Bir kişi büyük yükleri kaldırmak için çok güçlü değildir, ancak bu süreci kolaylaştıran birçok mekanizma geliştirmiştir ve bu yazıda makaraları tartışacağız: bu tür sistemlerin yönü ve tasarımı ve ayrıca deneyeceğiz böyle bir cihazın en basit versiyonunu kendi ellerimizle yapmak.
Kargo makarası, uzunluk kaybederken etkili güç kazanabileceğiniz, halatlardan ve bloklardan oluşan bir sistemdir. Prensip çok basittir. Uzun vadede, güç olarak kazandığımız kadar kaybediyoruz. Mekaniğin bu altın kuralı sayesinde büyük yükleri fazla çaba harcamadan kaldırmak mümkündür. Bu genellikle çok kritik değildir. Bir örnek verelim. Artık 8 kat güç kazandınız ve nesneyi 1 metre yüksekliğe kaldırmak için 8 metre uzunluğunda bir ip çıkarmanız gerekecek.
Bu tür cihazların kullanımı, kaldırma işi için vinç kiralamaktan daha uygun maliyetli olacaktır; üstelik, güç kazanımını kendiniz de kontrol edebilirsiniz. Makaranın iki karşıt tarafı vardır: bunlardan biri sabittir, desteğe sabitlenmiştir ve geri kalanı hareketlidir ve yükün kendisine yapışır. Makaranın hareketli tarafına sabitlenen hareketli bloklar sayesinde mukavemet kazanımı sağlanır. Sabit kısım yalnızca halatın hareket yolunu değiştirmeye yarar.
Makara türleri problem, eşitlik ve çokluk ile ayırt edilir. Soruna göre sıradan ve zor mekanizmalar var ve çokluk, kuvveti çarpmak anlamına geliyor, yani çokluk 4 ise teoride 4 kat güç kazanıyorsunuz. Ayrıca, nadiren ama yine de yüksek hızlı bir kasnak kullanılır; bu seçenek, tahrik bileşenlerinin çok düşük hızlarında yükleri hareket ettirme hızında bir kazanç sağlar.
Öncelikle basit bir montaj makarasını ele alalım. Bir desteğe ve yüke bloklar eklenerek elde edilebilir. Tek mekanizma elde etmek için halatın ucunu yükün hareket eden noktasında güçlendirmelisiniz, eşit mekanizma elde etmek için ise ipi bir desteğe sabitliyoruz. Blok eklerken +2 kuvvet kazanıyoruz ve buna bağlı olarak hareket noktası +1 sağlıyor. Örneğin 2 katlı bir vinç için makara elde etmek için halatın ucunu bir destek üzerinde güçlendirmeli ve yüke sabitlenen bir blok kullanmalısınız. Ve cihazı eşit bir şekilde görebileceğiz.
Çoğulluğu 3 olan bir zincirli vincin çalışma prensibi farklı görünmektedir. Burada halatın ucu yüke sabitleniyor ve birini desteğe, diğerini yüke sabitlediğimiz iki adet makara kullanılıyor. Bu tür bir mekanizma güçte 3 kat artış sağlar; bu garip bir seçenektir. Güç kazancının ne olacağını anlamak için basit bir kural kullanabilirsiniz: Yükten kaç tane halat geliyor, güç kazancımız da o kadardır. Çoğu durumda, yükün sabitlendiği kancalı makaralar kullanılır; bunun sadece bir blok ve bir halat olduğunu düşünmek yanlıştır.
Şimdi zor tip bir zincirli vincin nasıl çalıştığını öğrenelim. Bu isim, bu kargo cihazının çeşitli geleneksel versiyonlarının tek bir sisteme bağlandığı ve birbirlerini çektiği bir mekanizmayı ifade eder. Bu tür yapıların mukavemetindeki kazanç, çokluklarının çarpılmasıyla hesaplanır. Örneğin bir mekanizmayı 4 katıyla, diğerini 2 katıyla çekersek teorik kuvvet kazancımız 8 olacaktır. Yukarıdaki hesaplamaların tümü yalnızca sürtünme kuvveti olmayan harika sistemler için gerçekleşir. Uygulamanın gösterdiği gibi her şey farklıdır.
Blokların herhangi birinde sürtünme nedeniyle küçük bir güç kaybı vardır, çünkü hala sürtünme kuvvetinin üstesinden gelmek için harcanmaktadır. Sürtünmeyi azaltmak için şunu unutmamalıyız: Halatın bükülme yarıçapı ne kadar büyük olursa sürtünme kuvveti de o kadar az olacaktır. Bunun mümkün olduğu durumlarda geniş yarıçaplı silindirlerin kullanılması tavsiye edilir. Karabina kullanırken, benzer seçeneklerden oluşan bir blok yapmak gerekir, ancak silindirler karabinalardan çok daha etkilidir, çünkü üzerlerindeki kayıp% 5-30'dur, karabinalarda ise% 50'ye kadar çıkar. En büyük etkiyi elde etmek için en etkili bloğun yüke daha yakın yerleştirilmesi gerektiğini bilmek de faydalıdır.
Güçteki gerçek kazancı nasıl hesaplayabiliriz? Bunun için kullanılan blokların verimliliğini bilmek bizim için önemli. Verimlilik 0'dan 1'e kadar sayılarla ifade edilir ve eğer büyük çaplı veya çok sert bir halat kullanırsak blokların etkinliği üreticinin belirttiğinden çok daha az olacaktır. Bu, bunu sağlamanın ve blokların verimliliğini ayarlamanın gerekli olduğu anlamına gelir. Normal tip gücündeki gerçek kazancı hesaplamak için kaldırma mekanizması Halatın her bir dalındaki yükü hesaplamanız ve katlamanız gerekir. Zor türlerin güç kazanımını hesaplamak için, içerdiği sıradan türlerin gerçek güçlerini çarpmanız gerekir.
Halatın sürtünmesini de hatırlamak gerekir, çünkü dalları kendi aralarında bükülebilir ve yüksek yüklerden gelen makaralar ipi toplayıp sıkıştırabilir. Bunun olmasını önlemek için blokların birbirine göre aralıklı olması gerekir, örneğin aralarında bir devre kartı kullanabilirsiniz. Ayrıca sadece esnemeyen statik halatlar satın almak gerekir çünkü dinamik olanlar ciddi bir güç kaybı verir. Mekanizmayı monte etmek için, kaldırma cihazından bağımsız olarak yüke bağlanan ayrı bir veya kargo halatı kullanılabilir.
