Полиспа́ст (др.-греч. πολύσπαστον от πολύσπαστος ) — натягиваемая многими верёвками или канатами таль, грузоподъёмное устройство, состоящее из собранных в подвижную и неподвижную обоймы блоков, последовательно огибаемых канатом или цепью, и предназначенное для выигрыша в силе (силовой полиспаст) или в скорости (скоростной полиспаст) [1] [2] .
Содержание
Общие сведения [ править | править код ]
Определение сопротивлений в неподвижных блоках.
Скорость каната при огибании неподвижного блока не меняется. При движении каната неподвижный блок приводится во вращение силами трения, возникающими между канатами и ручьём (канавкой) блока [2] . При этом натяжение S2 сбегающей ветви каната будет больше натяжения S1 набегающей ветви на сопротивление жёсткости каната и сопротивление трения в подшипниках блока:
- Wж — сопротивление жёсткости каната, приведённое к ободу блока;
- Wоп — сопротивление в подшипниках блока, приведённое к ободу блока [2] .
В этой формуле не учтено дополнительное сопротивление трения каната о реборду блока в момент набегания и сбегания каната, возникающее при отклонении каната от плоскости блока [2] . Вследствие жёсткости канат при набегании на блок не сразу входит в его ручей, а при сбегании не сразу приобретает прямолинейное положение [2] .
Силовые полиспасты [ править | править код ]
В силовом полиспасте груз подвешивается к подвижной обойме, а тяговое усилие прикладывается к ветви каната, сбегающей с последнего из последовательно огибаемых канатом блоков. Сила натяжения каната (без учёта потерь на трение) определяется как частное от деления массы груза на кратность полиспаста (под кратностью полиспаста понимается число ветвей каната, на которые распределяется груз).
Скоростные полиспасты [ править | править код ]
Скоростной полиспаст — по существу обращённый силовой полиспаст, то есть усилие (обычно от гидравлического или пневматического силового цилиндра) прикладывается к подвижной обойме, а груз подвешивается к сбегающему концу каната. Выигрыш в скорости при использовании такого полиспаста получается в результате увеличения высоты подъёма груза, которая равна произведению хода поршня силового цилиндра на кратность полиспаста [1] . Во многих кранах по конструктивным соображениям механизм подъёма груза расположен не над крюковой обоймой. В этом случае появляется необходимость в установке между полиспастом и барабаном неподвижных направляющих блоков [2] . Наибольшее применение в грузоподъёмных машинах находят:
- Одинарные силовые полиспасты. В одинарных — один конец каната закреплён на барабане, другой на неподвижной части конструкции крана или крюковой обойме, барабан имеет нарезку в одну сторону [2] .
Отношение скорости в ветви (для одинарных полиспастов) каната, набегающей на барабан, к скорости подъёма груза называют кратностью полиспаста. Её обозначают буквой «а». Недостатком схем одинарных полиспастов является нежелательное изменение нагрузки, действующей на опоры барабана при подъёме или опускании груза [2] .
- Сдвоенные силовые полиспасты. Сдвоенные: оба конца закреплены на барабане; барабан имеет нарезку в правую и левую стороны. Такие полиспасты можно рассматривать как два одинарных. Сдвоенный полиспаст имеет верхний блок, называемый уравнительным. Он предназначен для выравнивания длины ветвей каната при неравномерном их вытягивании. Уравнительный блок может быть заменён рычагом. При этом вместо одного каната устанавливаются два, что особенно выгодно в механизмах с большой кратностью, для которых требуются канаты большой длины. При чётной кратности уравнительный блок расположен на неподвижной оси, при нечётной кратности — на подвижной оси крюковой обоймы[2] .
В зависимости от вида грузозахватного устройства, типа крана и места установки грузовой лебедки (на грузовой тележке или на металлоконструкции крана) выбирается схема запасовки каната. Некоторые схемы запасовки каната были рассмотрены выше, на конкретных примерах.
На рисунке 5.6 представлен более широкий спектр схем запасовки канатов в грузоподъемных машинах. Основное деление происходит по типу полиспаста – одинарный или сдвоенный, и по кратности полиспаста.
