Как поднять груз на высоту своими руками?

Полиспаст своими руками – чтобы стать сильней в несколько раз!

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.

Как поднять тяжелый груз без крана вручную

Всем вечер добрый!

Мужики, поделитесь советом, ссылочкой…вообщем есть таль, есть место для подъема, все без проблем, но вот как поднять груз в полевых условиях не используя автокранманипулятор.

макс.груз кг 500,высота метра 3-4 в зависимости от габаритов, (погрузка нужна будет в прицеп авто)

Ребят, вот ударила мне мысль соорудить что то подобное треноги… все бы ничего, но вот не смог я решить задачу, как поднимать груз не под самой треногой(в месте косяния трех труб), а на расстоянии полметра например… ) всю конструкцию надо бы сделать разборную…я бы на ютубе посмотрел, но как вот забить в поиск то что мне надо, товарищи, ведь наверняка кто то делал нечто подобное, поделитесь, оч прошу…

В процессе строительства очень часто приходится перемещать всевозможные грузы, строительные материалы, детали и т.д. Самые трудоемкие из этих перемещений — по вертикали. Например подъем кирпичей, ведер с раствором, блоков на строительные леса или на перекрытия второго этажа. Такие перемещения требуют больших физических и временных затрат.

Разумеется — самое простое решение — пригласить на стройку подъемный кран. Но это и дорого, и не всегда решает проблему. Так, много кирпичей на леса не поднимешь, они просто не выдержат. А поднимать по малу — с учетом стоимости работы крана и скорости укладки этого кирпича — кирпичная стенка станет попросту золотой.

Этой статьей я хочу напомнить лишь простые и общеизвестные приемы быстрого и вобщем то не слишком трудоемкого способа перемещения строительных материалов на стройке.

Самый простой из них — блок. Как он выглядет знают все и я даже не привожу его фотографию, только схемы. Смысл блока — в изменении направления применения силы. Например для блока 1 на схеме (самый простой случай, именуемый неподвижным блоком), что бы поднять груз вверх, надо тянуть трос вниз. А это уже позволит использовать собственный вес рабочего для подъема груза. Например, можно сделать на тросе несколько петлей, тогда рабочий переступая по ним как по веревочной лестнице запросто поднимет вверх груз в 50-70 килограмм практически без усилий!

Блок 2 (на схеме, подвижный блок) имеет один конец троса закрепленным неподвижно и уже позволяет увеличить усилие в два раза, и рабочий используя такой блок уже сможет поднять груз в 100 килограммов. Недостаток тот, что и трос надо тянуть вверх. Но если сочетать блок 2 с блоком 1, то поднимаемый груз может достигать двойного веса рабочего, который опять теперь можно будет использовать!

Подобное сочетание нескольких блоков типа 1 и 2 называется полиспаст. Полиспаст дает выигрыш в силе равный количеству блоков. Т.е. что бы поднять груз весом в 1000 кг, имея полиспаст в 6 подвижных и 6 неподвижных блоков, потребуется усилие в всего 85 кг!

Полиспаст — устройство довольно сложное, поэтому зачастую используют блок с двумя шкивами разного диаметра или блок на толстой оси, которая служит вторым блоком.

Так блок типа 3 (на схеме) дает выигрыш в силе равный соотношению радиусов большого и малого блоков. Примерно так же устроен всем известный ворот в колодце. Вы помните, что бревно или труба, на которое наматывается цепь или веревка значительно меньше колеса (или радиуса ручки) с помощью которого ворот вращается. Это позволяет с легкостью поднимать из колодца полное ведро воды даже детям.

Блоки и полиспасты всех типов хороши в доступны. Однако у них есть один существенный недостаток — они перемещают грузы только по вертикали. Поэтому более ценным подъемно-транспортным механизмом следует признать так называемый журавль — коромысло.

