Člověk není příliš silný na zvedání velkých břemen, ale přišel se spoustou mechanismů, které tento proces usnadňují, a v tomto článku budeme diskutovat o kladkách: směr a konstrukci systémů tohoto typu a také se pokusíme vyrobit nejjednodušší verzi takového zařízení vlastníma rukama.
Nákladní kladka je systém, který se skládá z lan a bloků, díky kterým můžete získat efektivní sílu při ztrátě na délce. Princip je velmi jednoduchý. Na délku prohrajeme přesně tolikrát, kolikrát vyhrajeme v síle. Díky tomuto zlatému pravidlu mechaniky je možné zvedat velká břemena bez vynaložení značného úsilí. Což obvykle není příliš kritické. Uveďme příklad. Nyní jste získali 8násobek síly a budete muset vytáhnout lano dlouhé 8 metrů, abyste zvedli předmět do výšky 1 metru.
Použití takových zařízení pro vás bude cenově dostupnější než pronájem jeřábu pro zvedací práce, navíc můžete sami ovládat nárůst síly. Kladka má dvě protilehlé strany: jedna z nich je pevná, která je upevněna na podpěře, a zbytek je pohyblivý, který přilne k samotnému nákladu. Zvýšení pevnosti je dosaženo díky pohyblivým blokům, které jsou upevněny na pohyblivé straně kladky. Pevná část slouží výhradně ke změně dráhy pohybu samotného lana.
Typy kladek se rozlišují podle problému, parity a násobnosti. Podle problému existují běžné a obtížné mechanismy a multiplicita znamená násobení síly, jinými slovy, pokud je multiplicita 4, pak teoreticky získáte 4krát na síle. Zřídka, ale přesto se používá vysokorychlostní řemenice, tato možnost poskytuje zvýšení rychlosti pohybujících se břemen při velmi nízké rychlosti hnacích komponent.
Podívejme se nejprve na jednoduchou montážní kladku. Lze jej získat přidáním bloků k podpěře a zátěži. Chcete-li získat lichý mechanismus, měli byste zpevnit konec lana na pohyblivém bodě břemene, a aby byl sudý, upevníme lano na podpěru. Při přidávání bloku získáme +2 k síle a pohyblivý bod na základě toho poskytuje +1. Například, abyste získali kladku pro naviják s násobkem 2, měli byste zpevnit konec lana na podpěře a použít jeden blok, který je připevněn k břemenu. A budeme mít rovnoměrný pohled na zařízení.
Princip činnosti řetězového kladkostroje s násobností 3 vypadá jinak. Zde je konec lana upevněn k břemenu a jsou použity dva válečky, z nichž jeden připevníme k podpěře a druhý k břemenu. Tento typ mechanismu poskytuje trojnásobný nárůst síly, jedná se o zvláštní možnost. Abyste pochopili, jaký bude nárůst síly, můžete použít jednoduché pravidlo: kolik lan pochází ze zátěže, takový je náš nárůst síly. Většinou se používají kladky s hákem, na kterých je v podstatě upevněno břemeno, je mylné si myslet, že jde jen o špalek a lano.
Nyní se podívejme, jak funguje těžký typ řetězového kladkostroje. Tento název se vztahuje k mechanismu, kde je několik konvenčních verzí tohoto nákladního zařízení spojeno do jednoho systému, navzájem se táhnou. Zisk pevnosti takových struktur se vypočítá vynásobením jejich násobků. Například vytáhneme jeden mechanismus s násobkem 4 a další s násobkem 2, pak se náš teoretický nárůst síly bude rovnat 8. Všechny výše uvedené výpočty probíhají pouze pro nádherné systémy, které nemají třecí sílu , jak praxe ukázala, věci jsou jiné.
V každém z bloků dochází k malé ztrátě výkonu v důsledku tření, protože se stále vynakládá na překonání třecí síly. Abychom snížili tření, musíme si pamatovat: čím větší je poloměr ohybu lana, tím menší bude třecí síla. Tam, kde je to možné, je vhodné použít válečky s velkým poloměrem. Při použití karabin je nutné vyrobit blok podobných možností, ale válečky jsou mnohem účinnější než karabiny, protože ztráta na nich je 5-30%, ale na karabinách až 50%. Je také užitečné vědět, že nejúčinnější blok by měl být umístěn blíže k zátěži, aby se dosáhlo co největšího účinku.
Jak můžeme vypočítat skutečný zisk na moci? K tomu je pro nás důležité znát účinnost použitých bloků.Účinnost je vyjádřena čísly od 0 do 1, a pokud použijeme lano velkého průměru nebo příliš tuhé, pak bude účinnost bloků mnohem menší, než uvádí výrobce. To znamená, že je potřeba to zajistit a upravit účinnost bloků. Pro výpočet skutečného zesílení síly běžného typu zvedací mechanismus, musíte vypočítat zatížení každé větve lana a složit je. Chcete-li vypočítat zisk na síle obtížných typů, musíte vynásobit skutečné síly obyčejných, ze kterých se skládá.
Je také nutné pamatovat na tření lana, protože jeho větve se mohou mezi sebou kroutit a válečky z vysokého zatížení se mohou sbírat a svírat lano. Aby k tomu nedocházelo, měly by být bloky od sebe vzdáleny, například mezi nimi můžete použít obvodovou desku. Je také nutné kupovat pouze statická lana, která se nenatahují, protože dynamická vedou k vážné ztrátě pevnosti. K sestavení mechanismu lze použít buď samostatné nebo nákladní lano, připevněné k nákladu bez ohledu na zdvihací zařízení.
