что такое кратность полиспаста и как она определяется

Полиспасты и их использование, ч.1

Как собрать и использовать не очень сложный полиспаст?

Основное о полиспастах

Полиспаст — система верёвок и блоков, позволяющая выигрывать в силе за счёт проигрыша в длине верёвки.

Кратность полиспаста — коэффициент теоретического выигрыша в силе. Если говорят «кратность полиспаста равна 4», то это значит, что данный полиспаст даёт теоретический выигрыш в силе в 4 раза.

У полиспаста есть 2 конца — один закреплен на опоре (неподвижный), а другой на перемещаемом грузе (подвижный).

Выигрыш в силе дают только подвижные блоки (закреплённые на подвижном конце системы). Неподвижные блоки служат лишь для изменения направления движения верёвки.

В промышленном альпинизме, как правило, полиспасты используются для подъёма грузов или натяжения веревок (например, гибких анкерных линий).

Простые полиспасты

Простые полиспасты получаются при добавлении блоков на груз и опору.

При этом, если конец верёвки закреплён на опоре — то полиспаст получится чётный, если на подвижной точке (грузе) — то нечётный.

Каждый подвижный ролик (блок) даёт +2 к кратности, подвижная точка закрепления веревки +1 к кратности.

На рисунке 1 изображён полиспаст (1) «один к двум» (дающий двухкратный выигрыш в силе, кратность полиспаста равна 2). Конец верёвки закреплён на опоре, использован один ролик, закреплённый на грузе. Это чётный полиспаст.

На рисунке 2 изображён полиспаст (2) «один к трём» (дающий трёхкратный выигрыш в силе). Конец верёвки закреплён на грузе, использованы 2 ролика, закреплённые один на грузе, другой на опоре. Это нечётный полиспаст.

На рисунках 3 и 4 изображены полиспасты, соответственно на 4 и на 5, образованные соответственно из полиспастов (1) и (2) путём добавления одного ролика (блока), закреплённого на подвижной точке (грузе) и 1 ролика (блока), закреплённого на опоре.

Простые полиспасты с бо́льшим выигрышем образуются аналогично.

Для расчёта выигрыша в силе можно пользоваться простым правилом: сколько прядей полиспаста (верёвок) идёт от груза, такой и будет теоретический выигрыш в силе.

Основное преимущество простых полиспастов: нет необходимости что-то переставлять или менять в системе до окончания подъёма, простота расчёта и сборки.

Основной недостаток: для создания простого полиспаста нужно много веревок и при больших кратностях сильно падает эффективность всей системы. Обычно считают, что не целесообразно применять простые полиспасты при кратности больше, чем 1:5.

Источник

ВЫБОР СХЕМЫ ПОЛИСПАСТА И ЕГО КРАТНОСТЬ

В механизмах подъема с непосредственной навивкой каната на барабан обычно применяют сдвоенный полиспаст, при использовании которого обеспечивается вертикальное перемещение груза, одинаковая нагрузка на подшипники барабана и на ходовые колеса тележки не зависимо от высоты подъема груза.

Полиспасты в кранах применяются для выигрыша в силе. Величина этого выигрыша характеризуется кратностью полиспаста и определяется по формуле:

, (.1)

где: z – число ветвей, на которых висит груз

z_б – число ветвей, наматываемых на барабан (для сдвоенных полиспастов z_б =2).

Примечание: Поставленные в скобки данные относятся к специальным случаям

(тележки кранов с канатной тягой и т.д.).

Коэффициенты полезного действия полиспастов
Подшипники блоков	Коэффициенты полезного действия полиспаста n при передаточном числе in
Скольжения (при к.п.д. блока =0,96)	0,98	0,96	0,94	0,92	0,90
Качения при к.п.д. блока = 0,98	0,99	0,98	0,97	0,96	0,95

Для крана грузоподъемностью Q = 15т, принимаем сдвоенный полиспаст (Рисунок 1.2), кратностью i_пл = 2, который состоит: 1 – барабан; 2 – канат; 3 – подвижные блоки; 4 – уравнительный блок; 5 – упорный подшипник; 6 – крюк; 7 – гайка крюка подвески; 8 – траверса.

При использовании полиспаста скорость движения каната будет больше скорости подъема груза:

, (2)

где: — скорость подъема груза, = 0,24 м/с.

м/с = 28,8 м/мин.

Рисунок 3 – Принципиальная схема полиспаста

— КПД подвижного блока, = 0,99

— КПД уравнительного блока, = 1,

,

(3)

Где z –число ветвей на которых висит груз

.

Канат выбираем по разрывному усилию, согласно Правилам Госгортехнадзора:

, (4)

где: — минимальный коэффициент запаса прочности каната,

= 6,0 [2, таблица 1].

Таблица 1… Наименьшие допустимые запасы прочности для канатов крюковыхкранов общего назначения.

Выбираем тип каната ЛК-Р6х19(1+6+6+6/6)+1о.с, ГОСТ 2688-80, имеющий линейное касание проволок и разные диаметры проволок в верхнем слое пряди.