Журавль представляет собой ни что иное как знаменитый рычаг Архимеда. Хотя известен он был куда как ранее Архимеда, еще в самом древнем Египте. С помощью журавлей рабочие Египта перекачивали воду Нила в каналы и арыки.

Прелесть журавля в его простоте, крайней дешевизне и очень высокой эффективности. Мне самому пришлось его использовать. Случилось так, что щебня в подвал засыпали значительно больше, чем требуется и необходимо было поднять лишнее. Как? Таскать ведрами по лестнице? Труд крайне непродуктивный, тяжелый и неблагодарный. Пришлось срочно сделать журавль из бросовых досок и жердины. Проще всего оказалось вывесить стрелу (коромысло) журавля на крепком тросе (для транспортировки автомобиля). Теперь подъем ведра со щебнем (более 20 кг!) занимал 2-3 секунды! (дольше было грузить).

Журавль так же использует вес самого рабочего. Кроме того, можно использовать противовесы, что также облегчает подъем тяжестей.

Но самое ценное качество — он еще и перемещает груз по горизонтали! В радиусе действия своей стрелы, разумеется. Поэтому иногда есть смысл использовать журавль не только для подъема, но и для того, что бы переместить груз с места на место.

Пригодится журавль и в том случае, если требуется поднять груз на достаточно большую высоту. В этом случае, стрелу журавля подвешивают достаточно высоко, а что бы рабочий внизу смог им оперировать — к комлю привязывают прочную веревку или небольшую жердь. На конец стрелы журавля устанавливают неподвижный блок с длинной веревкой. Это позволит 1 человеку совершенно свободно поднимать грузы, например, на второй этаж. И это вместо того, что бы таскать их по лестнице или мосткам.

Подобные простейшие подъемно — транспортные механизмы позволяют значительно ускорить и облегчить такелажные и строительные работы без особых дополнительных затрат на их организацию. Примените их на своем строительстве и вы почувствуете разницу!

При работе с тяжелым грузов важно знать некоторые физиологические особенности организма, для исключения вариантов травмирования спины и поясницы. Опираясь на опыт профессиональных грузчиков и знание физических законов риски повредить спину сокращаются в несколько раз.

Нормы работы с грузом:

По технике безопасности при переноске груза для грузчиков определяются следующие правила:

• для юношей от 16 до 18 лет – максимальный вес за один подъем 16 кг;
• для мужчин за один подъем – 50 кг;
• для женщин – 10 кг, два раз в час, при чередовании с другой работой. При работе с грузом постоянно – 7 кг;
• для мужчин за смену (8 часов) допускается подъем не более 4 тонн.

Нормы работы с грузом:

Как поднимать тяжелый груз:

Груз весом более 8 кг не рекомендуется носить при больном позвоночнике. Позвоночник чаще страдает не из-за одноразового подъема 50 – 100 кг, а при поднятии 10 – 20 кг. с уже имеющимися мелкими травмами и заболеваниями.

По возможности тяжелая ноша делиться на малые части. Действует золотое правило: – «тише едешь – дальше будешь».

Тяжести держать следует в обеих руках, особенно если работать с ними приходится долго. Это позволит равномерно распределить нагрузку на спину. Нагрузка на позвоночник идет значительно меньше.

Поднимать тяжести выше уровня плеч не рекомендуется: опять же идет нагрузка на позвоночник. При надобности поднять груз на шкаф советуется пользоваться стулом или подставкой.

При нагруженной спине следует избегать поворота туловищем. Это действие – причина серьезных травм и «прострелов». Позвонки под нагрузкой при повороте легко могут получить травму из-за сильного трения.

Переносить тяжести на большие расстояния лучше на спине, а не в руках.

Хорошим вариантом переноски вещей является рюкзак. С его помощью большой вес гармонично распределяется на плечи, позвоночник, поясницу, и вероятность получить травму значительно сокращается.

При работе с тяжестями позвоночник всегда должен оставаться прямым. Тогда нагрузка распределиться равномерно, и особой опасность не возникнет. Это касается как подъема груза, так и его транспортировки.

