Полиспаст своими руками для авто

Несмотря на то, что экстремальным джипингом я не занимаюсь, несколько раз приходилось попадать в ситуации когда сдвинуть машину с места было очень сложно и грязно. Один раз — только трактором :). Поэтому задумался я о средствах самоспасения, которые можно возить с собой постоянно, т.е. из-за особенностей машины — максимально компактных.

Лопата — один из самых полезных инструментов. Куплена примерно такая: www.dx.com/ru/p/outdoor-m…-pouch-black-size-m-90559 Лопатка в сложенном виде *очень* компактная, но при этом достаточно удобная. Куплена в Ленте в отделе садовых инструментов. Острие лопаты я заточил для того, чтобы при раскопках можно было рубить мелкие корни. Поселилась в ящике для барахла. В бою пока не была.

Трос буксировочный. Взял первый попавшийся. Главное на что смотрел — большая "паспортная" нагрузка (потому что китайская) и яркий цвет (насмотрелся на ютубе как люди через трос прыгают). В комплекте даже флажки на него были :). Поселен в нише с домкратом. Выручал не раз:
* заводил людей со сломанным стартером
* подвозил сломавшихся
* один раз меня тащил трактор

Теперь самое интересное — как вытаскивать себя за волосы, если застрял в болоте? Электролебедка вещь хорошая, но пока в мои планы не вписывается. Лебедка ручная — долго на них смотрел, прикидывал, да так и не купил. Дело не в деньгах, а в том как же я ее возить буду? В багажнике — она будет мешаться, под сиденье ее не положишь, закидывать только на выезды? Так обычно вещей и так много, особенно если едешь с кем-то. Да и забыть проще простого.

И вот на глаза мне попалась такая статья: autokadabra.ru/shouts/56020 Разумеется, в оригинальной форме схема довольно сомнительная, но рациональное зерно в ней есть. Раскопки по этой теме привели к совершенно замечательному видео:
*

Веревку купить хотел уже давно. Ведь даже при наличии ручной лебедки ее надо куда-то зацеплять, а 2-3 метра троса на обычной лебедке за 2-3тыр это вообще ни о чем. Да и вообще веревка — в хозяйстве вещь полезная. Плюс понадобятся карабины и блоки. Все это можно купить в магазинах турснаряжения. Итого я взял:
* Веревка — статика 10мм производства калининград (из дешевых есть еще коломна, но она хуже гнется). 50м по 46р/м. Итого 2300р. Возможно, я испугался размера бухты и надо было брать 11мм веревку, все-таки паспортная нагрузка 3.1т против 2.5т. 50м бухта 10мм веревки помещается под сиденьем с большим запасом.
* Карабины стальные на 5т. Дюралевые легче, но в моем случае вес не важен, прочность важнее. 5шт по 175р = 850р.
* Блок — ролики с подшипником (есть без подшипника = больше трение). 3шт по 290р = 870р.

Полевые испытания проводились в лесу. Нашел место в небольшим уклоном и чтобы под колесом был корень:

Собрал систему 6-кратного полиспаста (3х-кратный как в лекции плюс ролик у машины):

Блок-полиспаст служит для увеличения тягового усилия лебедки в два раза. С помощью системы из нескольких блоков можно увеличить усилие вытаскивания в три и более раз. Допустимое максимальная нагрузка блока-полиспаста должно превышать максимальное усилие развиваемое лебедкой минимум вдвое. Если блок не укомплектован крюком то для его использования вам обазательно понадобится шакл .

Вариант 1 — при недостатке усилия для самовытаскивания с помощью блока-полиспаста его можно увеличить в два раза (без учета потерь на трение).

Вариант 2 — при вытаскивании другого автомобиля вы можете изменить направления троса на нужное с помощью блока-полиспаста и корозащитной стропы.

Вариант 3 — усилие вытаскивания другого автомобиля увеличено вдвое с помощью блока полиспаста, конец троса при этом закреплен за дерево. Это снижает нагрузку на ваш автомобиль, для удержания его на месте не нужно прибегать в дополнительным мерам.

На рисунке этом рисунке приведены схемы использования лебедки с одним и двумя блоками.

При самовытаскивании лебедкой тросом в одну линию усилие может оказаться недостаточным. Для его увеличения нужно воспользоваться блоком-полиспастом.

Для вытаскивания в две линии вам понадобится один блок-полиспаст, корозащитная стропа и шакл. Усилие вытаскивания теоретически увеличиватся в два раза. На самом деле оно будет еще больше потому что вы размотаете трос лебедки на большую длину, на барабане останется меньше слоев троса и лебедка будет развивать большее усилие.

