Лекция №21 полиспасты

Полиспа́ст (от др.-греч. — натягиваемый многими верёвками или канатами) — таль, грузоподъёмное устройство, состоящее из собранных в подвижную и неподвижную обоймы блоков, последовательно огибаемых канатом, и предназначенное для выигрыша в силе (силовой полиспаст) или в скорости (скоростной полиспаст). Полиспаст – от греческого polýspastos что означает «много» и «тяну». Обычно полиспаст является частью механизмов подъёма и изменения вылета стрелы подъёмных кранов и такелажных приспособлений.

а). б).

Рис. 133. Принцип действия блока и полиспаста.

Полиспаст система из блоков и веревок, предназначенная для подъема тяжелых грузов или натягивания веревок, использующая в своей работе принцип рычага (выигрываем в силе — проигрываем в расстоянии).

Полиспасты, изображенные на рис.133,б с различными комбинациями блоков трех типов: слева – пара двойных блоков; в центре – тройной блок с двойным; справа – пара тройных блоков. В тройном блоке конец троса, к которому прилагается тяговое усилие, проходит через центральный желоб; при этом нижний – подвижный – блок крепится коушем так, что его ось перпендикулярна оси верхнего – неподвижного – блока.

Принципы действия этих механизмов поясняются на рисунках. На рис. а груз весом W₁ поднимают с помощью одиночного блока усилием P₁ , равным весу. Груз W₂ поднимают простейшим кратным полиспастом, состоящим из двух блоков, усилием P₂, равным только половине веса W₂. Воздействие этого веса делится поровну между ветвями троса, на которых шкив B₂ подвешен к шкиву A₂ с помощью крюка C₂. Следовательно, для того чтобы поднять груз W₂, к ветви троса, проходящей через желоб шкива A₂, достаточно приложить силу P₂, равную половине веса W₂; таким образом, простейший полиспаст дает двойной выигрыш в силе. Последний рисунок на а) поясняет работу полиспаста с двумя шкивами, каждый из которых имеет два желоба. Здесь усилие P₃, необходимое для поднятия груза W₃, составляет лишь четверть его веса. Это достигается благодаря распределению всего веса W₃ между четырьмя тросами подвеса блока B₃. Отметим, что кратность выигрыша в силе при подъеме тяжестей всегда равна числу тросов, на которых висит подвижный блок B₃. Полиспаст по своему принципу действия подобен рычагу: выигрыш в силе равен проигрышу в расстоянии при теоретическом равенстве совершаемых работ.

Основной характеристикой полиспаста является его кратность i_n, представляющая собой число ветвей гибкого органа, на которых подвешивается поднимаемый груз. Это определение нельзя распространять на сдвоенные системы (фиг. 134, в), представляющие два параллельно работающих полиспаста. Хотя груз подвешен здесь на четырех ветвях, этот полиспаст является сдвоенным двукратным (i = 2), а не четырех­кратным. Попутно следует отметить особенность блока А, который по существу не является элементом полиспаста и не вращается при подъеме и опускании груза, а служит исключительно для устранения перекосов подвески от неравномерной вытяжки каната, небольших отклонений в диаметре барабана и каната и прочих случайных причин. Поэтому блок А и называется уравнительным. Ввиду того, что уравнительный блок почти не вращается и канат не подвергается на нем повторным изгибам, диаметр его можно делать значительно меньше (обычно на 40°/₀), чем у рабочих блоков.

Рис. 134. Схемы полиспастов: о —двукратный; 6 — четырехкратный; в —сдвоенный двукратный.