесообразно принимать четные кратности, так как это дает возможность траверсу крюка совместить с осью блоков, что уменьшает вес подвески, а главное, значительно сокращает ее строительную работу.  [14]

В сдвоенном полиспасте этот недостаток устранен, так как барабан имеет левую и правую нарезки и ветви каната наматываются, не отклоняя подвеску с крюком от вертикальной оси.  [15]

Страницы:      1    2    3    4

www.ngpedia.ru

---

• 
  Технические характеристики фотон 1069
• 
  Культиватор пропашной
• 
  Фольксваген т6 фото
• 
  Реле стартера уаз
• 
  Что в себя включает дорога
• 
  Земснаряд это что
• 
  Механический цех
• 
  Механическая передача
• 
  Технические характеристики ниссан ванетте
• 
  Задний мост мтз 82 устройство
• 
  Элементы резьбы