Výhodou použití individuálního lana je, že si můžete předem rychle sestavit nebo připravit nosnou konstrukci. Využít můžete i celou jeho délku, usnadní se tím i předávání uzlů. Jednou z nevýhod je, že chybí možnost automatické fixace zvedaného nákladu. Výhodou nákladního lana je, že je možná automatická fixace zvedaného předmětu a není potřeba samostatné lano. Mezi nevýhody patří především to, že během provozu je obtížné pohybovat uzly a také musíte plýtvat nákladním lanem na samotný mechanismus.
Hovořme o zpětném pohybu, který je nevyhnutelný, protože se může objevit při zachycení lana, v okamžiku odstranění zátěže nebo při zastavení na odpočinek. Abyste zabránili zpětnému pohybu, musíte použít bloky, které umožňují průchod lana pouze jedním směrem. Zároveň organizujeme strukturu tak, aby zajišťovací váleček je pevný nejprve z zvedaného předmětu. Díky tomu se nejen vyhneme zpětnému pohybu, ale také nám umožní fixaci nákladu na určitou dobu během vykládání nebo jednoduchého přeskupování bloků.
Pokud používáte samostatné lano, pak blokovací válec je fixován na konci zvedaného břemene, přičemž fixační válec musí být velmi účinný.
Nyní něco málo o zapínání zvedací mechanismus k nákladnímu lanu. Nestává se často, abychom měli poblíž lano požadované délky k upevnění pohyblivé části bloku. Zde je několik typů montáže mechanismu. První způsob je pomocí úchopových uzlů, které se pletou ze šňůr o průměru 7-8 mm ve 3-5 otáčkách. Tato možnost je v praxi považována za nejlepší, protože uchopovací uzel z 8 mm šňůry na laně o průměru 11 mm začíná klouzat pouze při zatížení 10-13 kN. Zároveň lano nejprve nedeformuje, ale po chvíli opletení roztaví a přilepí se k němu a začne hrát roli pojistky.
Další možností je použití obecné směrové svorky. Čas ukázal, že se dá použít na zledovatělá a mokrá lana. Začíná se plazit až se zátěží 6-7 kN a mírně poškozuje lano. Další metodou je použití osobní svorky, ale ta se považuje za nedoporučenou, protože se začíná plazit silou 4 kN a zároveň trhá cop nebo může dokonce sežrat lano. Všechno jsou to průmyslové vzory a jejich použití, ale my se pokusíme vyrobit ruční řetězový kladkostroj.
Pokud je však potřeba mechanismus pro břemena okamžitě nebo jednorázově, ale nemáte dostatek času na jeho vyzvednutí v obchodech a nemáte dostatek hotovosti, řekneme vám, jak vyrobit řetězový kladkostroj s vlastním ruce. Je skvělé, když máte v dílně závitové tyče, ložiska, blok, lanko, hák a převod. Bude to chvíli trvat: musíte umístit ložiska na čep. Bylo by dobré zajistit matici od čepu, aby se neztrácelo určité množství energie do odpadu na otáčení zvláštní hřídele. Konec čepu může být opatřen ozubeným kolem, čímž je mnohem pohodlnější ruční pohon.
Kabel přehodíme přes špalík a zajistíme k podpěře, ale na druhý konec připevníme háček, na který zavěsíme zátěž. Na konec kabelu můžete také připevnit závěsný systém, pokud povaha nákladu neumožňuje jeho připevnění k háku. Zpravidla je připravena nejjednodušší verze řetězového kladkostroje. Zbývá jen začít pracovat, dodržovat bezpečnostní opatření, která jsou stejná pro absolutně všechny mechanismy, zakoupené i domácí. Před prací pečlivě zkontrolujte neporušenost všech dílů a během pracovní doby není třeba provádět náhlé pohyby, břemeno by se mělo zvedat pomalu a samozřejmě byste neměli stát pod zavěšeným břemenem.
Staří Egypťané a Archimedes, aniž by se divili, co je to řetězový kladkostroj, jej používali k přemisťování těžkých předmětů. Stále se hojně používá ve všech zvedacích mechanismech, při sportu, v domácnosti a používají ho i záchranáři. Od té doby prošel design tohoto zařízení významnými změnami, ale princip fungování se nezměnil.
V kontaktu s
Jednoduchý řetězový kladkostroj se skládá ze dvou kladek spojených lanem, kabelem nebo řetězem. Řemenice je vyrobena ve formě kovového kola rotujícího na ose. Pro položení kabelu je podél vnějšího okraje vytvořena drážka. Kladky, které tvoří strukturu, se nazývají bloky. Některé z nich jsou pevné, jiné Změň pozici jak se náklad pohybuje. Pohyblivé bloky jsou umístěny na straně gravitace. Pevný blok mění směr pohybu kabelu a vektor působení síly, zatímco pohyblivé zvyšují sílu působící na zátěž. K pohybu břemene dochází díky tomu, že je taženo systémem bloků lanem k pevné části kladky.
Řetězový kladkostroj je v podstatě soustava pák, jejichž roli hrají části lana umístěné mezi bloky. Jak víte, zákon páky říká, že když nabíráte na síle, ztrácíte na vzdálenosti, a tedy na rychlosti, a naopak. Prostředek, pro přesun nákladu na 1 metr s dvojitým výherním mechanismem si budete muset vybrat 2 metry lana, to znamená strávit 2krát více času. Aplikovaná síla bude 2x menší než hmotnost břemene, nicméně množství vynaložené energie se nezmění.