При поднятии вес 25 кг. на высоту 75 см. при согнутой спине нагрузка на диск будет составлять 225 кг, в то время как площадь опоры диска – не более 2.5 см.

При переноске груза держать его следует максимально близко к телу. Вес распределяем на обе руки.

По возможности нагрузке следует переносить со спины на ноги.

Поднимать груз следует только с прямой спиной. Взгляд должен быть направлен вперед.

Для большей устойчивости одну ногу относительно другой следует выставлять немного вперед.

Техника подъема груза
(увеличить)
(увеличить)
(увеличить)

Правила подъема тяжелого груза:

По технике безопасности при переноске груза для грузчиков определяются следующие правила:

• Оцениваем требуемый предмет. Выясняем его вес и форму.
• Становимся максимально близка к грузу, ноги ставятся по обе стороны от него.
• Для обеспечения равновесия, одну ногу ставим дальше другой.
• Опускаемся к грузу путем приседания, спина и голова обязательно держатся прямо.
• Обхватываем руками груз. В большинстве случаев обхват идет снизу. Если форма предмета нестандартна, действуйте по обстоятельствам.
• Груз стараемся держать ближе к телу, подъем осуществляем с помощью мышц ног.
• Запрещено совершать повороты во время подъема, во избежание смещения межпозвоночных дисков, действия подъема и поворота следует разносить.

Для чего нужно пользоваться правилами при подъеме груза?

Здоровье позвоночника чрезвычайно важно для нормальной жизни человека. Самая распространенная причина травм межпозвоночных дисков – неумение работать с тяжестями. Ниже представлены простые советы, позволяющие уменьшить нагрузку на позвоночник и сохранить здоровье всему организму. Если есть неуверенность в собственных силах, лучше не испытывать судьбу и позвать на помощь профессиональных грузчиков. Работая с грузом вдвоем, вес уже будет распределяться равномерней, и его транспортировка будет проходить легче, чем если делать это в одиночку. Но даже если вас несколько человек, но сомнения по поводу подъема тяжести остаются – лучше воспользоваться специальными подъемными устройствами, которые берут основную нагрузку на себя.

Как поднять груз без крана

Почти на любых строительных объектах невозможно обходиться без спецтехники, в частности без строительных кранов. Они являются отличным помощником, когда требуется поднятие груза на высоту.

Особенности промышленного альпинизма

А теперь рассмотрим, как поднять груз без крана. Для этого есть система СУФФ. Она позволяет поднимать кладь вертикальным образом вверх на маленьком расстоянии от фасада. Придерживаться такого отдаления от фасада нужно для того, чтобы ноша не задевала фасад во время подъёма. Все характеристики подъёма, среди которых расстояние от фасада, можно задавать во время навешивания веревочных систем в старте. Если систему навешивать неверно, то затем предстоит всё переделать до основы. По этой причине во время подъёма груза важное значение имеет, чтобы альпинист имел огромный опыт подобных работ.

Система состоит из 2 веревок: верхней, на которую вывешивают альпинистские блоки, и нижняя, на которой висит груз и альпинист.

Необходимо закреплять один либо пару «поводков». Это веревки, благодаря которым альпинисты, стоящие на грунте, могут оттянуть тяжесть от фасада и противостоять его раскачиваниям из-за порывов ветра. Благодаря этому же поводка груз подтягивается к оконному проему в конце подъема.

Полиспаст

Полиспаст является системой из 2 либо большего количества блоков, обвитых цепью и служащих для подъема ноши. Теперь вы знаете еще один способ, как поднять груз на высоту без крана. Впервые он применялся еще при появлении механизма для того, чтобы поднимать такелажи, тяжелые строительные блоки при возведении здания. В основе их принцип с минимальным усилием перемещать или поднимать строительные материалы и многое другое.