Bireysel halat kullanmanın avantajı, yük kaldırma yapısını önceden hızlı bir şekilde monte edebilmeniz veya hazırlayabilmenizdir. Ayrıca tüm uzunluğunu da kullanabilirsiniz, bu aynı zamanda düğümlerin atılmasını da kolaylaştırır. Dezavantajlarından biri ise kaldırılan yükün otomatik olarak sabitlenmesi ihtimalinin bulunmamasıdır. Kargo halatının avantajları, kaldırılan nesnenin otomatik olarak sabitlenmesinin mümkün olması ve bireysel bir halata ihtiyaç duyulmamasıdır. Dezavantajları arasında en önemlisi, çalışma sırasında düğümleri hareket ettirmenin zor olması ve ayrıca mekanizmanın kendisinde bir kargo halatı harcamanız gerekmesidir.
Halat yakalandığında, yükün kaldırıldığı anda ya da dinlenmek için durduğunuzda ortaya çıkabileceği için kaçınılmaz olan ters hareketten bahsedelim. Ters hareketi önlemek için ipin yalnızca tek yönde geçmesine izin veren bloklar kullanmanız gerekir. Aynı zamanda yapıyı da öyle organize ediyoruz ki kilitleme silindiri sabittiröncelikle kaldırılan nesneden itibaren. Bu sayede sadece ters hareketten kaçınmakla kalmıyoruz, aynı zamanda boşaltma sırasında veya blokları yeniden düzenlerken yükü belirli bir süre sabit tutmamıza da olanak sağlıyoruz.
Ayrı bir halat kullanıyorsanız engelleme silindiri kaldırılan yükün ucuna sabitlenirken sabitleme rulosunun çok etkili olması gerekir.
Şimdi sabitleme hakkında biraz kaldırma mekanizması kargo halatına. Bloğun hareketli kısmını sabitlemek için yakınlarda gerekli uzunlukta bir ip bulunması pek sık görülen bir durum değil. Burada birkaç mekanizma montajı türü verilmiştir. İlk yöntem, 7-8 mm çapındaki kordonlardan 3-5 turda örülmüş kavrama düğümlerinin kullanılmasıdır. Bu seçenek pratikte en iyisi olarak kabul edilir, çünkü 11 mm çapında bir halat üzerinde 8 mm'lik kordondan yapılmış kavrama düğümü yalnızca 10-13 kN'lik bir yük altında kaymaya başlar. Aynı zamanda ilk başta ipi deforme etmez ancak bir süre sonra örgüyü eritip ona yapışarak fitil görevi görmeye başlar.
Diğer bir seçenek ise genel yön kelepçesi kullanmaktır. Zaman buzlu ve ıslak iplerde kullanılabileceğini gösterdi. Sadece 6-7 kN'lik bir yükle sürünmeye başlar ve ipe hafif zarar verir. Bir sonraki yöntem kişisel bir kelepçe kullanmaktır, ancak 4 kN'lik bir kuvvetle sürünmeye başlayıp aynı zamanda örgüyü yırttığı, hatta ipi bile yiyebileceği için tavsiye edilmediği düşünülmektedir. Bunların hepsi endüstriyel tasarımlar ve kullanımları ama biz el yapımı zincirli vinç yapmaya çalışacağız.
Ancak hemen veya bir kereliğine yükler için bir mekanizmaya ihtiyaç duyulursa, ancak bunu mağazalardan almak için yeterli zamanınız yoksa ve yeterli paranız yoksa, size kendi başınıza nasıl zincirli vinç yapacağınızı anlatacağız. eller. Atölyenizde dişli çubuklar, rulmanlar, blok, kablo, kanca ve dişli varsa harikadır. Biraz zaman alacaktır: Rulmanları saplamanın üzerine yerleştirmeniz gerekir. Özel şaftı döndürürken kanalizasyona belirli miktarda enerji harcamamak için somunu saplamadan sabitlemek iyi bir fikir olacaktır. Pimin ucuna bir dişli takılabilir, böylece manuel sürüş çok daha rahat hale gelir.
Kabloyu bloğun üzerinden atıp desteğe sabitliyoruz ancak diğer ucuna yükü asacağımız bir kanca takıyoruz. Yükün niteliği kancaya takılmasına izin vermiyorsa, kablonun ucuna bir askı sistemi de takabilirsiniz. Kural olarak, zincirli vincin en basit versiyonu hazırdır. Geriye kalan tek şey, hem satın alınan hem de ev yapımı olan tüm mekanizmalar için kesinlikle aynı olan güvenlik önlemlerini izleyerek çalışmaya başlamaktır. Çalışmaya başlamadan önce tüm parçaların sağlamlığını dikkatlice kontrol edin ve çalışma süresi boyunca ani hareketler yapmaya gerek yok, yük yavaşça kaldırılmalı ve tabii ki asılı bir yükün altında durmamalısınız.
Eski Mısırlılar ve Arşimet, zincirli vincin ne olduğunu merak etmeden, onu zaten ağır nesneleri taşımak için kullanıyordu. Halen tüm kaldırma mekanizmalarında, sporda, evde yaygın olarak kullanılmaktadır ve kurtarıcılar tarafından da kullanılmaktadır. O zamandan beri bu cihazın tasarımı önemli değişikliklere uğradı, ancak çalışma prensibi değişmedi.
Temas halinde
Basit bir zincirli vinç, bir halat, kablo veya zincirle birbirine bağlanan iki makaradan oluşur. Makara, bir eksen üzerinde dönen metal bir tekerlek şeklinde yapılmıştır. Kabloyu döşemek için dış kenar boyunca bir oluk açılır. Yapıyı oluşturan makaralara blok denir. Bazıları sabit, diğerleri konumu değiştir yük hareket ettikçe. Hareketli bloklar yer çekiminin olduğu tarafa yerleştirilir. Sabit blok kablonun hareket yönünü ve kuvvet uygulama vektörünü değiştirirken, hareketli bloklar ise yüke uygulanan kuvveti arttırır. Yükün hareketi, bir blok sistemi üzerinden bir ip ile makaranın sabit kısmına çekilmesi nedeniyle meydana gelir.