По условию , из таблицы ГОСТа выбираем типоразмер каната.

Канат 21,0-Г-В-С-О-Н-1666 ГОСТ 2688-80 имеет параметры: S_разр = 236000 Н;

Назначение каната – грузовое;

Марка проволоки – высшая;

Маркировочная группа – 1666 МПа;

Вид покрытия проволоки – оцинкованная для среднеагрессивных условий работы;

Сочетание направлений свивки элементов – одностороннее;

Способ свивки каната – нераскручивающийся;

Направление свивки каната – для одной половины полиспаста – правое, для другой – левое.

Дата добавления: 2015-04-25 ; просмотров: 13074 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источник

Полиспасты и их использование, ч.3

Как посчитать реальный выигрыш в силе от полиспаста?

Остальные части статьи: первая, вторая и четвёртая

Расчёт реального выигрыша в силе

Для того, чтобы рассчитать реальный выигрыш вашего полиспаста, необходимо знать эффективность используемых блоков (их КПД), выражаемую числом от 0 до 1 (или от 0% до 100%, если считать в процентах).

Если верёвка очень большого диаметра или слишком жёсткая, то эффективность блоков в составе полиспаста будет ниже заявленной производителем и это необходимо учесть, скорректировав КПД блоков.

Для расчёта реального выигрыша простого полиспаста надо рассчитать нагрузку на каждой рабочей ветви верёвки полиспаста и сложить их. Для расчёта выигрыша сложного полиспаста необходимо рассчитать и перемножить реальные выигрыши составляющих его простых полиспастов.

В таблице ниже приведены примерные реальные выигрыши наиболее распространённых полиспастов с использованием различных видов блоков. В каждом случае предполагается, что в полиспасте использовались блоки с одинаковой эффективностью.

Приведена примерная эффективность блоков (роликов).

ТВ — теоретический выигрыш (выигрыш в силе идеального полиспаста без трения).

Из данной таблицы можно сделать следующие выводы:

Блоки с различной эффективностью

В первой части нашей статьи было сделано утверждение, что блоки должны располагаться по увеличению эффективности от груза к тянущему (то есть, наиболее эффективный блок должен быть ближе всех к тянущему).

Проиллюстрируем и докажем это утверждение. Соберём простой полиспаст с теоретическим выигрышем в силе в 4 раза. В качестве блоков используем карабин, ролик с низкой эффективностью и ролик с высокой эффективностью.

Рассмотрим 3 варианта взаимного расположения блоков, в порядке от тянущего:

1. Выигрыш в 2.165 раза.

2. Выигрыш в 2.665 раза.

3. Выигрыш в 2.845 раза.

Следовательно, наиболее эффективным является полиспаст, в котором блоки расположены по убыванию эффективности от тянущего.

Расчёт реального выигрыша простого полиспаста в силе, с использованием формул

Расчитать реальный выигрыш можно не расписывая каждую ветвь, просто используя формулы.

Случай 1 — все блоки имеют одинаковый КПД ( К ) и используется m блоков, m — целое число от 1 до бесконечности.

Тогда реальный выигрыш РВ рассчитывается по следующей формуле (справа).

У нас 3 блока с КПД 0.8. Значит, у нас K =0.8, m =3.

Из трёх блоков мы можем собрать простой чётный полиспаст с теоретическим выигрышем в силе в 4 раза.

Рассчитаем его реальный выигрыш:

Таким образом, реальный выигрыш получился 2.952

Тогда реальный выигрыш РВ рассчитывается по следующей формуле:

Применим формулу к рассмотренному выше случаю, в котором иллюстрировалась последовательность расположения блоков с разным КПД. То есть у нас есть 3 блока, первый имеет КПД 0.9, второй — 0.7, третий — 0.5. Таким образом, m =3, K1 =0.9, K2 =0.7, K3 =0.5.

Рассчитаем его реальный выигрыш.

PB = 1+K1+K1*K2+K1*K2*K3 = 1+0.9+0.9*0.7+0.5*0.9*0.7 = 1+0.9+0.63+0.315 = 2.845

Таким образом, реальный выигрыш получился 2.845, что согласуется с результатом расчёта другим способом.

Для случая, когда все блоки имеют одинаковый КПД ( К ) можно легко получить априорную оценку количества эффективных блоков. Здесь под количеством эффективных блоков понимаем такое количество блоков, при котором добавление ещё одного блока не приведёт к желаемому увеличению реального выигрыша в силе.

Таким образом, мы можем теперь рассчитать количество эффективных блоков КБ по формуле:

где ln — натуральный логарифм, квадратные скобки — операция взятия целой части.

Ну а теперь можно приступать к сборке полиспаста =).

Получаем, что нам надо задействовать 4 блока, а дальнейшее добавление блоков не будет давать достаточного для нас увеличения выигрыша.