Stejným způsobem se vypočítá přírůstek vzdálenosti, pokud jsou upevňovací body kladky a zátěže prohozeny.
Toto je hlavní charakteristika, která ukazuje, kolikrát kladka teoreticky zvýší sílu nebo rychlost. Násobnost je určena počtem kabelových větví, mezi které je zátěž rozložena a může být sudá nebo lichá. V prvním případě je volný konec lana připevněn k pevné části zvedacího mechanismu a ve druhém je připevněn k hákové sponě.
Může se zdát, že zvýšením počtu bloků můžete úsilí donekonečna znásobovat.
Nikdo však nezrušil tření, jehož překonání i v těch nejlepších kladkových modelech vyžaduje minimálně 10% úsilí. Proto pokud spočítáte skutečné výhry při zohlednění tření pro kladku s násobkem 5:1 (5*0,9*0,9*0,9*0,9 = 3,28) bude výsledek skromnější. A pokud místo špalíků (například v horolezectví) použijete karabiny, které mají mnohem větší ztráty třením, zisk bude ještě skromnější.
Kladkostroje, jejichž účel a konstrukce se v průběhu minulých staletí nezměnily, mohou být silou a rychlostí. První se používají na zdvihacích mechanismech a druhé jsou vybaveny výtahy. Podle provedení se vyrábí:
V domácnosti není třeba zvedat závaží každý den, takže pro jednorázovou práci si můžete zvedací zařízení vyrobit vlastníma rukama. Vše, co k tomu potřebujete, najdete v dílně šetrného majitele:
Ložisko se vloží do válečku a nasadí se na čep. Našroubujte matici a zajistěte ji, abyste neztráceli úsilí na otáčení výsledného hřídele. K cvočku je připevněn háček nebo závěsy. Jeden konec lana, provlečený vyrobeným blokem, je připevněn k pevné podpěře a druhý je při zvedání břemene tažen nahoru. Výsledkem byl jednoduchý řetězový kladkostroj s násobkem 2:1.
Protože je nepohodlné pracovat s takovým mechanismem, měli byste vytvořit další blok a po jeho zajištění protáhnout lano. Nyní jej lze stáhnout a dokonce připojit k navijáku. Kromě zlepšení pracovních podmínek to poskytne možnost v případě potřeby zajistit náklad v jakékoli mezipoloze.
Pro DIY řetězový kladkostroj je lepší použít lano než ocelové lano. Jeho výhodou je, že umožňuje rychle sestavit nebo rozložit design. Měli byste zvolit statické typy, které se nenatahují. Dynamické typy „sežerou“ část nárůstu síly.
Přednáška č. 6 KLADKY
Osnova přednášky:
6.1 Účel řetězových kladkostrojů.
6.2 Typy kladek.
6.1 Účel řetězových kladkostrojů.
U zdvihacích strojů může být náklad zavěšen na jedné nebo více větvích pružného tažného členu.
V případě zavěšení břemene z více větví se ohebný orgán ohýbá kolem systému bloků spojených do pevných a pohyblivých spon, tvořících kladky. U kladkostrojů jsou všechny bloky ovinuty kolem jednoho pružného tělesa, jehož konec lze připevnit k pohyblivému nebo pevnému držáku. Bloky v klecích se musí otáčet nezávisle na sobě, protože tažný prvek, procházející nestejné vzdálenosti podél bloků, je otáčí různými rychlostmi.
6.2 Typy kladek.
Nejjednodušší schéma pro zavěšení břemene je na obr. 10, a, kdy jeden konec lana je upevněn na bubnu a na druhém je břemeno o hmotnosti Q.
V laně vzniká síla S S velkou hmotností břemene roste i síla. Protože určuje výběr průměrů lana, bloků a bubnu, zvětšují se i jejich velikosti. Protože moment na bubnu je roven součinu síly v laně a poloměru bubnu (M b = SR b), ukáže se jako významný. Obecně se mechanismus stane objemným, těžkým a ekonomicky nerentabilním. Proto má smysl snížit sílu v laně. Za tímto účelem je břemeno zavěšeno na dvou nebo čtyřech lanech nebo pomocí kladek.
Kladkový kladkostroj je systém několika pohyblivých a pevných bloků obklopených pružným tělem (lanem nebo řetězem). Tažné bloky se používají ke zvedání a tahání břemen. Zavedení kladkostrojů do zvedacích nebo výložníkových mechanismů jeřábu umožňuje snížit napětí tažného prvku a zátěžový moment na buben. Kladkostroje také umožňují snížit převodový poměr mechanismů, ve kterých jsou instalovány, a v důsledku toho jejich hmotnost a náklady.
Jako nezávislé zařízení pro zvedání břemen se kladka používá zřídka kvůli nedostatku vlastní brzdy.
^ Pevné vodicí bloky jsou upevněny na pevných nápravách a slouží pouze ke změně směru trakčního prvku, aniž by zvyšovaly sílu a rychlost.
V důsledku tření v ložiscích bloku a dodatečného úsilí o překonání tuhosti lan při ohýbání bude vztah mezi potřebnou tažnou silou S a hmotností Q zvedaného břemene vyjádřen vzorcem:
^S = Q/ή blok
Kde ή blok- účinnost s přihlédnutím ke ztrátám třením v ložiskách bloku a tuhosti trakčního prvku. Při ohýbání jednoho bloku ocelovým lanem a instalaci bloku na kluzná ložiska ή blok = 0,95; při instalaci bloku na valivá ložiska ή blok = 0,98.