Esasen, zincirli vinç, bloklar arasında bulunan halatın parçaları tarafından oynanan bir kaldıraç sistemidir. Bildiğiniz gibi kaldıraç yasası, güç kazandığınızda mesafeden ve dolayısıyla hızda kaybedersiniz ve bunun tersi de geçerlidir. Araç, kargo taşımak içinÇift kazanma mekanizmalı 1 metre için 2 metre ip seçmeniz yani 2 kat daha fazla zaman harcamanız gerekecek. Uygulanan kuvvet yükün kütlesinden 2 kat daha az olacaktır ancak harcanan enerji miktarı değişmeyecektir.
Aynı şekilde makara ile yükün bağlantı noktalarının yeri değiştirilirse mesafeden kazanç hesaplanır.
Bu, makaranın teorik olarak kuvveti veya hızı kaç kat artırdığını gösteren temel özelliktir. Çokluk, yükün aralarında dağıtıldığı kablo dallarının sayısına göre belirlenir ve çift veya tek olabilir. İlk durumda, kablonun serbest ucu kaldırma mekanizmasının sabit kısmına sabitlenir, ikincisinde ise kanca klipsine tutturulur.
Görünüşe göre blok sayısını artırarak çabayı sonsuza kadar çoğaltabilirsiniz.
Ancak en iyi kasnak modellerinde bile aşılması en az %10 çaba gerektiren sürtünmeyi kimse iptal etmedi. Bu yüzden gerçek kazancı hesaplarsanız Katları 5:1 olan (5*0,9*0,9*0,9*0,9 = 3,28) bir makaranın sürtünmesi dikkate alındığında sonuç daha mütevazı olacaktır. Ve sürtünme kayıpları çok daha fazla olan bloklar yerine (örneğin dağcılıkta) karabinalar kullanırsanız, kazanç daha da mütevazı olacaktır.
Amacı ve tasarımı geçtiğimiz yüzyıllarda değişmeyen kasnaklı vinçler güç ve hız olabilir. Birincisi kaldırma mekanizmalarında kullanılır ve ikincisi asansörlerle donatılmıştır. Uygulamaya göre üretilirler:
Evde her gün ağırlık kaldırmaya gerek yoktur, bu nedenle bir kerelik çalışma için kendi ellerinizle bir kaldırma cihazı yapabilirsiniz. Bunun için ihtiyacınız olan her şey tutumlu sahibinin atölyesinde bulunabilir:
Rulman silindirin içine yerleştirilir ve saplamanın üzerine yerleştirilir. Ortaya çıkan mili döndürmek için çaba harcamamak için somunu vidalayın ve kilitleyin. Saplamaya bir kanca takılıdır veya sapanlar. Yapılan bloktan geçirilen halatın bir ucu sabit bir desteğe sabitlenir, diğer ucu ise yük kaldırılırken yukarı doğru çekilir. Sonuç, çarpanı 2:1 olan basit bir zincirli vinçti.
Böyle bir mekanizma ile çalışmak sakıncalı olduğundan, başka bir blok yapmalı ve onu sabitledikten sonra içinden bir ip geçirmelisiniz. Artık aşağı çekilebilir ve hatta bir vince bağlanabilir. Çalışma koşullarının iyileştirilmesine ek olarak, bu, gerekirse yükü herhangi bir ara konumda sabitleme olanağı da sağlayacaktır.
DIY zincirli vinç için çelik kablo yerine halat kullanmak daha iyidir. Avantajı izin vermesidir hızlı bir şekilde monte edin veya sökün tasarım. Esnemeyen statik türleri tercih etmelisiniz. Dinamik tipler güç kazanımının bir kısmını “yiyor”.
Ders No. 6 KASNAKLAR
Dersin özeti:
6.1 Zincirli vinçlerin amacı.
6.2 Makara çeşitleri.
6.1 Zincirli vinçlerin amacı.
Kaldırma makinelerinde yük, esnek bir çekme elemanının bir veya daha fazla kolundan asılabilir.
Bir yükün birden fazla daldan asılması durumunda esnek organ, sabit ve hareketli klipslere bağlanan bir blok sistemi etrafında bükülerek makaralar oluşturur. Kasnaklı vinçlerde tüm bloklar tek bir esnek gövde etrafına sarılır ve bu gövdenin ucu hareketli veya sabit bir tutucuya takılabilir. Kafeslerdeki bloklar birbirinden bağımsız olarak dönmelidir, çünkü bloklar boyunca eşit olmayan mesafeler geçen çekiş elemanı onları farklı hızlarda döndürmektedir.
6.2 Makara çeşitleri.
Bir yükü asmanın en basit şeması Şekil 10'da gösterilmektedir, a, halatın bir ucu tambura sabitlendiğinde, diğer ucunda ise Q kütleli bir yük vardır.
İpte bir S kuvveti ortaya çıkar. Büyük bir yük kütlesiyle birlikte kuvvet de artar. Halat, blok ve tamburun çap seçimini belirlediği için boyutları da artar. Tambur üzerindeki moment, halattaki kuvvet ile tamburun yarıçapının çarpımına (M b = SR b) eşit olduğundan önemli olacaktır. Genel olarak mekanizma hantal, ağır ve ekonomik açıdan kârsız hale gelecektir. Bu nedenle ipteki kuvveti azaltmak mantıklıdır. Bu amaçla yük iki veya dört halat üzerine veya makaralar kullanılarak asılır.
Kasnak vinci esnek bir gövde (halat veya zincir) ile çevrelenmiş çok sayıda hareketli ve sabit bloktan oluşan bir sistemdir. Çekme blokları yükleri kaldırmak ve çekmek için kullanılır. Kasnak bloklarının vincin kaldırma veya kaldırma mekanizmalarına yerleştirilmesi, çekiş elemanının gerginliğini ve tambur üzerindeki yük momentini azaltmanıza olanak tanır. Kasnaklı vinçler aynı zamanda monte edildikleri mekanizmaların dişli oranlarının ve dolayısıyla ağırlıklarının ve maliyetlerinin azaltılmasına da olanak sağlar.
Yükleri kaldırmak için bağımsız bir cihaz olarak, kendi kendine frenlemenin olmaması nedeniyle makara nadiren kullanılır.
^ Sabit kılavuz blokları sabit akslara sabitlenir ve güç ve hız kazancı sağlamadan yalnızca çekiş elemanının yönünü değiştirmeye yarar.
