5.4. Полиспасты

Полиспастом называют систему подвижных и неподвижных блоков, огибаемых грузовым канатом. Силовой полиспаст уменьшает усилие в канате и момент сопротивления на грузовом барабане от поднимаемого груза. Основной характеристикой полиспаста является его кратность а, равная отношению общего числа ветвей каната, на которых подвешен груз, к числу ветвей каната одновременно наматываемых на барабан. Благодаря тому, что полиспаст снижает усилие в канате, появляется возможность существенно уменьшать диаметр грузового каната и как следствие, диаметр барабана и канатных блоков, массу и габариты грузо­подъемного механизма.

Кроме того полиспаст позволяет изменять передаточное отношение грузоподъемного механизма. Диапазон рабочих скоростей подъема груза и частоты вращения приводных двигателей так широк, что редуктор со стандартным значением передаточно­го числа порой оказывается не пригодным. В таких случаях про­блема решается за счет изменения кратности полиспаста. Увеличивая кратность полиспаста а, можно уменьшить необходимое передаточное число редуктора i_p и наоборот. Таким образом выбор полиспаста является ответственным этапом конструирования грузоподъемного механизма, так как от его кратности зависят практически все технические показатели механизма.

Полиспасты подразделяются на одинарные и сдвоенные. В практике известны также случаи применения счетверенных полиспастов. В одинарном полиспасте один конец каната крепится на барабане, а второй конец - при четной кратности на неподвижном элементе конструкции (рис.5.7 сх.о), а при нечетной кратности на крюковой подвеске. На указанной схеме канат к барабану проходит от полиспаста через направляющие блоки, так как механизм расположен в стороне от полиспаста и грузозахватного устройства. Так устроен, например, башенный кран, у которого механизм установлен в основании башни, а полиспаст намного выше на конце стрелы. На других типах кранов применяют схемы полиспастов без направляющих блоков (схема 4), когда канат от крюковой подвески непосредственно навивается на расположенный сверху барабан.

Рис. 5.7. Схемы запасовки полипастов

Одинарные полиспасты часто используются на кранах, но имеют ряд недостатков. Как можно видеть на схеме 4 подъем груза сопровождается перемещением каната при его навивке вдоль оси барабана и «уводом» груза в сторону по горизонтали, что недопустимо при выполнении монтажных операций. Кроме того, наматывание или сматывание каната с барабана ведет к неравномерному и постоянно меняющемуся нагружению опор барабана и пролетных балок металлоконструкций крана.

С целью обеспечения строго вертикального подъема и опускания груза при постоянной величине нагрузок на опоры барабана применяют сдвоенные полиспасты, состоящие из двух работающих совместно одинарных (схемы 1, 2, 3, 5, 6, 7, 8, 9). В сдвоенном полиспасте оба конца каната закреплены на барабане, а в систему блоков введен так называемый уравнительный блок, который в отличие от других блоков не вращается при подъеме или опускании груза, а лишь слегка временами проворачивается, выравнивая длины ветвей обоих полиспастов. Этот блок может иметь уменьшенный по сравнению с остальными диаметр и располагаться как сверху среди группы неподвижных блоков так и снизу в крюковой подвеске вместе с подвижными блоками. Иногда вместо уравнительного блока и с той же целью в полиспаст встраивается балансир (схема 9), что позволяет в случаях, когда необходим канат особенно большой длины, вместо одного целого каната оснащать полиспаст двумя короткими его кусками.