К высотным работам с использованием полиспаста относят:

1. Подъем мебели, оборудования, джакузи, строительных материалов через оконные проемы в жилье.
2. Подъем техники и стройматериалов на крышу жилья.
3. Монтаж кондиционера, спутниковой антенны.
4. Мойка оконных проемов и окрашивание фасада на высоте.
5. Ремонт и герметизация шва панельной многоэтажки.
6. Установка баннера на фасад здания.
7. Обрезка дерева, эстетическое кронирование посадок и для иных видов работ.

Оборудование для поднятия груза

А теперь рассмотрим, как поднять тяжелый груз на высоту с помощью спецтехники. Грузоподъемные машины предназначены для оказания помощи людям при поднятии тяжеловесных грузов на высоту. У большинства подъемных механизмов простенькая блоковая система– полиспаст.

Домкраты

Самыми распространенными грузоподъемными механизмами с ручными либо машинными приводами, используемыми для подъема грузов на маленькую высоту и сохранения в поднятом состоянии на время осуществления работ, являются:

• Гидравлический. С помощью гидравлических устройств гарантируется плавное перемещение груза, легкий ход и надежная фиксация ноши.
• Реечные. С помощью таких устройств можно поднимать багаж с земли, пола. Грузоподъемность их 6 т, а высота подъема – до 0,6 м.
• Винтовые. Применяются как подставка и для того, чтобы удерживать агрегаты во время выполнения ремонтных работ.

Лебедочные грузоподъемные механизмы

Лебедки являются универсальными грузоподъемными оборудованиями, которые широко используются в строительных и производственных областях, в бытовых условиях. Лебедки бывают ручные и электрические — это неплохой выбор во время подъема либо подтягивания тяжестей.

Крановые установки

Различают несколько разновидностей подъемных кранов. Бывают массивные, узкоспециализированные варианты, которые рассчитаны для применения только на больших промышленных фабриках, масштабных производствах. К тому же можете купить технику, которая отлично подходит для ремонтных и монтажных видов работ, для автомобильного сервиса и объектов небольших строительств. Можете подобрать краны таких видов, как:

• Пролетный. Это козловые, мостовые, кабельные краны и предназначены для использования на складских помещениях ЖБИ, полигонах, площадках укрупненных сборок, промышленных стройобъектах;
• Консольный. Бывают колонные, настенные, передвижные. Техника такого вида применяется на любом промышленном предприятии и не только.

Из всего вышесказанного можно сделать вывод, что есть много способов поднятия ноши на высоту. И от способа поднятия зависит, какой именно вариант подобрать. Теперь вы знаете, как поднять габаритный груз на высоту.

Такелажные работы — профиль нашей компании. Обширный опыт, профессиональный коллектив и лучшее оборудование делает нас первыми в своей отрасли!

Самые рабочие самодельные приспособления для поднятия тяжестей в доме с лестницей и без

На чтение: 3 минуты Нет времени?

Жителям многоэтажных городских домов, в которых по разным причинам нет грузового лифта, а бывает, и обычный пассажирский не работает, иногда привозят в тяжёлой упаковке стройматериалы, мебель, ещё что-нибудь. А поднять это добро нужно на высокий этаж. Далеко не все граждане обладают силой Геракла и выносливостью альпинистов-шерпов. Приходится, надрываясь, тащить это наверх на себе или нанимать бригаду грузчиков. А ведь давно придумано, как такую работу облегчить. Рукам и ногам – голова и смекалка в помощь.

Кто-то своими руками строит самодельные приспособления для поднятия тяжестей в доме с лестницей и без, кто-то покупает их в магазине строительных товаров. Эти устройства значительно облегчают работу.

Читайте в статье

Такелажные ремни

Если к работе можно привлечь пару крепких мужчин, то часто оптимальным решением будет использование такелажных ремней. Их общее положительное свойство – хороший запас прочности; оригинальное плетение самого ремня, чтобы он не перекручивался и не вытягивался; ширина ремней такая, что они не пережимают участков тела и не останавливают кровоток; к ним можно прикреплять разные устройства, фиксирующие груз.