Blok yataklardaki sürtünme ve halatların bükülme sırasındaki sertliğinin aşılmasından kaynaklanan ek çabalar nedeniyle, gerekli çekiş kuvveti S ile kaldırılan yükün ağırlığı Q arasındaki ilişki aşağıdaki formülle ifade edilecektir:
^S = Q/ή bloğu
Nerede ή engellemek- yeterlik blok yataklarındaki sürtünme kayıpları ve çekiş elemanının sertliği dikkate alınarak. Tek bir bloğu çelik halatla bükerken ve bloğu kaymalı yataklara monte ederken ή engellemek = 0,95; bloğu rulmanlara monte ederken ή engellemek = 0,98.
Hareketli kılavuz blokları
Hareketli bir bloğa Q yükü asarsanız ve halatın bir ucunu sabit bir noktaya sabitlerseniz, halatın diğer ucundaki çekme kuvveti yükün ağırlığından ve hızından yaklaşık 2 kat daha az olacaktır. bloğun ve yükün hareketi çekme ucunun hızından yaklaşık 2 kat daha az olacaktır.
^S = Q/2ή bloğu
Bu durumda sonuç güçte artış ve hızda kayıptır.
Hareketli bloğa bir çekme kuvveti S uygulanırsa ve çekiş elemanından bir Q yükü askıya alınırsa, bu durumda çekiş kuvveti yükün ağırlığının yaklaşık 2 katı olacak ve yükün kaldırma hızı yaklaşık 2 kat olacaktır. bloğun hızı;
^S = 2Ç/ή bloğu
Bu durumda dayanımda kayıp ve yükü kaldırma hızında artış olur.
O. Yük kaldırmak için kullanılan makinelerde direkt ve ters hareketli kasnaklar kullanılmaktadır.
Mukavemet kazanmak için doğrudan etkili makaralar kullanılır. Kaldırma mekanizmasında ucu tamburun üzerine uzanan esnek organın gerginliğini azaltmak için tasarlanmıştır.
6.3 Makaraların çeşitliliği ve türleri.
Zincirli vincin ana parametresi çokluk (dişli oranı) esnek bir çekiş elemanının ön ucunun hızının tahrik edilene oranı veya yükün asılı olduğu halatın (zincir) dal sayısının üzerine sarılan halatın dal sayısına oranı olarak anlaşılmaktadır. davul.
Doğrudan etkili makaraların çokluğu bire eşit veya birden büyüktür.
i = VS /VQ
Nerede V S ,V Q – sırasıyla esnek gövdenin ön ve tahrik uçlarının hızı.
Genel durumda, esnek gövdenin sarma şemasına ek bloklar eklenerek herhangi bir sayıdaki makaralar oluşturulabilir ve tek sayıdaki makaralar için, çift makaralar için çekiş elemanının ucunun hareketli bir tutucuya sabitlenmesi gerekir; çokluk, sabit blokların tutucusuna sabitlenir.
P 
Ters etkili kasnaklar şunları sağlar:
seyahat ve hız kazancını artırın
Sürüş organı ve yaygın olarak kullanılmaktadır
asansörler ve yükleyiciler.
Ters etkili kasnaklar için
Makaranın çokluğu birden küçüktür çünkü
VS
Yüksek hızlı makaralar farklıdır
güç makaraları çünkü çalışma içerirler
genellikle hidrolik tarafından geliştirilen kuvvet
veya pnömatik tahrik geçerlidir -
hareketli klipse bağlanır ve yük halatın serbest ucundan asılır. Bu nedenle güç makaralarının tam tersidirler.
İÇİNDE 
tek kasnaklı vinçler adlandırıldığında
halatın tamburdan döndürülmesi veya çözülmesi,
halat hareketi nedeniyle
tamburun ekseni boyunca istenmeyen
tambur desteklerindeki yükte yeni değişiklik
Ayrıca tek bir makarada ise
bypass bloğu yok ve kanca bloğundan halat yok
dövme tutucu doğrudan içine girer
tamburun üzerinde, ardından ipi hareket ettirirken
hareket tamburun ekseni boyunca meydana gelir
yalnızca dikey olarak değil aynı zamanda dikey olarak da yükleyin
yatay. Kesinlikle sağlamak için
yükün dikey olarak kaldırılması ve sabit
tambur desteklerine yükler uygulanır
oluşan çift kasnaklar vardır
iki adet tek zincirli vinç.
Her iki makaranın halat dallarının eşit olmayan şekilde gerilmesi durumunda yük kafesinin normal konumunu sağlamak için çoğunlukla bir dengeleme bloğu kullanılır. Bu blok, yükü kaldırırken ve indirirken dönmez ve ipin eşit olmayan şekilde çekilmesi durumunda yalnızca her iki makaranın dallarının uzunluğunu eşitlemeye yarar. Çokluk çift ise sabit bloklar arasında, çokluk tek ise fırtına kafesinin hareketli blokları arasında yer alır. Halat tesviye bloğu üzerinde yalnızca ara sıra hareket ettiğinden, çapı blok çapının 0,8'ine eşit, elektrikli vinçler ve kendinden tahrikli pergel vinçler için bu çapın 0,6'sına eşit alınabilir.
Tek zincirli vinçlerin çift zincirli vinçlerle karşılaştırıldığında, ikincisinin bazı avantajları vardır:
Tamburda bir kılavuz blok bulunmadığında yükün dikey olarak kaldırılmasını sağlayın;
Yük havada daha stabil bir konumdadır; daha az sallanıyor çünkü geniş aralıklı iki dalda asılı;
Halatın bir kolundaki aynı kuvvet azalmasıyla aşınması daha az olacaktır çünkü bloklarda daha az bükülme var. Örneğin, tek bir dört katlı makarada kuvveti yaklaşık dört kat azaltmak için, halat bloklar üzerinde dört kez ve çift-çift makarada iki kez bükülür, çünkü dengeleme bloğundaki bükülme dikkate alınmaz. hesap. Aynı zamanda tambur üzerindeki kuvvet tekli makaralara göre iki katına çıkar çünkü iki halat dalı tamburun içine giriyor;
Aynı yükü aynı hızda kaldırırken, çift zincirli bir vinçte, yükün iki kat daha fazla dalda asılı kalması nedeniyle halatın, tamburun ve blokların çaplarının daha küçük olduğu ve dolayısıyla sayının daha küçük olduğu ortaya çıktı. tamburun devir sayısı daha büyük ve dişli oranı daha küçüktür. Bununla birlikte, tamburun üzerine iki kat daha uzun halat sarılması nedeniyle, tamburun uzunluğu tek bir makaraya göre önemli ölçüde daha fazladır.