При выборе схемы запасовки следует руководствоваться следующими рекомендациями:
• для стреловых и башенных кранов следует принимать простой (одинарный) полиспаст (рисунок 5.6, а…г), у которого одна ветвь каната навивается на барабан (а = 1), а вторая закреплена на металлоконструкции крана;
• для козловых и мостовых кранов следует принимать сдвоенный полиспаст (рисунок 5.6, д…п), в котором оба конца каната навиваются на барабан (а = 2);
• для кранов особых типов (например, бесконсольно-козловых) можно принимать специальные схемы запасовки канатов (см. рисунки 5.4 и 5.5).
Основной характеристикой полиспаста является кратность uп,которая зависит от его типа и грузоподъемности крана.
Кратность выбранного полиспаста uп определяется по таблице 5.1.
Рисунок 5.6 – Схемы запасовки каната
Таблица 5.1 – Рекомендуемая кратность полиспаста
К числу основных характеристик полиспаста относится КПД полиспаста, который определяется по зависимостям:
 |
(5.1) |
если канат сбегает с верхнего неподвижного блока;
 |
(5.2) |
если канат сбегает с нижнего подвижного блока.
В этих выражениях u п означает кратность полиспаста, ηбл – КПД отдельного блока; n – число направляющих (обводных) блоков.
КПД блока зависит от вида подшипников, состояния смазки и определяется опытным путем. Процесс определения КПД довольно сложная процедура, поэтому на практике пользуются таблицей 5.2 со значениями КПД.
Таблица 5.2 – Коэффициент полезного действия блока
| Тип подшипника | Условия работы |  |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
КПД полиспаста в зависимости от кратности также можно выбирать из таблицы 5.3.
Таблица 5.3 – КПД крановых полиспастов
Кратность полиспаста u п
Выбор каната и элементов крюковой подвески
В качестве гибких элементов полиспастов обычно применяются стальные проволочные канаты типа ЛК-Р или ЛК-О (шестипрядные с линейным касанием проволок между слоями и органическим сердечником) с маркировочной группой проволок σв = 1570 МПа (см. приложение, таблица П.1, П.2, П.3).
Согласно ГОСТ 25835-83 «Краны грузоподъемные. Классификация механизмов по режимам работы», режимы работы механизмов грузоподъемных машин в зависимости от условий их использования подразделяются на шесть групп: от (1М) до (6М), каждая из которых определяется классом использования и классом нагружения. Класс использования отражает интенсивность использования механизма во время его эксплуатации.
В международном стандарте ИСО 4301/1 приведены классификационные группы режимов работы механизмов, которые обозначаются как М1, М2,…М8. Соответствие групп режимов работы механизмов по ГОСТ 25835-83 и по ИСО 4301/1 приведено в таблице 3.1.
Таблица 5.4 – Группа режимов и коэффициента использования
Канатов
Группа классификации (режима) механизма
Коэффициент использования канатов zp
При подборе каната по заданной схеме полиспаста и грузоподъемности крана определяют силу максимального натяжения каната на барабане
 |
(5.4) |
где FQ – сила тяжести груза и крюковой подвески, определяемая по формуле
 |
(5.5) |
а – число ветвей каната, навиваемых на барабан; u п – кратность полиспаста; ηо – общий КПД полиспаста и обводных блоков:
 |
(5.6) |
где ηп – КПД полиспаста (таблица 5.3); ηб – КПД блока (таблица 5.2); n – количество направляющих (обводных) блоков в схеме запасовки каната.
Согласно международному стандарту ИСО 4301/1 диаметр каната dк выбирается по величине минимального разрывного усилия, рассчитываемого по формуле (5.7), и сравниваемого с разрывной силой каната F0 в целом (таблица П.1, П.2, П.3):
 |
(5.7) |
где F max – максимальное натяжение в ветви каната, наматываемой на барабан при подъеме груза; zр – минимальный коэффициент использования каната (минимальный коэффициент запаса прочности каната), определяемый по таблице 5.4.