Также для случая блоков с одинаковым КПД можно рассчитать предельно возможный для данного типа блоков (с данным КПД) теоретический выигрыш maxPB — т.е. такой выигрыш, увеличения которого невозможно добиться, сколько блоков не добавляли бы в полиспаст.

maxPB=1/(1-K)

Для карабинов с КПД 0.5 предельный реальный выигрыш: maxPB=1/(1-0.5)=2

Простые и сложные полиспасты. Расчёт кратности полиспаста.

Прикрепление полиспаста к веревке и безопасность работ

Комплексные полиспасты и прочие элементы высшего пилотажа

Полиспаст без блоков и карабинов, фиксирующийся самостоятельно

Настоящий материал не претендует на звание истины в последней инстанции а лишь преследует цель познакомить читателей с практическими способами подъёма и перемещения грузов с помощью полиспастных систем.

Источник

Что такое строительный полиспаст, как его рассчитывают и используют

Полиспаст применяется для выигрыша в силе, т.е. он увеличивает тяговое усилие в лебедке. Выигрыш в силе зависит от кратности полиспаста, т.е. чем больше кратность полиспаста, тем усилие лебедки увеличивается.

Как определяется кратность полиспаста

Для оборудования строительных машин широко применяют полиспасты.

Полиспаст применяется для выигрыша в силе, т.е. он увеличивает тяговое усилие в лебедке. Выигрыш в силе зависит от кратности полиспаста, т.е. чем больше кратность полиспаста, тем усилие лебедки увеличивается.

Кратность полиспаста — число ниток полиспаста, на которое подвешена подвижная обойма.

Для страповки, подъема и перемещения строительных грузов на рабочее место применяют различные виды грузозахватных устройств.

Наибольшее применение получили стропы.

Виды строп

Конструкция каната

Для оборудования строительных машин канатоблочными системами применяют стальные канаты.

Виды канатов

По направлению свивки:

В машинах применяют канаты двойной двухсторонней свивки.

Типы канатов

в зависимости от способа свивки проволочек в прядях и самих прядей канаты бывают:

ТК — канат с точечным касанием проволочек при свивке;

ЛК — с линейным касанием проволочек при свивке;

ТЛК — с точечно-линейным касанием.

В процессе эксплуатации стальных канатов в любых строительных машинах их надо периодически осматривать и выбраковывать.
5% подверженных при односторонней свивке и 10% от общего числа проволочек при двухсторонней свивке.

Дата публикации статьи: 10 ноября 2014 в 02:27
Последнее обновление: 2 августа 2021 в 12:15

Рейтинг составляет 4.98 баллов из 5 на основе 289 оценок.

Источник

Выбор типа и кратность полиспаста

Расчет основных параметров грузоподъемных механизмов

по дисциплине «Теория наземных транспортно-технологических машин»

Работу выполнил: студент группы ЗСДМ-43аПрохоров А. Н._ _____«___»______________2020г.

Содержание.

Расчет основных параметров грузоподъемных механизмов_______________2

1. Определение основных параметров и расчет механизма подъема груза___3

1.1 Выбор типа и кратность полиспаста ____________________________3

1.2 Выбор типа крюковой подвести _______________________________3

1.3 Выбор грузового крюка ______________________________________3

1.4 Определение усилий в грузовом канате и подбор каната __________4

1.5 Определение основных размеров барабана ______________________4

1.6 Расчет и выбор электродвигателя и редуктора ___________________5

1.7 Расчет и выбор тормоза _____________________________________6

1.8 Выбор муфты ______________________________________________6

Расчет основных параметров грузоподъемных механизмов

Грузоподъемные машины перемещают по пространственной трассе штучные и сыпучие грузы, монтируют крупноблочные промышленные и жилые здания, устанавливают и монтируют оборудование промышленных предприятий, подают различные строительные материалы к месту их укладки, производят погрузочно- разгрузочные операции на складах строительных материалов, обслуживают производственные процессы в ремонтных и других цехах. Грузоподъемные машины являются машинами прерывного, (циклического) действия. В их рабочем цикле периоды действия перемежаются с паузами.

Башенные краны перемещают грузы по сложным пространственным траекториям. Благодаря стреле, закрепленной в верхней части башни, они имеют большое подстреловое пространство, в котором размещается возводимое здание или сооружение.

Высота подьема Н=10 м.

Кратность полиспаста

Число слоев навивки каната m=1

Определение основных параметров и расчет механизма подъема груза

Выбор типа и кратность полиспаста

Тип полиспаста, одинарный (простой) или сдвоенный, определяется схемой навивки каната на барабан. При непосредственной навивке каната на барабан (мостовые, козловые и т.п. краны) во избежание вращения груза при подъеме применяют сдвоенные полиспасты. В поворотных кранах, где канат проходит через направляющий блок на конце стрелы, возможна установка одинарных (простых) полиспастов.

Кратность полиспастов механизма подъема груза выбирают в зависимости от типа полиспаста и грузоподъемности механизма (таблица 1).

Таблица 1. Рекомендуемая кратность простых полиспастов

Источник