2 Zincirli vinç nedir?
3 Doğrudan hareketli zincirli vinç ne sağlar?
4 Ters etkili kasnak ne işe yarar?
5 Bir zincirli vincin çokluğu nedir?
6 Tek zincirli vinçlerin dezavantajları nelerdir?
7 Çift zincirli vinçleri tanımlayın?
Kasnak vinci - bu, bir halat, halat veya kabloyla çevrelenmiş birkaç hareketli ve sabit bloktan oluşan, kaldırılan yükün ağırlığından birkaç kat daha az bir kuvvetle yükleri kaldırmanıza olanak tanıyan bir kaldırma cihazıdır.
Herhangi bir zincirli vinç, bir yükü kaldırmak için belirli bir çaba kazancı sağlar. Halat ve bloklardan oluşan herhangi bir hareketli sistemde sürtünme kayıpları kaçınılmazdır. Bu bölümde hesaplamaları kolaylaştırmak amacıyla kaçınılmaz sürtünme kayıpları dikkate alınmamış ve Teorik Olarak Olası Efor Kazanımı veya kısaltılmış TV teorik kazancı esas alınmıştır).
Not: Elbette zincirli vinçlerle yapılan gerçek çalışmalarda sürtünme ihmal edilemez. Bununla ilgili daha fazla ayrıntı ve sürtünme kayıplarını azaltmanın ana yolları, bir sonraki "Kasnak bloklarıyla çalışmaya yönelik pratik ipuçları" bölümünde tartışılacaktır.
Bir halatı (kabloyu) bir yüke bağlarsanız, onu istasyona sabitlenmiş bir bloğun (bundan sonra sabit veya sabit blok olarak anılacaktır) üzerinden atıp aşağı doğru çekerseniz, yükü kaldırmak için eşit bir kuvvet uygulamanız gerekir. yükün ağırlığı. Efordan kazanç yoktur. Yükü 1 metre kaldırmak için bloğun içinden 1 metre ip uzatmanız gerekir.
Bu sözde 1:1 şemasıdır
Halat (kablo) istasyona sabitlenir ve yükün üzerindeki bir bloğun içinden geçirilir. Bu şema ile bir yükü kaldırmak, kütlesinden 2 kat daha az bir kuvvet gerektirir. Çaba kazancı 2:1'dir. Silindir yük ile birlikte yukarı doğru hareket eder. 1 metrelik bir yükü kaldırmak için 2 metrelik ipi silindirin içinden geçirmeniz gerekir.
Bu, en basit 2:1 zincirli vincin diyagramıdır
Şekil No. 1 ve 2 aşağıdakileri göstermektedir Kasnaklı Vinçler için Temel Kurallar:
Kural 1.
Çaba kazancı yalnızca doğrudan yüke veya yükten gelen bir halata bağlanan HAREKETLİ makaralardan gelir. SABİT makaralar yalnızca halatın hareket yönünü değiştirmeye yarar ve ÇABA KAZANILMAZ.
Kural 2.
Çabada kazandığımız sefer sayısı, uzaktan kaybettiğimiz sefer sayısıyla aynıdır. Örneğin: Şekil 2'de gösterilende ise. 2:1 zincirli vinçte, yükün yukarı doğru kaldırıldığı her metre için 2 metre halat sistemden çekilmelidir; daha sonra 6:1 zincirli vinçte buna karşılık gelen 6 metre halat çekilmelidir. Pratik bir sonuç, zincirli vinç ne kadar "güçlüyse" yükün de o kadar yavaş yükseldiğidir.
İstasyona sabit makaralar ve yüke hareketli makaralar eklemeye devam ederek, farklı kuvvetlere sahip basit makaraları elde edeceğiz:
Basit zincirli vinç örnekleri Şek. 3, 4.
Kural #3
Basit makaralı vinçlerde teorik efor kazancının hesaplanması. Burada her şey oldukça basit ve net.
Hazır bir makaranın TV'sini belirlemeniz gerekiyorsa, yükten yukarı çıkan ip tellerinin sayısını saymanız gerekir. Hareketli makaralar yükün kendisine değil de yükten gelen bir halata bağlıysa (Şekil 6'daki gibi), o zaman halatlar makaraların sabitlendiği noktadan itibaren sayılır. Şekil 5, 6.
Cesur stil
Basit makaralı vinçlerde sisteme eklenen her hareketli makara (yüke bağlı) ayrıca çift TV verir. Ek kuvvet bir öncekine eklenir.
Örnek: 2:1 makarayla başlarsak, başka bir hareketli makara ekleyerek 2:1 + 2:1 = 4:1 elde ederiz; Başka bir video ekleyerek 2:1 + 2:1+2:1= 6:1 vb. elde ederiz.
Şekil 7,8.
Kargo halatının ucunun nereye sabitlendiğine bağlı olarak (istasyonda veya yükte), basit makaralar çift ve tek olarak ayrılır.
Halatın ucu istasyona sabitlenirse, sonraki tüm makaralar ÇİFT olacaktır: 2:1, 4:1, 6:1, vb. Şekil 7.
Kargo halatının ucu yüke takılırsa ODD makaraları elde edilecektir: 3:1, 5:1 vb. Şekil 8.
Basit makaraların yanı sıra, KOMPLEKS KASNAKLAR da kurtarma operasyonlarında yaygın olarak kullanılmaktadır.
Karmaşık makara, basit bir makaranın başka bir basit makarayı çektiği bir sistemdir. Bu sayede 2, 3 veya daha fazla makara bağlanabilir.
Şekil 9, kurtarma uygulamalarında en sık kullanılan karmaşık zincirli vinçlerin tasarımlarını göstermektedir.
Kural 4. Karmaşık bir zincirli vincin TV'sinin hesaplanması.
Karmaşık bir zincirli vinç kullanırken teorik efor kazancını hesaplamak için, onu oluşturan basit zincirli vinçlerin değerlerini çarpmak gerekir. Şekil 2'deki örnek 10. 2:1, 3:1=6:1'i çeker. Şekil 2'deki örnek 11. 3:1, 3:1 = 9:1'i çeker.