После подбора каната определяется действительный коэффициент использования (запаса прочности) каната
 |
(5.8) |
Дата добавления: 2018-10-27 ; просмотров: 1075 ; ЗАКАЗАТЬ РАБОТУ
Запасовка — полиспаст
Запасовка полиспастов выполняется следующим образом. В блоки вручную запасовывается вспомогательный канат диаметром 6 мм. Один конец вспомогательного каната соединяется с лебедкой, а второй с основным канатом. [2]
Запасовку полиспастов выполняют без закручивания канатов и перекосов нижних блоков. Полиспасты нагружают равномерно с малой скоростью. [3]
Запасовку полиспастов и последующую их нагрузку выполняют без закручивания тросов и перекосов нижних блоков. Полиспасты нагружают равномерно с малой скоростью. Перед работой проверяют исправность и надежность тормозов и безопасных ручек домкратов, целостность рам, опорных головок и нижних лап. Для увеличения опорной поверхности реечные и винтовые домкраты устанавливают с прокладками, а под гидравлические домкраты укладывают шпалы и шпальные клети. Прокладки и клети ставят перпендикулярно оси домкрата, которая должна совпадать с направлением перемещения конструкций или аппарата. Освобождение домкратов из-под поднятого груза и их перестановка допускаются лишь после надежного укрепления груза в поднятом положении. [4]
Запасовку полиспаста выполняют двумя способами. По первому способу, применяемому при оснастке многониточных полиспастов большой грузоподъемности, неподвижный блок без канатов поднимают в рабочее положение и закрепляют; нижний подвижный блок находится внизу. Затем через ручьи ( канавки) роликов верхнего и нижнего блоков последовательно пропускают канат. [5]
Схемы запасовки полиспастов даны на фиг. [6]
Схема запасовки полиспастов вант , грузоподъемность, количество роликов в блоках, количество рабочих ниток полиспастов, тип лебедок, их канатоемкость и тяговое усилие, длина тросов, полиспастов, грузоподъемность якорей назначаются по величине нагрузки и по схеме полиспаста. [7]
Производят запасовку полиспаста , состоящего в зависимости от массы рулонов из двух однорольных, двухрольных или трехроль-ных блоков. Один из них ( подвижный) крепят к оголовку стрелы, другой ( неподвижный) — к крюку тракторной лебедки или якорю. [8]
Производят запасовку полиспаста , состоящего в зависимости от массы рулонов из двух однорольных, двухрольных или трехроль-ных блоков. Один из них ( подвижный) крепят к оголовку стрелы, другой ( неподвижный) — к крюку тракторной лебедки или якорю. Канат строповки рулона крепят к оголовку стрелы. К нему же прикрепляют канат от страхового ( тормозящего) трактора, с помощью которого стрела после закрепления всех канатов выводится до опирания на рулон. После этого страховой канат перекрепляют к верхней части рулона, кольцевой строп подводят под вершину рулона ( на расстоянии 400 мм от верха), в петли стропа закладывают штуцера, на которые надевают канат строповки рулона. Затем лебедка, выбирая нить полиспаста, выводит стрелу к вертикали. По достижении стрелой 70 — 75 строповый и кольцевой канаты должны плотно охватить рулон, создавая через штуцеры строп-удавку. [9]
Производят запасовку полиспаста подъема башни , монтажными лебедками осуществляют подъем собранной части башни и затем устанавливают две следующие секции башни. [11]
Часто встречается запасовка полиспастов с использованием дополнительного верхнего отводного блока ( рис. 110, а), что дает возможность увеличить грузоподъемность полиспаста и уменьшить усилие в сбегающей нитке. Если при подъеме груза полиспаст имеет большую длину или много ниток, сматываемый канат может не поместиться на барабане лебедки. [13]
Часто встречается запасовка полиспастов с использованием дополнительного верхнего отводного блока ( рис. 86, а), что дает возможность увеличить грузоподъемность полиспаста и уменьшить усилие в сбегающей нитке. [15]