Pohyblivé vodicí bloky
Pokud zavěsíte břemeno Q na pohyblivý blok a zajistíte jeden konec lana v pevném bodě, bude tažná síla na druhém konci lana přibližně 2krát menší než hmotnost břemene a rychlost pohyb bloku a nákladu bude přibližně 2krát menší než rychlost tažného konce.
^S = Q/2ή blok
V tomto případě je výsledkem nárůst síly a ztráta rychlosti.
Pokud na pohyblivý blok působí tažná síla S a na tažném prvku je zavěšeno břemeno Q, pak tažná síla bude přibližně 2krát větší než hmotnost břemene a rychlost zvedání nákladu bude přibližně 2krát větší. rychlost bloku;
^S = 2Q/ή blok
V tomto případě dochází ke ztrátě síly a nárůstu rychlosti zvedání břemene.
Že. U strojů pro zvedání břemen se používají kladky s přímým a zpětným chodem.
K získání síly se používají kladky s přímou akcí. Ve zvedacím mechanismu jsou navrženy tak, aby snižovaly napětí pružného orgánu, jehož konec nabíhá na buben.
6.3 Počet a typy kladek.
Hlavním parametrem kladkostroje je jeho multiplicita (převodový poměr), kterým se rozumí poměr rychlosti náběžného konce pružného tažného prvku k hnanému nebo počtu větví lana (řetězu), na kterých je zavěšeno břemeno, k počtu větví lana navinutého. buben.
Počet kladek s přímým účinkem je roven nebo větší než jedna.
i = VS/V Q
Kde PROTI S ,PROTI Q – respektive rychlost předního a hnaného konce pružného tělesa.
V obecném případě mohou být kladky libovolné násobnosti vytvořeny zavedením přídavných bloků do schématu drážkování pružného tělesa a pro kladky liché násobnosti musí být konec tažného prvku upevněn k pohyblivému držáku kladek sudého; násobnosti, upevňuje se na držák pevných bloků.
P 
K dispozici jsou kladky se zpětným chodem
upečte zisk v cestování a rychlosti
hnací orgán a jsou široce používány v
výtahy a nakladače.
Pro kladky se zpětným chodem
Násobnost kladky je menší než jedna, protože
V S
Vysokorychlostní řemenice se liší od
silové kladky, protože obsahují prac
síla, obvykle vyvinutá hydraulikou
nebo pneumatický pohon, platí -
k pohyblivé sponě a břemeno je zavěšeno na volném konci lana. Jsou tedy jakoby opakem silových kladek.
V 
kladkostroje s jednou kladkou, když nam-
točení nebo odvíjení lana z bubnu,
v důsledku pohybu lana
podél osy bubnu, nežádoucí
nová změna zatížení na podpěrách bubnu
Navíc pokud v jediné kladce
chybí obtokové bloky a lano z hákového bloku
kovaný držák jde přímo do
na bubnu, pak při pohybu lana
pohyb probíhá podél osy bubnu
zatížení nejen svisle, ale i svisle
horizontální. Přísně zajistit
vertikální zvedání břemene a konstantní
působí zatížení na podpěry bubnu
Existují dvojité kladky sestávající z
dva jednořetězové kladkostroje.
Pro zajištění normální polohy nosné klece při případném nerovnoměrném natažení větví lana obou kladek se nejčastěji používá vyrovnávací blok. Tento blok se při zvedání a spouštění břemene neotáčí a slouží pouze k vyrovnání délky větví obou kladek při nerovnoměrném tahu lana. Pokud je násobnost sudá, nachází se mezi stacionárními bloky, a pokud je násobnost lichá, nachází se mezi pohyblivými bloky bouřkové klece. Vzhledem k tomu, že se lano na srovnávacím špalíku pohybuje jen občas, lze jeho průměr brát 0,8 průměru špalku a u elektrických kladkostrojů a samohybných výložníků rovný 0,6 tohoto průměru.
Ze srovnání jednořetězových kladkostrojů s dvojitými kladkostroje mají tyto kladkostroje některé výhody:
Zajistěte vertikální zvedání břemene bez vodícího bloku na bubnu;
Náklad je ve vzduchu ve stabilnější poloze tzn. se houpe méně, protože visí na dvou široce rozmístěných větvích;
Při stejném snížení síly v jedné větvi lana bude jeho opotřebení menší, protože má méně zlomů na blocích. Například pro přibližně čtyřnásobné snížení síly v jedné čtyřnásobné kladce je lano ohnuto čtyřikrát na blocích a ve dvojité dvojité kladce - dvakrát, protože ohyb na vyrovnávacím bloku se nebere v úvahu. účet. Zároveň se síla na buben zdvojnásobí oproti jednoduchým kladkám, protože dvě větve lana vstupují do bubnu;
Při zvedání stejného břemene stejnou rychlostí se ukazuje, že u dvojitého řetězového kladkostroje jsou v důsledku zavěšení břemene na dvojnásobném počtu větví menší průměry lana, bubnu a špalíků a tím i počet otáček bubnu je větší a převodový poměr je menší. Díky navíjení dvojnásobné délky lana na buben je však délka bubnu výrazně větší než u jednoduché kladky.