Kompleksin içindeki basit makaraların her birinin kuvvetinin hesaplanması, basit makaralar kuralına göre gerçekleştirilir. Halat sayısı, makaranın yüke bağlandığı noktadan veya başka bir makaradan çıkan kargo halatına kadar sayılır. Şekil 2'deki örnekler. 10 ve 11.
Şekil 9, kurtarma operasyonlarında kullanılan hemen hemen tüm ana makara türlerini göstermektedir. Uygulamada görüldüğü gibi, çoğu durumda bu yapılar herhangi bir görevi gerçekleştirmek için oldukça yeterlidir. Metinde daha sonra birkaç seçenek daha gösterilecektir.
Elbette daha karmaşık başka makara sistemleri de var. Ancak kurtarma uygulamalarında nadiren kullanılırlar ve bu makalede ele alınmamıştır.
Yukarıda gösterilen zincirli vinç tasarımlarının tümü, örneğin bir tür yükün yatay bir çubuğa asılmasıyla evde çok kolay bir şekilde öğrenilebilir. Bunu yapmak için, bir parça ip veya kordon, birkaç karabina (silindirli veya silindirsiz) ve kıskaçlara (kelepçeler) sahip olmak oldukça yeterlidir. Gerçek zincirli vinçlerle çalışacak herkese şiddetle tavsiye ediyorum. Kendi deneyimlerimden ve öğrencilerimin deneyimlerinden biliyorum ki, böyle bir eğitimden sonra gerçek koşullarda çok daha az hata ve kafa karışıklığı yaşanır.
Karmaşık makaralar ne basit ne de karmaşıktır; ayrı bir türdür.
Karmaşık zincirli vinçlerin ayırt edici bir özelliği, yüke doğru hareket eden makaraların sistemindeki varlığıdır. Bu, istasyonun kurtarıcıların üzerinde bulunduğu ve zincirli vinci aşağı çekmenin gerekli olduğu durumlarda karmaşık zincirli vinçlerin ana avantajıdır.
Şekil 12, kurtarma operasyonlarında kullanılan karmaşık zincirli vinçlerin iki diyagramını göstermektedir. Başka planlar da var ama bunlar kurtarma uygulamalarında kullanılmıyor ve bu makalede tartışılmıyor.
2.5. Optimum kasnak tasarımının seçilmesi.
2.5.1 . Her kasnak tasarımı, efor kazancının yanı sıra, operasyonun genel verimliliğini etkileyen başka önemli göstergelere de sahiptir.
Kasnaklı vinçlerin verimliliğini artırmaya yardımcı olan genel tasarım özellikleri:
Makaranın çalışma uzunluğu ne kadar uzun olursa, çalışma stroku ve yükün bir çalışma strokunda kaldırıldığı mesafe de o kadar büyük olur.
Aynı çalışma uzunluğunda, daha büyük çalışma strokuna sahip bir zincirli vinç daha hızlı çalışır.
Aynı çalışma uzunluğu ve çalışma stroku ile zincirli vinç daha hızlı çalışır ve daha az yeniden düzenleme gerektirir.
4 . Basit 2:1 ve 3:1 makaralar minimum sistem değişikliğiyle en hızlı kaldırmayı sağlar.
Yüksek kuvvetli makaralara geçmeden önce basit bir makarada sürtünmeyle mücadele için tüm önlemlerin alındığından emin olmanız gerekir.
Çoğunlukla sürtünme kayıplarını azaltarak daha basit bir kasnakla çalışmaya devam etmek ve yüksek kaldırma hızını korumak mümkündür.
Ancak genel olarak her şey, şu veya bu tür kasnağın kullanılması gereken özel duruma bağlıdır. Bu nedenle kesin önerilerde bulunmak imkansızdır.
Her özel durumda çalışmak üzere en uygun zincirli vinci seçmek için, kurtarıcıların her sistemin ana avantajlarını ve dezavantajlarını bilmesi gerekir.
2.5.2. Basit zincirli vinçlerin genel performans özellikleri
Basit zincirli vinçlerin avantajları:
* Montajı ve çalıştırılması basit ve kolaydır.
* Basit kasnaklı vinçlerde, çalışma stroku, çalışma sırasında tamamen "katlandığından" kasnak vincinin çalışma uzunluğuna yakındır - 1. yük silindiri istasyona yakın bir yere çekilir. Bu, özellikle makaranın toplam çalışma uzunluğunun sınırlı olduğu durumlarda (örneğin, kaya üzerinde kısa bir çalışma rafı vb.) ciddi bir artıdır.
* Yalnızca bir tutucunun (kelepçenin) hareket ettirilmesi gerekir.
* Yeterli sayıda kişinin ipi kaldırmasıyla, basit 2:1 ve 3:1 makaralar en yüksek kaldırma hızlarını sağlar.
Basit zincirli vinçlerin dezavantajları:
* Daha büyük (benzer kuvvetlerdeki karmaşık zincirli vinçlerle karşılaştırıldığında) sayıda makara. Sonuç olarak, büyük genel sürtünme kayıpları.
Bu nedenle basit makaralar artık kurtarma uygulamalarında kullanılmamaktadır.5:1'den fazla.Ve karabina kullanırken 4:1'den daha büyük basit bir zincirli vinç yapmanın hiçbir anlamı yoktur.
* Aynı toplam çalışma uzunluğuna sahip basit makaralar, benzer kuvvetlere sahip karmaşık makaralardan daha fazla halat kullanır. Şekil 18
|
2.5.3. Karmaşık zincirli vinçlerin genel performans özellikleri.
Karmaşık zincirli vinçlerin avantajları:
* Eşit sayıda makara ve kavrama ünitesi (kelepçe) ile yüksek kuvvette makaralar oluşturmanıza olanak sağlar. Örneğin:
Karmaşık 6:1 makara ve basit 4:1 makara için 3 makara gereklidir.
Karmaşık bir zincirli vinç için 9:1 ve basit bir 5:1 zincirli vinç için 4 makara. Pirinç. 19, 20.
* Benzer basit makara sistemlerine göre daha az halat gerektirir. Şekil 16.
* Benzer basit vinçlerle karşılaştırıldığında karmaşık zincirli vinçler, daha az makara kullanıldığı için çabadan daha fazla kazanç sağlar.
Örneğin: karmaşık bir 4:1 zincirli vinçte 2 makara vardır ve basit bir 4:1 zincirli vinçte 3 makara vardır.
Buna göre karmaşık bir zincirli vinçte sürtünme kayıpları daha az olacak ve PV daha büyük olacaktır.