Для вытаскивания в три линии вам понадобится два блока-полиспаста, корозащитная стропа и шаклы. Усилие увеличивается в три раза.

Внимание — прежде чем применять блоки-полиспасты убедитесь что под днищем вашего автомобиля нет пней, бревен и больших камней. Усилия лебедки хватит чтобы повредить или оторвать зацепившиеся за них детали вашего автомобиля.

Внимание — палец шакла нажно довернуть до упора а потом отвернуть на полоборота назад чтобы его не заклинило под нагрузкой.

Необходимые инструменты и материалы

Для подъема больших грузов человек не очень силен, но он придумал множество механизмов, которые упрощают этот процесс, и в этой статье мы обсудим полиспасты: назначение и устройство таких систем, а также попытаемся сделать простейший вариант такого приспособления своими руками.

Каким образом мы упрощаем подъем грузов?

Грузовой полиспаст – это система, состоящая из веревок и блоков, благодаря которой можно выиграть в эффективной силе при потере в длине. Принцип довольно прост. В длине мы проигрываем ровно столько, во сколько раз оказался выигрыш в силе. Благодаря этому золотому правилу механики можно поднимать грузы большой массы, не прилагая при этом больших усилий. Что в принципе не так критично. Приведем пример. Вот вы выиграли в силе в 8 раз, при этом вам придется вытянуть веревку длиной в 8 метров, чтобы поднять объект на высоту 1 метр.

Применение таких приспособлений обойдется вам дешевле, чем аренда подъемного крана, к тому же, вы можете сами контролировать выигрыш в силе. У полиспаста есть две разные стороны: одна из них неподвижная, которая крепится на опоре, а другая – подвижная, которая цепляется на самом грузе. Выигрыш в силе происходит благодаря подвижным блокам, которые крепятся на подвижной стороне полиспаста. Неподвижная часть служит только для изменения траектории движения самой веревки.

Виды полиспастов выделяют по сложности, четности и кратности. По сложности есть простые и сложные механизмы, а кратность обозначает умножение силы, то есть, если кратность будет равна 4, то теоретически вы выигрываете в силе в 4 раза. Также редко, но все же применяется скоростной полиспаст, такой вид дает выигрыш в скорости перемещения грузов при совсем малой скорости элементов привода.

Как работает простая конструкция блоков?

Рассмотрим для начала простой монтажный полиспаст. Его можно получить при добавлении блоков на опору и груз. Чтобы получить нечётный механизм, необходимо закрепить конец верёвки на подвижной точке груза, а чтобы получить чётный, то крепим веревку на опоре. При добавлении блока получаем +2 к силе, а подвижная точка дает +1, соответственно. Например, чтобы получить полиспаст для лебедки с кратностью 2, необходимо закрепить конец верёвки на опоре и использовать один блок, который крепится на грузе. И у нас будет чётный вид приспособления.

Принцип работы полиспаста с кратностью 3 выглядит по-другому. Здесь конец веревки крепится на грузе, и используются два ролика, один из них мы крепим на опоре, а другой – на грузе. Такой тип механизма дает выигрыш в силе в 3 раза, это нечётный вариант. Чтобы понять, каков выигрыш в силе получится, можно воспользоваться простым правилом: сколько веревок идет от груза, таков наш выигрыш в силе. Используются обычно полиспасты с крюком, на котором, собственно говоря, и крепится груз, ошибочно думать, что это только блок и веревка.

Сложная система блоков – как рассчитать выигрыш в силе?

Теперь узнаем, как работает полиспаст сложного типа. Под этим названием подразумевается механизм, где соединены в одну систему несколько простых вариантов данного грузового устройства, они тянут друг друга. Выигрыш в силе таких конструкций рассчитывается путем перемножения их кратностей. Например, мы тянем один механизм с кратностью 4, а другой с кратностью 2, тогда теоретический выигрыш в силе у нас будет равен 8. Все вышеуказанные расчеты имеют место быть только у идеальных систем, у которых нет силы трения, на практике же дела обстоят иначе.

В каждом из блоков происходит небольшая потеря в мощности из-за трения, так как она еще тратится как раз на преодоление силы трения. Для того чтобы уменьшить трение, необходимо помнить: чем больше у нас радиус перегиба веревки, тем меньше будет сила трения. Лучше всего использовать ролики с большим радиусом там, где это возможно. При использовании карабинов следует делать блок из одинаковых вариантов, но ролики гораздо эффективнее карабинов, так как на них у нас потеря составляет 5-30 %, а вот на карабинах же до 50 %. Также не лишним будет знать, что наиболее эффективный блок необходимо располагать ближе к грузу для получения максимального эффекта.