Такелажные ремни ориентированы на загрузку плеч или предплечий.

Ремни для предплечий оставляют свободными руки, основная нагрузка приходится на ноги. Эти ремни разгружают спину, они не запрещены даже для крепких женщин.

Лестница-стремянка

Бывают ситуации, когда нужно поднять нетяжёлую вещь, но на высоту более собственного роста. Или заглянуть на верхнюю полку. В этом случае поможет небольшая лестница-стремянка, одновременно выполняющая роль табуретки или стула. При изготовлении этого изделия необходимо брать бруски нужного размера из хорошо просушенной древесины. При применении сырого материала через некоторое время всё покорёжится. И на заготовках деталей не должно быть сколов и трещин. Ведь это приспособление должно выдерживать вес любого грузного человека. Высота сооружения и количество ступеней выбираются в зависимости от предполагаемой высоты рабочей зоны рук.

ФОТО: remoo.ru Выбор размеров стремянки

Общая рекомендация для всех размерных вариантов – это величину проступи брать из расчёта 45 размера обуви, ширину ступени – от 55 см внизу до 45 см на верхней ступени. Если стремянка делается для сада, то достаточно трёх ступеней.

ФОТО: remoo.ru Маленькая самодельная стремянка

Подъёмные механизмы

Не все грузы под силу поднять обычному человеку. А часто очень надо. В этом случае нужно прибегать к помощи подъёмных механизмов. Некоторые из них нужно и возможно изготовить самостоятельно. Это полиспасты, барабанные конструкции и рычажные механизмы.

Лебёдки

Для подъёма тяжёлых предметов на высоту от пола хорошо использовать лебёдку. Её компактный вариант, который проще всего сделать самому, называется полиспаст. Конструкция из двух колёс с проточкой по внешнему контуру и накинутого на колёса троса вдвое уменьшает требуемое для подъёма груза усилие. Если чуть усложнить конструкцию и добавить ещё одно колесо, то передаточный коэффициент механизма будет равен трём. Четвёртое колесо ещё на единицу увеличивает коэффициент передачи – и так далее.

Гораздо сложнее сделать барабанную лебёдку. Необходимо хорошо владеть слесарными навыками и сварочной технологией. Выигрыш в силе определяется соотношением длины рычага ручки вращения лебёдки и диаметром барабана. Для уменьшения габаритов механизма и повышения передаточного коэффициента лебёдки строят с шестерёнчатым или червячным редуктором. Но эти решения ведут к росту трудоёмкости создания подъёмного механизма.

Если мастер везучий, то он найдёт либо дома, либо на свалке металлолома подходящие детали или блоки. Так, например, трещотка от системы рулевого управления КАМАЗа может быть использована как готовый червячный передаточный механизм.

При строительстве дома нужно поднимать на высоту второго этажа тяжёлые бетонные блоки. Умельцы строят самодельные подъёмные краны с дистанционным (и даже с беспроводным) управлением, со стрелой переменного размера и изменяемой кофигурации.

Заключение

Умение придумывать механизмы и самому их изготавливать – это очень полезное свойство человека. Часто это умение формируется в детстве, если мальчишка любит сам делать для себя игрушки или занимается в техническом кружке. И, конечно, нужен хороший учитель. С годами увеличивается объём знаний и совершенствуется умение. В итоге на земле появляется новый дом, построенный своими руками с помощью собственноручно изготовленных подъёмных механизмов.

Подъем грузов без спецтехники – как рассчитать и сделать полиспаст своими руками

Устройство

Простой полиспаст состоит из двух шкивов, связанных верёвкой, тросом, цепью. Шкив изготовляется в виде металлического колеса, вращающегося на оси. По внешнему краю сделан жёлоб для укладки троса. Шкивы, входящие в состав конструкции, называются блоками. Одни из них крепятся неподвижно, другие меняют положение по мере движения груза. Подвижные блоки размещаются со стороны тяжести. Неподвижный блок изменяет направление движения троса и вектор приложения усилия, а подвижные увеличивают усилие, прилагаемое к грузу. Перемещение груза происходит за счёт того, что он через систему блоков подтягивается канатом к закреплённой части полиспаста.