2 Co je to řetězový kladkostroj?
3 Co poskytuje řetězový kladkostroj s přímou akcí?
4 Co dělá reverzní kladka?
5 Jaká je násobnost řetězového kladkostroje?
6 Jaké jsou nevýhody jednořetězových kladkostrojů?
7 Popište dvouřetězové kladkostroje?
Kladkový kladkostroj - jedná se o zvedací zařízení skládající se z několika pohyblivých a pevných bloků obklopených lanem, lanem nebo lanem, které umožňuje zvedat břemena silou několikanásobně menší, než je hmotnost zvedaného břemene.
Jakýkoli řetězový kladkostroj poskytuje určité zvýšení úsilí při zvedání břemene. V jakémkoli pohyblivém systému sestávajícím z lana a bloků jsou ztráty třením nevyhnutelné. V této části se pro usnadnění výpočtů neberou v úvahu nevyhnutelné ztráty třením a jako základ se bere teoreticky možný zisk v úsilí nebo zkrácený teoretický zisk TV).
Poznámka: Samozřejmě při reálné práci s řetězovými kladkostroji nelze tření zanedbat. Více podrobností o tomto a hlavních způsobech snížení třecích ztrát bude diskutováno v další části „Praktické tipy pro práci s kladkostroji“.
Pokud připevníte lano (lano) k břemenu, přehodíte jej přes blok připevněný ke stanici (dále jen stacionární nebo pevný blok) a stáhnete dolů, pak pro zvednutí břemene musíte vyvinout sílu rovnající se hmotnost nákladu. Snaha nezvedne břemeno o 1 metr, musíte protáhnout blokem 1 metr lana.
Jedná se o takzvané schéma 1:1
Lano (lano) je upevněno ke stanici a vedeno přes blok na nákladu. S tímto schématem vyžaduje zvedání nákladu úsilí 2krát menší, než je jeho hmotnost. Zisk úsilí je 2:1. Válec se pohybuje nahoru spolu s nákladem. Aby bylo možné zvednout břemeno o 1 metr, musíte válečkem protáhnout 2 metry lana.
Toto je schéma nejjednoduššího řetězového kladkostroje 2:1
Obrázky č. 1 a 2 znázorňují následující Základní pravidla pro kladkostroje:
Pravidlo č. 1.
Zisk v úsilí pochází pouze z POHYBOVÝCH kladek připevněných přímo k břemenu nebo k lanu vycházejícímu z břemene. STACIONÁRNÍ kladky slouží pouze ke změně směru pohybu lana a NEDÁVAJÍ ZISK V NÁMAŽI.
Pravidlo č. 2.
Kolikrát vyhrajeme ve snaze, je stejné, kolikrát prohrajeme na vzdálenost. Například: pokud v tom, který je znázorněn na Obr. 2 v řetězovém kladkostroji 2:1, na každý metr zvednutí břemene směrem nahoru, musí být systémem protaženy 2 metry lana, poté v řetězovém kladkostroji 6:1 odpovídajících 6 metrů. Praktickým závěrem je, že čím „silnější“ kladkostroj, tím pomaleji se zátěž zvedá.
Pokračováním v přidávání stacionárních válečků do stanice a pohyblivých válečků k nákladu získáme takzvané jednoduché kladky různých sil:
Příklady jednoduchých řetězových kladkostrojů Obr. 3, 4.
Pravidlo č. 3
Výpočet teoretického přírůstku síly u jednoduchých kladkostrojů. Vše je zde celkem jednoduché a jasné.
Pokud potřebujete určit TV hotové kladky, musíte spočítat počet pramenů lana stoupajících z nákladu. Pokud nejsou pohyblivé kladky připevněny k samotnému břemenu, ale k lanu vycházejícímu z břemene (jako na obr. 6), pak se prameny počítají od místa, kde jsou kladky zajištěny. Obrázky 5, 6.
Odvážný styl
U jednoduchých kladkostrojů poskytuje každý pohyblivý válec (připojený k nákladu) přidaný k systému navíc dvojitou TV. Dodatečná síla je přidána k předchozí.
Příklad: pokud jsme začali s kladkou 2:1, tak přidáním dalšího pohyblivého válečku dostaneme 2:1 + 2:1 = 4:1; Přidáním dalšího videa získáme 2:1 + 2:1+2:1= 6:1 atd.
Obrázky 7,8.
Podle toho, kde je konec nákladního lana zajištěn (na stanici nebo na nákladu), se jednoduché kladky dělí na sudé a liché.
Pokud je konec lana upevněn ke stanici, pak všechny následující kladky budou SUDÉ: 2:1, 4:1, 6:1 atd. Obrázek 7.
Pokud je konec nákladního lana připevněn k nákladu, získají se kladky ODD: 3:1, 5:1 atd. Postavení 8.
Kromě jednoduchých kladek se při záchranných akcích hojně využívají i tzv. KOMPLEXNÍ KLADKY.
Složitá kladka je systém, ve kterém jedna jednoduchá kladka táhne druhou jednoduchou kladku. Tímto způsobem lze připojit 2, 3 nebo více kladek.
Obrázek 9 ukazuje návrhy nejběžněji používaných komplexních řetězových kladkostrojů v záchranářské praxi.
Pravidlo č. 4. Výpočet TV složitého řetězového kladkostroje.
Pro výpočet teoretického nárůstu úsilí při použití složitého řetězového kladkostroje je nutné vynásobit hodnoty jednoduchých řetězových kladkostrojů, ze kterých se skládá. Příklad na Obr. 10. 2:1 tahá 3:1=6:1. Příklad na Obr. 11. 3:1 táhne 3:1 = 9:1.