Şekil 2'deki örnek. 21:
Karmaşık bir zincirli vinçte 4:1 (2 makaralı) %20 sürtünme kaybı olan makaralar kullanıldığında PV şöyle olacak:3.24:1. Basit bir zincirli vinçte 4:1 (3 makara) – FV =2.95:1
|
|
|
Karmaşık zincirli vinçlerin dezavantajları:
* Organize edilmesi daha zordur.
* Karmaşık zincirli vinçlerin bazı tasarımları daha fazla yeniden düzenleme gerektirir, çünkü zincirli vinci tam çalışma uzunluğuna kadar tekrar uzatmak için 2 kavrama ünitesinin (kelepçeler) hareket ettirilmesi gerekir
* Aynı çalışma uzunluğunda karmaşık zincirli vinçlerin çalışma stroku,basit, her çalışma vuruşunda tam olarak katlanmadıkları için (çekenlere en yakın olan merdane istasyona çekilir ve 1. yük merdanesi istasyona varmadan durur). Bu, özellikle tamburun genel çalışma uzunluğunun sınırlı olduğu durumlarda (örneğin, kaya üzerinde kısa bir çalışma rafı vb.) iş verimliliğini önemli ölçüde azaltır. Ayrıca, asansörün son aşamalarında, işi karmaşık hale getirebilir. Yükü çalışma sahasına kaldırmak için gereklidir.
* Genel olarak, kaldırma hızı açısından basit kasnaklı vinçlerden önemli ölçüde daha düşüktürler.
Karmaşık zincirli vinçlerle çalışmaya yönelik pratik ipuçları:
* Karmaşık bir zincirli vincin her çalışma stroku sırasında daha iyi katlanabilmesi ve daha az yeniden düzenleme gerektirmesi için, karmaşık vincin parçası olan basit zincirli vincin istasyonlarını ayırmak gerekir. Şekil 22
|
* Karmaşık bir zincirli vinç sistemi, basit bir zincirli vinç sisteminde operasyonda daha az değişiklik gerektirirzincirli vinç büyük kasnağı kuvvetli bir şekilde çeker daha küçük çaba.
Örnek: Şekil 22A
A - zincirli vinç 6:1 (2:1 çeker 3:1) Bu durumda 2 kavrama ünitesinin yeniden düzenlenmesi gerekir.
B - başka bir zincirli vinç şeması 6:1 – 3:1, 2:1 için çeker. Yalnızca bir kavrama ünitesinin (kelepçe) değiştirilmesi gerekir. Buna göre sistem daha hızlı çalışır.
|
2.5.4. Yukarıdaki makara tasarımlarının tümünde halatın yük istasyonuna doğru çekilmesi gerekir. Dağlarda, sınırlı bir alanda veya bir duvarda aşağıdan yukarıya doğru çekmek çok zor ve zahmetli olabilir. Ağırlığınızı aşağı çekmek ve işte kullanmak ve ayrıca sırtınızın yırtılmasını önlemek için sıklıkla ek bir sabit rulo (karabina) takarsınız. Pirinç. 23.
Fakat, 1 numaralı makara kuralına göre sabit makaralar herhangi bir efor kazancı sağlamaz. Böyle bir tasarımdaki sürtünme kayıpları, özellikle karabina kullanıldığında, aşağı doğru itmenin tüm faydalarını ortadan kaldırabilir.
B. Kullanmak karmaşık zincirli vinç.
Karmaşık zincirli vinçler ne basit ne de karmaşıktır; bunlar ayrı birergörüş.
Karmaşık zincirli vinçlerin ayırt edici bir özelliği, yüke doğru hareket eden makaraların sistemindeki varlığıdır.
Bu, istasyonun kurtarıcıların üzerinde bulunduğu ve zincirli vinci aşağı çekmenin gerekli olduğu durumlarda karmaşık zincirli vinçlerin ana avantajıdır.
Açık Şekil 25. Kurtarma çalışmalarında kullanılan karmaşık zincirli vinçlerin iki diyagramı verilmiştir.
Başka planlar da var ama bunlar kurtarma uygulamalarında kullanılmıyor ve bu makalede tartışılmıyor.
|
Not:
Diyagramda gösterilen Pirinç. 25 Karmaşık zincirli vinç 5:1 “Dağcılık Okulu” kitabında verilmiştir. İlk eğitim" 1989 baskısı, s. 442.
Karmaşık zincirli vinçlerin ana dezavantajları, karmaşık zincirli vinçlerin dezavantajlarına benzer:
Karmaşık makaralar tamamen katlanmaz, çalışma stroku kısadır ve her çalışma döngüsünde birçok yeniden düzenleme gerektirir. Örneğin, 5:1 şeması iki kavrama ünitesinin yeniden düzenlenmesini gerektirir.
2.5.5. Birleştirilen makaranın kuvvetinin yeterli olmadığı ve çekme halatının uzunluğunun daha güçlü bir devre kurmaya yetmediği durumlarda, halatın ucuna kavrama düğümü veya kelepçe ile bağlanan ilave 2:1 makara kullanılabilir. yardım.
Bunun için ipin veya kordonun kısa ucunun 2-3 kez katlanması, 1 adet rulo (karabina) ve 1 adet kıskaç (kelepçe) olması yeterlidir. Örnek: Pirinç. 26.
Ayrıca ilave 2:1 zincirli vinç için, F. Kropf'un kitabındaki şekilde gösterildiği gibi kargo halatının gevşekliği kullanılabilir. "Dağlarda kurtarma çalışması" 1975 Pirinç. 26A
|
|
Bu, kasnak kuvvetini artırmanın en hızlı ve organize edilmesi en kolay yollarından biridir - bir tür "sihirli değnek". Herhangi bir zincirli vinçe 2:1 şeması ekleyerek otomatik olarak 2 kat kazanç elde edersiniz çabadan teorik kazanç. ne şekilde olacak gerçek kazançlar, duruma göre.
Bu şemanın dezavantajları yukarıda zaten belirtilmişti - kısa bir çalışma stroku ve birçok yeniden düzenlemedir (iki tutucunun yeniden düzenlenmesi gereklidir).
Ancak bu yöntemin yardımcı olabileceği durumlar vardır. Örneğin, makarayı çeken kurtarıcılardan bazılarının başka görevlere geçmek zorunda kaldığı, makara üzerinde çalışmak için kalanların çabalarının yeterli olmadığı ve çabanın hızla arttırılması gerektiği durumlarda bu yöntem sıklıkla kullanılır.