Грузоподъемные механизмы. Блок. Полиспаст. Таль. Домкрат. Устройство и назначение.

Подъемные механизмы блоки

Блоки предназначены для изменения направления каната или троса и уменьшения усилия при перемещении груза.
По своей конструкции блоки (рис. 1) изготовляются однороликовые, двухроликовые и многороликовые. Блоки разделяются щеками-обоймами и распорными трубками, обеспечивающими их свободное вращение. В верхней и нижней части щеки скрепляются стержнями (болтами), из которых один имеет кольцо для подвешивания блока, а второй соединен с крюком для зацепления каната, охватывающего поднимаемый груз. Грузоподъемность 1 — 4 роликовых блоков до 20 т.

Блок однороликовый, двухроликовый, трехроликовый.

Рис. 1. Блоки однороликовые, двухроликовые и трехроликовые.

Блоки можно различить между собой по конструкциям захватов и подвесок груза. У некоторых блоков вместо крюка имеется скоба или как её еще называют – обойма. Она более надежна, т. к. предупреждает соскальзывание троса. Хотя крюк удобен в подвешивании троса, каната или груза.

При монтаже котельных установок и металлических конструкций часто приходится поднимать большие и тяжелые их части. Для подъема громадных узлов и частей конструкций потребовались бы лебедки огромной грузоподъемности. Для увеличения грузоподъемности лебедок широко применяют полиспасты.

Блок полиспаст. Устройство полиспаста.

Полиспастом называют систему из двух блоков, соединенных между собой тросом. Один из блоков неподвижно закрепляется на специально установленных перекладинах, а второй остается подвижным. К подвижному блоку подвешивается на тросе груз.

Один из концов троса прикрепляется к обойме неподвижного или подвижного блока. Затем трос пропускается последовательно через ролики обоих блоков и вторым концом навивается на барабан лебедки.

Полиспасты изготовляются с концами троса, которые сходят с неподвижного или подвижного блока. На практике применяются преимущественно полиспасты со сходящими концами с неподвижного блока. При четном числе роликов неподвижный конец троса крепится к неподвижному блоку, а при нечетном числе роликов неподвижный конец троса крепится к подвижному блоку полиспаста.

Таль ручная. Устройство талей.

Для подъема груза на небольшую высоту применяют подъемный механизм, называемый талью. Таль (рис. 2) состоит из полиспаста с червячной передачей и тягового колеса, приводимого во вращение легкой бесконечной калиброванной цепью. Вращение червячного вала передается червячному колесу, на одной оси с которым сидит зубчатое колесо. Через него перекинута грузовая калиброванная цепь. Один конец цепи прикреплен к обойме тали, в петле которой подвешен подвижной грузовой цепной блок полиспаста с крюком. Подъемная высота тали до 3 м при незначительной скорости подъема — до 0,25 м/мин. При монтаже котельного оборудования тали получили широкое распространение.

Рис. 2. Таль:

1 — гоночное колесо; 2 — червяк; 3 — червячное колесо; 4 — неподвижный цепной блок; б — подвижной цепной блок.

Кроме талей ручного действия, которые приводятся в действие усилиями одного-двух рабочих, изготовляются тали с электрическим приводом, грузоподъемностью от 0,5 до 1,0 г.

Тали подвешиваются к неподвижным перекладинам, по которым они могут перемещаться, или к подвижным приспособлениям, место расположения которых меняется в зависимости от потребности. Подвижным приспособлением может служить тележка на двух или четырех роликах, которые катятся по нижней полке двутавровой балки (монорельсе).