Výpočet síly každé z jednoduchých kladek zahrnutých do složité kladky se provádí podle pravidla jednoduchých kladek. Počet pramenů se počítá od místa připevnění kladky k nákladu nebo nákladního lana vycházejícího z jiné kladky. Příklady na Obr. 10 a 11.
Obrázek 9 ukazuje téměř všechny hlavní typy kladek používaných při záchranných operacích. Jak ukazuje praxe, ve většině případů tyto struktury zcela postačují k provedení jakéhokoli úkolu. Několik dalších možností bude uvedeno dále v textu.
Samozřejmě existují i jiné, složitější, kladkové systémy. Ale v záchranářské praxi se používají zřídka a v tomto článku se o nich nemluví.
Všechny výše uvedené konstrukce řetězových kladkostrojů lze velmi snadno naučit doma zavěšením nějakého druhu břemene, řekněme, na vodorovnou tyč. K tomu stačí mít kus lana nebo šňůry, několik karabin (s válečky nebo bez nich) a chapadla (svorky). Vřele doporučuji všem, kteří se chystají pracovat se skutečnými řetězovými kladkostroji. Z vlastní zkušenosti i ze zkušeností mých studentů vím, že po takovém školení je v reálných podmínkách mnohem méně chyb a zmatků.
Složité kladky nejsou jednoduché ani složité – jedná se o samostatný typ.
Charakteristickým rysem komplexních řetězových kladkostrojů je přítomnost v systému válečků pohybujících se směrem k nákladu. To je hlavní výhoda složitých řetězových kladkostrojů v případech, kdy je stanoviště umístěno nad záchranáři a je nutné řetězový kladkostroj stáhnout.
Obrázek 12 ukazuje dvě schémata složitých řetězových kladkostrojů používaných při záchranných operacích. Existují i jiná schémata, která se však v záchranářské praxi nepoužívají a v tomto článku se jimi nezabývá.
2.5. Výběr optimální konstrukce kladky.
2.5.1 . Každá konstrukce kladky má kromě nárůstu úsilí další důležité ukazatele, které ovlivňují celkovou efektivitu jejího provozu.
Obecné konstrukční prvky, které pomáhají zlepšit účinnost kladkostrojů:
Čím delší je pracovní délka kladky, tím větší je její pracovní zdvih a vzdálenost, na kterou je břemeno zvednuto na jeden pracovní zdvih.
Při stejné pracovní délce pracuje řetězový kladkostroj s větším pracovním zdvihem rychleji.
Při stejné pracovní délce a pracovním zdvihu řetězový kladkostroj pracuje rychleji a vyžaduje méně přestavování.
4 . Jednoduché kladky 2:1 a 3:1 poskytují nejrychlejší zvedání s minimem systémových změn.
Než přejdete na vysokosilné kladky, musíte se ujistit, že byla přijata všechna opatření pro boj proti tření v jednoduché kladce.
Často je možné snížením ztrát třením pokračovat v práci s jednodušší kladkou a udržovat vysokou rychlost zdvihu.
Obecně ale vše závisí na konkrétní situaci, ve které by měl být ten či onen typ kladky použit. Proto není možné dát jednoznačná doporučení.
Aby bylo možné vybrat optimální řetězový kladkostroj pro práci v každé konkrétní situaci, musí záchranáři znát hlavní klady a zápory každého systému.
2.5.2. Obecné výkonnostní charakteristiky jednoduchých řetězových kladkostrojů
Výhody jednoduchých řetězových kladkostrojů:
* Jednoduché a přímočaré sestavení a ovládání.
* U jednoduchých kladkostrojů se pracovní zdvih blíží pracovní délce kladkostroje, protože se za provozu zcela „složí“ - 1. zátěžový válec je přitažen blízko ke stanici. To je vážné plus zejména v případech, kdy je celková pracovní délka kladky omezena (například krátká pracovní police na skále apod.)
* Je třeba přesunout pouze jeden chapač (svorku).
* S dostatečným počtem lidí, kteří zvednou lano, poskytují jednoduché kladky 2:1 a 3:1 nejvyšší rychlost zvedání.
Nevýhody jednoduchých řetězových kladkostrojů:
* Větší (ve srovnání se složitými řetězovými kladkostroji podobných sil) počet kladek. V důsledku toho velké celkové ztráty třením.
Z tohoto důvodu se jednoduché kladky již v záchranářské praxi nepoužívají.než 5:1.A při použití karabin nemá smysl vyrábět jednoduchý řetězový kladkostroj větší než 4:1
* Při stejné celkové pracovní délce používají jednoduché kladky více lana než složité kladky podobných sil. Obr.18
|
2.5.3. Obecné výkonnostní charakteristiky složitých řetězových kladkostrojů.
Výhody komplexních řetězových kladkostrojů:
* Se stejným počtem válečků a uchopovacích jednotek (svorek) umožňují vytvářet kladky s vysokou silou. Například:
Pro složitou kladku 6:1 jsou potřeba 3 válečky a jednoduchá 4:1.
4 kladkostroje pro složitý řetězový kladkostroj 9:1 a jednoduchý 5:1. Rýže. 19, 20.
* Vyžaduje méně lana ve srovnání s podobnými jednoduchými kladkovými systémy. Obrázek 16.
* Ve srovnání s podobnými jednoduchými kladkostroji poskytují složité řetězové kladkostroje větší skutečný zisk, protože je zapojeno méně válečků.
