Виды полиспастов

Полиспаст (греч. Polýspaston, от polýspastos — натягиваемый многими верёвками или канатами), таль, грузоподъёмное устройство, состоящее из собранных в подвижную и неподвижную обоймыблоков, последовательно огибаемых канатом, и предназначенное для выигрыша в силе (силовой П.) или в скорости (скоростной П.). Обычно П. является частью механизмов подъёма и изменения вылета стрелы подъёмных кранов и такелажных приспособлений. Самостоятельно П. применяется для подъёма (опускания) небольших грузов (например, шлюпок на судах). В силовом П. (рис.) груз подвешивается к подвижной обойме, а тяговое усилие прикладывается к ветви каната, сбегающей с последнего из последовательно огибаемых канатом блоков. Сила натяжения каната (без учёта потерь на трение) определяется как частное от деления массы груза на кратность П. (под кратностью П. понимается число ветвей каната, на которые распределяется груз). Скоростной П. — по существу обращённый силовой П., т. е. усилие (обычно от гидравлического или пневматического силового цилиндра) прикладывается к подвижной обойме, а груз подвешивается к сбегающему концу каната. Выигрыш в скорости при использовании такого П. получается в результате увеличения высоты подъёма груза, которая равна произведению хода поршня силового цилиндра на кратность П. 

Если использовать для поднятия груза стационарный блок с перекинутой через него веревкой, то необходимо приложить силу, равную весу самого груза. В этом случае при подъеме груза через блок проходит трос, длиною равный высоте, на которую поднялся груз. Никакого выигрыша в прилагаемом усилии нет.Используя неподвижный блок, на котором закреплен конец троса, и подвижный ролик с крюком для груза можно уменьшить необходимое для поднятия груза усилие. Ролик перемещается вместе с грузом вверх, роль рычага в этом случае выполняет веревка. Выигрывая в прилагаемом для поднятия груза усилии в 2 раза, пропорционально проигрываем в расстоянии: троса через блок проходит в 2 раза больше высоты подъема. На этом основан принцип работы полиспаста – системы из стационарных и подвижных блоков. Неподвижные блоки системы не дают выигрыша в усилии, их назначение – задать направление движение троса. Движущиеся ролики крепятся на грузе или тросе, идущем от груза.

Каждый тандем подвижного и неподвижного ролика системы дает уменьшение прилагаемого усилия двукратно. Выигрыш в силе можно узнать также, посчитав количество тросов, идущих от груза или от точки

закрепления роликов. Полиспасты, дающие выигрыш в усилии, называют силовыми, чем больше кратность (выигрыш), тем медленнее будет происходить подъем груза.

Помимо силовых полиспастов существуют скоростные, их принцип действия обратен, в роли рычага также выступает веревка, но, при приложении большего усилия выигрывается скорость подъема груза.

На практике за счет силы трения троса передаваемое через полиспаст усилие несколько выше теоретического.

Принцип работы полиспаста использовался еще при строительстве египетских пирамид. И в наши дни вся современная грузоподъемная техника основана на работе полиспастов.

Пример. Рассчитать необходимую грузоподъемность лебедки для подъема груза. Дано: груз Q массой 3 т нужно поднять по вертикали с помощью ручной лебедки и двух отводных блоков. Определить расчетное усилие на тяговом канате лебедки и необходимую ее грузоподъемность. 
Решение. Расчетное усилие определяем по формуле 
 
где л 112 - КПД блока с бронзовой втулкой, учитывающий потери в подшипнике и на трение каната по желобу блока. По найденному значению усилия выбираем необходимую грузоподъемность лебедки из стандартного ряда ручных монтажных лебедок 0,5; 1; 2; 3; 5; 7,5 и 10 т. Принимаем ближайшее большее значение, равное 5 т.