Домкрат

Вместе с талями и лебедками применяются домкраты. Они предназначены для подъема и опускания грузов на небольшую высоту. Домкраты делятся на: гидравлические, винтовые и реечные. Наибольшее применение при монтаже котельного оборудования получили винтовые, реечные и пневматические домкраты (рис. 3). Очень удобны в эксплуатации винтовые домкраты, т. к. они обладают самоторможением. Для подъема небольших (легких) грузов используют реечные домкраты, которые обеспечивают высокую скорость подъема грузов.

Рис. 3. Домкраты:

а — винтовой; 6 — реечный; в — гидравлический.

Домкрат винтовой

По конструкции винтовой домкрат состоит из корпуса, в котором закреплена гайка с винтом, имеющие резьбу квадратного профиля. При вращении винт получает поступательное движение, и этим самым расстояние между основанием корпуса и выступающим концом винта увеличивается на 350—400 мм. Подъемная сила винтового домкрата от 3 до 25 т. На монтажных работах обычно применяют домкраты грузоподъемностью от 5 до 10 г.

Домкрат реечный

Реечный домкрат изготовляется почти с такой же подъемной силой (до 20 т), как и винтовой, и состоит из корпуса, внутри которого находятся рейка и шестерни, при вращении которых рейка получает поступательное движение и выдвигается из корпуса на 350—400 мм.

Домкрат гидравлический

Гидравлические домкраты, имеющие подъемную силу от 100 до 200 т, являются необходимым оборудованием при монтажных работах. Недостатком их является небольшая высота подъема и ненадежность работы насосов.

Принцип работы полиспаста

По сути, полиспаст является системой рычагов, роль которых выполняют части каната, находящиеся между блоками. Как известно, закон рычага гласит что, выигрывая в силе, проигрываешь в расстоянии, а значит, и в скорости, и наоборот. Значит, для перемещения груза на 1 метр механизмом с двойным выигрышем придётся выбрать 2 метра каната, то есть потратить в 2 раза больше времени. Прилагаемое усилие будет в 2 раза меньше массы груза, однако, количество затраченной энергии не изменится.

Точно так же подсчитывается выигрыш по расстоянию, если точки крепления полиспаста и груза поменять местами.

Кратность

Это основная характеристика, показывающая, во сколько раз полиспаст теоретически увеличивает усилие или скорость. Величина кратности определяется количеством ветвей троса, между которыми распределена нагрузка и может быть чётной или нечётной. В первом случае свободный конец троса закрепляется на неподвижной части грузоподъёмного механизма, а во втором прицепляется к обойме крюка.

Может показаться, что увеличивая число блоков можно бесконечно умножать усилие.

Однако никто не отменял трение, на преодоление которого даже в лучших моделях шкивов тратится не менее 10% усилий. Поэтому если подсчитать реальный выигрыш с учётом трения для полиспаста кратностью 5:1 (5*0,9*0,9*0,9*0,9 = 3,28), результат окажется более скромным. А если вместо блоков использовать карабины (например, в альпинизме), у которых потери на трение значительно больше выигрыш будет ещё скромнее.

Классификация

Полиспасты, назначение и устройство которых не изменилось за прошедшие века, могут быть силовыми и скоростными. Первые применяются на грузоподъёмных механизмах, а вторыми оборудуются подъёмники. По исполнению они изготовляются:

1. Простые схемы, состоящие из линейной последовательности блоков. Они соединяются между собой и с грузом общим канатом.
2. Сложные. Это система, в которой последовательно соединены не отдельные блоки, а несколько самостоятельных механизмов. Такое решение позволяет создавать схемы полиспастов с большой кратностью при малом количестве блоков. Например, соединение полиспастов, обладающих кратностью 2:1 и 3:1, даст выигрыш в 6 раз при использовании всего трёх блоков. За счёт меньших потерь на трении реальный результат будет более высоким, нежели у простой конструкции с аналогичными параметрами.
3. Комплексные полиспасты занимают отдельное место. Это система полиспастов из простых и сложных механизмов, соединённых таким образом, что блоки при подъёме движутся навстречу нагрузке.