Například: ve složitém řetězovém kladkostroji 4:1 jsou 2 válečky a v jednoduchém řetězovém kladkostroji 4:1 jsou 3 válečky.
V souladu s tím budou ve složitém řetězovém kladkostroji ztráty třením menší a PV bude větší.
Příklad na Obr. 21:
V komplexním řetězovém kladkostroji 4:1 (2 válečky) při použití válečků se ztrátou třením 20 % PV bude -3.24:1. V jednoduchém řetězovém kladkostroji 4:1 (3 válečky) – FV =2.95:1
|
|
|
Nevýhody složitých řetězových kladkostrojů:
* Náročnější na organizaci.
* Některé konstrukce složitých řetězových kladkostrojů vyžadují více přeskupení, protože pro opětovné natažení kladkostroje na jeho plnou pracovní délku je nutné přesunout 2 uchopovací jednotky (svorky)
* Při stejné pracovní délce je pracovní zdvih složitých řetězových kladkostrojů menší než zdvihjednoduchý, protože se při každém pracovním zdvihu úplně nesloží (válec nejblíže k tažným je přitažen ke stanici a 1. zátěžový válec se zastaví před dosažením stanice). To výrazně snižuje efektivitu práce, zejména v případech, kdy je omezena celková pracovní délka kladky (například krátká pracovní police na skále apod.) Může také zkomplikovat práci v posledních fázích výtahu, kdy je nutné zvednout břemeno na pracoviště.
* Obecně jsou z hlediska rychlosti zdvihu výrazně horší než jednoduché kladkostroje.
Praktické tipy pro práci se složitými řetězovými kladkostroji:
* Aby se složitý řetězový kladkostroj mohl při každém pracovním zdvihu více složit a bylo potřeba méně přestavování, je nutné oddělit stanice jednoduchých řetězových kladkostrojů, které jsou součástí složitého. Obr.22
|
* Složitý systém řetězového kladkostroje vyžaduje méně změn v provozu, pokud je jednoduchýřetězový kladkostroj s velký tahá silně za kladku s menší snaha.
Příklad na Obr.22A
A -řetězový kladkostroj 6:1 (tah 2:1 3:1) V tomto případě je nutné přeskupit 2 uchopovací jednotky.
B – další schéma řetězového kladkostroje 6:1 – 3:1 táhne na 2:1. Je nutná výměna pouze jedné uchopovací jednotky (svorky). V souladu s tím systém pracuje rychleji.
|
2.5.4. Ve všech výše uvedených provedeních kladek musí být lano taženo směrem k nakládací stanici. V horách, na omezeném prostoru nebo na stěně může být tahání zdola nahoru velmi obtížné a nepohodlné. Abyste stáhli a využili svou váhu při práci a také abyste si netrhali záda, často připojujete další stacionární válec (karabinu). Rýže. 23.
Nicméně, Podle pravidla pro kladku č. 1, stacionární válečky neposkytují žádné zvýšení síly. Ztráty třením v takovém provedení, zejména při použití karabiny, mohou negovat všechny výhody tahu směrem dolů.
b. Použití složitý řetězový kladkostroj.
Složité řetězové kladkostroje nejsou jednoduché ani složité - jsou samostatnéPohled.
Charakteristickým rysem komplexních řetězových kladkostrojů je přítomnost v systému válečků pohybujících se směrem k nákladu.
To je hlavní výhoda složitých řetězových kladkostrojů v případech, kdy je stanoviště umístěno nad záchranáři a je nutné řetězový kladkostroj stáhnout.
Na Obrázek 25. jsou uvedena dvě schémata složitých řetězových kladkostrojů používaných při záchranných pracích.
Existují i jiná schémata, která se však v záchranářské praxi nepoužívají a v tomto článku se jimi nezabývá.
|
Poznámka:
Diagram zobrazený v Rýže. 25 komplexní řetězový kladkostroj 5:1 je uveden v knize „Škola horolezectví. Počáteční školení" vydání z roku 1989, s. 442.
Hlavní nevýhody složitých řetězových kladkostrojů jsou podobné nevýhodám složitých řetězových kladkostrojů:
Složité kladky se neskládají úplně, mají krátký pracovní zdvih a vyžadují mnoho přeskupení při každém pracovním cyklu. Například schéma 5:1 vyžaduje přeskupení dvou uchopovacích jednotek.
2.5.5. V případech, kdy síla sestavené kladky nestačí a délka tažného lana nestačí k sestavení výkonnějšího okruhu, může být přídavná kladka 2:1 připevněná ke konci lana pomocí úchopového uzlu nebo svorky. Pomoc.
K tomu stačí mít 2-3x přeložený krátký konec lana nebo šňůru, 1 váleček (karabinu) a 1 chapadlo (svorku). Příklad na Rýže. 26.
Také pro přídavný řetězový kladkostroj 2:1 lze použít průvěs nákladního lana, jak je znázorněno na obrázku z knihy F. Kropfa. "Záchranné práce v horách" 1975 Rýže. 26A
|
|
Toto je jeden z nejrychlejších a nejjednodušších způsobů, jak zvýšit sílu kladky - druh „kouzelné hůlky“. Přidáním schématu 2:1 do jakéhokoli řetězového kladkostroje automaticky získáte 2x teoretický zisk v úsilí. jaké to bude skutečné výhry, záleží na situaci.
Nevýhody tohoto schématu již byly zmíněny výše - jedná se o krátký pracovní zdvih a mnoho přestaveb (je nutné přestavět dvě chapadla).