Как же нам рассчитать реальный выигрыш в силе? Для этого нам необходимо знать КПД применяемых блоков. КПД выражается числами от 0 до 1, и если мы используем веревку большого диаметра или слишком жесткую, то эффективность от блоков будет значительно ниже, чем указана производителем. А значит, необходимо это учесть и скорректировать КПД блоков. Чтобы рассчитать реальный выигрыш в силе простого типа грузоподъемного механизма, необходимо рассчитать нагрузку на каждую ветвь веревки и сложить их. Для расчета выигрыша в силе сложных типов необходимо перемножить реальные силы простых, из которых он состоит.

Веревка и ее роль в работе полиспаста

Не стоит забывать еще и о трении веревки, так как ветви ее могут перекручиваться между собой, а ролики от больших нагрузок могут сходиться и зажимать веревку. Дабы этого не происходило, следует разнести блоки относительно друг друга, например, можно между ними использовать монтажную плату. Следует также приобретать только статические веревки, не растягивающиеся, так как динамические дают серьёзный проигрыш в силе. Для сбора механизма может использоваться как отдельная, так и грузовая веревка, присоединенная к грузу независимо от подъемного устройства.

Преимущества использования отдельной веревки состоит в том, что вы можете быстро собрать или приготовить заранее грузоподъемную конструкцию. Вы также можете использовать всю ее длину, это также облегчает проход узлов. Из минусов можно упомянуть то, что нет возможности автоматической фиксации поднимаемого груза. Преимущества грузовой веревки в том, что возможна автофиксация поднимаемого объекта, и нет необходимости в отдельной веревке. Из минусов важно то, что при работе сложно проходить узлы, а также приходится затрачивать грузовую веревку на сам механизм.

Поговорим об обратном ходе, который неизбежен, так как он может возникнуть при прихватывании веревки, или же в момент снятия груза, или при остановке на отдых. Чтобы обратного хода не возникало, необходимо использовать блоки, которые пропускают веревку только в одну сторону. При этом организовываем конструкцию так, что блокирующий ролик крепится первым от поднимаемого объекта. Благодаря этому, мы не только избегаем обратного хода, но также позволяем закрепить груз на время разгрузки или же просто перестановки блоков.

Если вы используете отдельную веревку, то блокирующий ролик крепится последним от поднимаемого груза, при этом фиксирующий ролик должен обладать высокой эффективностью.

Способы крепления веревки к грузоподъемному механизму

Теперь немного о креплении грузоподъемного механизма к грузовой веревке. Редко, когда у нас под рукой находится веревка нужной длины, чтобы закрепить подвижную часть блока. Вот несколько видов крепления механизма. Первый способ – с помощью схватывающих узлов, которые вяжутся из репшнуров диаметром 7-8 мм, в 3-5 оборотов. Данный способ, как показала практика, является наиболее эффективным, так как схватывающий узел из 8 мм шнура на веревке диаметром 11 мм начинает сползать только при нагрузке 10-13 кН. При этом вначале он не деформирует веревку, а спустя какое-то время, оплавляет оплетку и прикипает к ней, начиная играть роль предохранителя.

Другой способ заключается в использовании зажима общего назначения. Время показало, что его можно использовать на обледенелых и мокрых веревках. Он начинает ползти только при нагрузке в 6-7 кН и несильно травмирует веревку. Еще один способ заключается в использовании персонального зажима, но он является не рекомендуемым, так как он начинает ползти при усилии уже в 4 кН и при этом рвет оплетку, или даже может перекусить веревку. Это все промышленные образцы и их применение, мы же попробуем создать самодельный полиспаст.

Создаем простейший подъемный механизм своими руками

А вот если механизм для грузов нужен срочно или на один раз, а выбирать по магазинам его нет времени и жалко денег, мы расскажем, как сделать полиспаст своими руками. Хорошо, если у вас в мастерской имеются резьбовые шпильки, подшипники, блок, трос, крюк, шестеренка. Понадобится немного времени: нужно подшипники насадить на шпильку. Гайку от шпильки желательно зафиксировать, чтобы не тратить некоторую часть сил впустую на прокручивание своеобразного вала. Конец шпильки можно снабдить шестеренкой, сделав таким образом более удобный ручной привод.

Через блок перекидываем трос и крепим его на опоре, а вот на другой конец цепляем крюк, на который будем вешать груз. Также на конце троса можно зафиксировать систему строп, если характер груза не позволит его насадить на крюк. В принципе, самый простейший вариант полиспаста готов. Остается приступить к работе, соблюдая технику безопасности, которая одинакова для всех механизмов, как покупных, так и самодельных. Внимательно проверяйте все элементы на целостность перед работой, а во время работы не делайте резких движений, поднимать груз следует плавно, и, конечно, не стоит стоять под подвешенным грузом.