Формулу расчета КПД блока полиспаста

Как всегда, КПД показывает отношение выполненной работы к затраченной. Для дальнейших расчетов давайте немного обратимся к практике.

• Первое.
  При прочтении у вас, скорее всего, сразу возник вопрос о каких углах отклонения вообще идет речь? Действительно, современные полиспасты их просто не имеют. В этих углах нет никакого практического смысла. Можно смело заменить синус из формулы на единицу.
• Второе.
  Как уже упоминалось ранее, значение q крайне мало относительно f. В реальных условиях его опускают. Также очень малое значение имеют диаметр ручья полиспаста.

Ну, собственно, у нас остается только сила трения блока полиспаста о его втулку. Таким образом, основное значение при выборе полиспаста имеет качество материалов, из которых он изготовлен, а вернее материалы втулки.

При расчетах используются следующие величины КПД блока полиспаста:

• 100% — недостижимый идеал;
• 97% — среднее значение при использовании бронзовых втулок в подшипниках качения;
• 95% — средние значение при использовании подшипников скольжения;
• 93% и меньше — сильно запыленные места, сильно повышенная температура или агрессивные среды использования.

Не забываем, что мы до сих пор рассматриваем один единственный ролик, а он у нас не один и не два.

Полиспласт как выглядит, фото

Как сделать полиспаст самостоятельно

В домашнем хозяйстве нет необходимости ежедневно поднимать тяжести, поэтому для разовых работ можно сделать подъёмное устройство своими руками. Всё, что потребуется для этого найдётся в мастерской запасливого хозяина:

• стальные шпильки с резьбой;
• подшипники;
• ролики;
• верёвка;
• крюк.

Подшипник вставляют в ролик и насаживают на шпильку. Накручивают гайку и стопорят её, чтобы не тратить зря усилий на прокручивание получившегося вала. К шпильке крепится крюк или стропы. Один конец верёвки, пропущенной через сделанный блок, закрепляют на неподвижной опоре, а за другой тянут вверх при подъёме груза. Получился простейший полиспаст кратностью 2:1.

Поскольку работать с таким механизмом неудобно следует сделать ещё один блок и, закрепив, пропустить через него верёвку. Теперь её можно будет тянуть вниз и даже соединить с лебёдкой. Кроме улучшения условий работы, это обеспечит возможность, при необходимости, фиксации груза в любом промежуточном положении.

Для полиспаста, сделанного своими руками, лучше использовать верёвку, а не стальной трос. Её преимуществом является то, что она позволяет быстро собрать или разобрать конструкцию. Выбирать следует статические виды, которые не растягиваются. Динамические типы «съедают» часть выигрыша в силе.

Расчет блока полиспаста

• Sн — сила, с которой груз воздействует на блок полиспаста;
• Sс — сила, с которой мотор крана воздействует на блок полиспаста;
• а (альфа) — потенциальный угол отклонения от оси;
• d — диаметр втулки блока полиспаста;
• D — диаметр ручья блока полиспаста.

На основе данной схемы полиспаста составим уравнение моментов сил.

• Sн*R -момент силы воздействия груза;
• q*Sн*R — момент силы необходимой на сгибание и разгибание троса;
• N — нагрузка на ось блока полиспаста;
• f — коэффициент трения втулки полиспаста о блок.

Коэффициент q определяется экспериментально и означает жесткость данного троса при огибании данного ролика полиспаста. Силы, возникающие при набегании и сбегании троса, обусловлены структурой самого троса, а точнее силами трения ниток внутри троса.

Как вы сами понимаете по сравнению с силами трения втулки блока полиспаста необходимое усилие на сгибание и разгибание троса крайне мало. Поэтому рекомендую пока об этом коэффициенте сильно не задумываться.

Теперь найдем нагрузку на ось блока полиспаста. Разницей в нагрузках на набегающей и сбегающей ветках мы пренебрегаем.