Jsou však situace, kdy tato metoda může pomoci. Tato metoda se například často používá v případech, kdy jsou někteří ze zachránců táhnoucích kladku nuceni přejít k plnění jiných úkolů a úsilí těch zbývajících na práci na kladce nestačí a je třeba rychle zvýšit úsilí.
2.5.6. Obrázek 27 ukazuje schéma tzv. „vestavěných dvou“.
Jednoduchý kladkový systém 2:1 je „zabudován“ do jednoduchého kladkového systému 3:1. Výsledkem byl řetězový kladkostroj s TV 5:1. Tento řetězový kladkostroj není jednoduchý ani složitý. Jeho přesný název jsem nenašel. Název "kompozit" na Obr. 27 a 27A jsem vymyslel já.
Přes mírnou ztrátu v TV oproti obvodu na Obr. 26 (5:1 vs 6:1) má tento systém řadu praktických výhod:
* Jedná se o ještě ekonomičtější metodu, protože kromě lana je zapotřebí pouze jedna další kladka (karabina).
* V provozu vyžaduje tento způsob přeuspořádání pouze jednoho chapadla (svorky) a je tedy provozně efektivnější.
*Další příklad tohoto "vestavěného dvou" systému je uveden v rýže. 27A.
Co zde funguje, je složitá řemenice 10:1 – řemenice 2:1 je „zabudována“ do řemenice 6:1.
Podobný systém lze použít i při samotném vytahování oběti. V takovém schématu jsou velké ztráty třením nevyhnutelné a nárůst je pomalý. Celkově je ale systém docela praktický, funguje dobře a umožňuje práci jednoho záchranáře, aniž by se namáhal.
|
Vodicí kladky jsou umístěny na samostatné stanici přímo nad zvedacím (sjezdovým) bodem.
Stanici lze umístit na skálu, na strom, na speciální nebo improvizovaný stativ atp. viz obr.30-37.
Při výstupu a sestupu s lanovými nástavci se používají vodící kladky největšího průměru, kterými volně prochází lano s uzly.
Stanice vodicích válečků musí být navržena tak, aby vydržela velké zatížení.
rýže. 29.
|
Jaké jsou výhody použití vodicích válečků*
Stručně řečeno, kompetentní používání HP umožňuje záchranářům pracovat efektivněji a bezpečněji.
Níže jsou uvedeny příklady hlavních výhod použití vodicích válečků:
* Klouzání lana pod zatížením do strany po okraji pracovního prostoru při práci záchranářů (nezáleží na tom, zda se jedná o výstup nebo sestup, skálu nebo budovu) Je krajně nežádoucí a nebezpečné odírat lano!
Optimálně by se lano mělo přibližovat k okraji pod úhlem 90°. V opačném případě se nákladní lano nevyhnutelně posune do strany.
HP umožňuje nasměrovat nosné lano ve správném úhlu k okraji plošiny. Rýže. 31
* V případech, kdy není žádná vhodná pracovní plošina přímo nad místem zvedání nebo spouštění, umožňuje HP umístit nakládací stanici pro spouštění a zvedání mimo zvedací linku na vhodnější místo pro práci.
Umístění stanice mimo čáru stoupání (sestupu) navíc snižuje pravděpodobnost zasažení záchranáře, oběti, nákladu a jistících lan kameny atd., které mohou být odhozeny výše pracujícími záchranáři.
* HP umožňuje zcela nebo částečně zvednout kladkový systém nad terén. To výrazně zvyšuje efektivitu práce snížením třecích ztrát kladky a jejích součástí na terénu. Díky tomu se také zvyšuje celková bezpečnost práce, protože se snižuje pravděpodobnost oděru, zadření nebo zaseknutí jakékoli součásti systému kladek.
* HP umožňuje snížit nebo zcela eliminovat tření nákladního lana o hranu (ohyb) pracovní plošiny. To je také z bezpečnostního hlediska velmi velké plus.
* HP může výrazně usnadnit přechod přes hranu zachránce a postiženého jak při výstupu, tak při sestupu. Jedná se o jeden z nejtěžších a časově nejnáročnějších okamžiků při přepravě, zejména pro doprovázejícího záchranáře.
Vodicí válečky jsou extrémně široce používány profesionály v různých situacích, jak v horách, tak v umělých podmínkách. Proto chci tento způsob optimalizace umístění kladkostrojů na zemi ilustrovat podrobněji. Rýže. 30-37.
|
|
|
|
|
HP vám umožňuje:
* Zvedněte přejezd výš.
* Pohodlně umístěte systém kladek.
* Stáhněte kladkostroj dolů.
* Upravte napětí přejezdu během provozu.
Důležité! Když je napětí křížení silné, dochází k velmi velkému zatíženíkrajní body přechodu. Rýže. 38.
|
Závěry z výše uvedeného diagramu jsou následující:
* Vyhněte se nadměrnému napínání přejezdů - to je nebezpečné!
Například:
Když dvě osoby (oběť a doprovázející osoba) současně překročí silně natažený přechod Celková hmotnost ~ 200 kg, může v důsledku nevyhnutelného kývání přechodu dosáhnout špičkového zatížení v krajních bodech. 20
KN (2000 kg)a výš! Toto zatížení se blíží hranici pevnostních charakteristikhorolezecké karabiny, expresky a lana (s přihlédnutím ke ztrátě pevnosti lana vuzly).
* Všechna místa křížení, včetně montážní stanice vodicích kladek aVšechny jeho součásti musí být extrémně spolehlivé!
Pokračování příště…