2.5.6. Şekil 27, "yerleşik iki" olarak adlandırılan şeyin bir diyagramını göstermektedir.
Basit bir 2:1 makara sistemi, 3:1 basit makara sistemine “yerleşiktir”. Sonuçta 5:1 TV'li bir zincirli vinç ortaya çıktı. Bu zincirli vinç ne basit ne de karmaşıktır. Tam adını bulamadım. Şekil 2'de "kompozit" adı verilmiştir. 27 ve 27A benim tarafımdan icat edildi.
Şekil 2'deki devreye kıyasla TV'deki hafif kayba rağmen. 26 (5:1'e karşı 6:1) bu sistemin bir takım pratik avantajları vardır:
* Bu daha da ekonomik bir yöntemdir çünkü ipin yanı sıra yalnızca bir ek rulo (karabina) gereklidir.
* Çalışma sırasında bu yöntem yalnızca bir kıskacın (kelepçenin) yeniden düzenlenmesini gerektirir ve bu nedenle kullanımda daha verimlidir.
*Bu "yerleşik iki" sistemin başka bir örneği şekilde gösterilmiştir. pirinç. 27A.
Burada çalışan karmaşık bir 10:1 kasnaktır - 2:1 kasnak, 6:1 kasnağa "yerleşiktir".
Bir mağduru tek başına dışarı çıkarırken de benzer bir sistem kullanılabilir. Böyle bir düzende büyük sürtünme kayıpları kaçınılmazdır ve artış yavaştır. Ancak genel olarak sistem oldukça pratiktir, iyi çalışır ve bir kurtarıcının kendisini yormadan çalışmasına olanak tanır.
|
Kılavuz makaralar, kaldırma (inme) noktasının hemen üzerindeki ayrı bir istasyona yerleştirilir.
İstasyon bir kayanın üzerine, bir ağacın üzerine, özel veya doğaçlama bir tripodun üzerine vb. yerleştirilebilir. bkz. şekil.30-37.
Halat uzantılarıyla yükselirken ve inerken, içinden düğümlü bir ipin serbestçe geçtiği en büyük çaplı kılavuz makaralar kullanılır.
Kılavuz makara istasyonu ağır yüklere dayanacak şekilde tasarlanmalıdır.
pirinç. 29.
|
Kılavuz silindirleri kullanmanın faydaları nelerdir*
Kısacası, HP'nin yetkin kullanımı kurtarıcıların daha verimli ve güvenli çalışmasına olanak tanır.
Aşağıda kılavuz silindirleri kullanmanın ana avantajlarına örnekler verilmiştir:
*Kurtarıcılar çalışırken halatın yük altında çalışma alanının kenarı boyunca yana doğru kayması (çıkış veya iniş, kaya veya bina olması fark etmez) İpin sürtünmesi son derece istenmeyen ve tehlikelidir!
Optimal olarak ipin kenara 90 0 açıyla yaklaşması gerekir. Aksi halde kargo halatı kaçınılmaz olarak yana doğru kayar.
HP, yük halatını platformun kenarına doğru açıda yönlendirmenize olanak tanır. Pirinç. 31
* Kaldırma veya indirme alanının doğrudan üzerinde uygun bir çalışma platformunun bulunmadığı durumlarda HP, indirme ve kaldırma hattından kaldırma için yükleme istasyonunu çalışma için daha uygun bir yere yerleştirmenize olanak tanır.
Ayrıca istasyonun çıkış (iniş) hattından uzak konumu, yukarıda çalışan kurtarıcıların atabileceği kurtarıcıya, kazazedeye, kargo ve emniyet halatlarına taş vb. çarpma olasılığını azaltır.
* HP, makara sisteminin tamamen veya kısmen arazi üzerine kaldırılmasını mümkün kılar. Bu, kasnağın ve bileşenlerinin arazideki sürtünme kayıplarını azaltarak iş verimliliğini önemli ölçüde artırır. Bu sayede, makara sisteminin herhangi bir bileşeninin sürtünme, sıkışma veya sıkışma olasılığı azaldığı için genel iş güvenliği de artar.
* HP, kargo halatının çalışma platformunun kenarındaki (bükülmesindeki) sürtünmesini azaltmanıza veya tamamen ortadan kaldırmanıza olanak tanır. Bu da güvenlik açısından çok büyük bir artı.
* HP, hem yükseliş hem de iniş sırasında kurtarıcının ve kazazedenin kenarından geçişi önemli ölçüde kolaylaştırabilir. Bu, özellikle eşlik eden kurtarıcı için ulaşımın en zor ve zaman alıcı anlarından biridir.
Kılavuz silindirler profesyoneller tarafından hem dağlarda hem de insan yapımı koşullarda çeşitli durumlarda son derece yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu nedenle, kasnaklı vinçlerin zemindeki konumunu optimize etmeye yönelik bu yöntemi daha ayrıntılı olarak göstermek istiyorum. Pirinç. 30-37.
|
|
|
|
|
HP şunları yapmanızı sağlar:
* Geçişi daha yükseğe kaldırın.
* Makara sistemini rahatça konumlandırın.
* Zincirli vinci aşağı çekin.
* Çalışma sırasında geçişin gerginliğini ayarlayın.
Önemli! Geçiş gerilimi güçlü olduğunda, çok büyük yükler meydana gelir.geçiş geçişlerinin uç noktaları. Pirinç. 38.
|
Yukarıdaki şemadan elde edilen sonuçlar aşağıdaki gibidir:
* Geçişleri aşırı germekten kaçının; bu tehlikelidir!
Örneğin:
İki kişi (mağdur ve refakatçi) aynı anda çok gergin bir geçişten geçtiğinde Toplam ağırlık ~ 200 kg), geçişin kaçınılmaz sallanması nedeniyle, en uç noktalardaki azami yüklere ulaşabilir. 20
KN (2000kg)Ve daha yüksek! Bu yük, dayanım özelliklerinin sınırına yakındır.tırmanma karabinaları, hızlı çekme halatları ve halatlar (halatın mukavemet kaybı dikkate alınarak)düğümler).
* Kılavuz makara montaj istasyonu dahil tüm geçiş noktaları veTüm bileşenleri son derece güvenilir olmalıdır!
Devam edecek…
