Поліспаст - це Пристрій поліспаста

Поліспаст - це механізм, за допомогою якого здійснюється підйом вантажів. До його складу входить одна або кілька груп блоків, які огинає канатом. Слово «поліспаст» сталося від грецького polyspastion. Цей термін перекладається як «натягиваемий кількома канатами». Головна функція поліспаста полягає у збільшенні вантажопідйомності основного механізму. Іншими словами, цей пристрій дає виграш у силі. Однак зворотним ефектом використання поліспаста є зменшення швидкості підйому. Також можна виграти у швидкості за рахунок програшу в силі. Однак подібні поліспасти застосовуються значно рідше. У будь-якому випадку, принцип роботи пристрою полягає в дії важеля.

Пристрій механізму

Поліспаст - це вантажопідйомний механізм, який дозволяє отримати силу, що перевищує підйомну силу лебідки в кілька разів. Іншими словами, цей механізм збільшує вантажопідйомність пристрою. Застосування поліспаста дозволяє піднімати важкий вантаж за допомогою лебідки, яка має невелику вантажопідйомність. Важливо пам'ятати, що швидкість підйому важких конструкцій зменшиться настільки, наскільки буде досягнутий виграш у вантажопідйомності.

Призначення механізму

Поліспаст необхідний для підйому важких вантажів з додатком мінімуму зусиль. Найпростіша конструкція поліспаста влаштована так, що один край каната закріплюється на барабані, а на протилежному кінці каната розташовується підвішений вантаж. Пристрої, що мають більш складну конструкцію, що включають у себе кілька нерухомих і рухомих роликів.


Під кожен вага слід враховувати розміри, блоки і діаметр каната. Вантаж, що має велику масу, при підвішуванні на канат збільшує навантаження. Для подібного механізму характерний швидкий знос. В цьому разі вимагається зменшення напруги в канаті. Тому для підвішування вантажу великої маси застосовують два або чотири каната. Також можливе використання поліспаста складної конструкції.

Принцип роботи

Людині, ніяк не пов'язаній з навантаженні, назва цього механізму здасться незрозумілим. Однак насправді поліспаст - це дуже простий вантажопідіймальний механізм, спорудити який може практично кожен. Принцип роботи цього пристрою дуже простий і його вивчають в школі на уроках фізики. Та й схема роботи такого невеликого «підйомного крана» дуже проста. Конструкція поліспаста включає в себе кілька груп блоків, що збираються в спеціальні обойми. А вони по черзі огибаются мотузкою або канатом. Навіть така проста конструкція може досить ефективно застосовуватися для збільшення сили, прикладеної для опускання або підняття вантажів. Також конструкція простого поліспаста містить вантажні блоки. Вони можуть бути наступних видів:

многороликовие або однороликовие;

нерухомі або рухомі.

Тягове зусилля каната в цьому випадку повністю залежить від кількості ниток каната використовуваної конструкції.

У яких сферах застосовується пристрій?

Поліспаст застосовують для підйому і переміщення вантажу в тих випадках, коли можна задіяти тільки фізичну силу людини і найменшу кількість допоміжних механізмів. Також поліспаст - це найважливіша складова лебідок, кранів та інших засобів механізації.
З цієї причини дані пристрої використовують практичних у всіх сферах, де хоч як-небудь застосовуються підйомно-транспортні механізми: починаючи від побутових завдань і закінчуючи важкою промисловістю. Отже, за яким принципом діє поліспаст? Робота пристрою заснована на законі важеля: за виграш у силі отримуєш програш у відстані. Оскільки цей принцип досить простий, виготовити поліспаст своїми руками не складе великої праці. Для цього знадобиться всього два однороликових блоку. Для підйому вантажу визначеної маси за допомогою поліспаста потрібно докласти зусилля, вдвічі менше його маси. Не слід забувати і про довжині використовуваної мотузки. Вона повинна бути вдвічі більше висоти, на яку буде підніматися вантаж. Слід зазначити, що поліспасти, мають найпростіше пристрій, іменуються «поліспастами два до одного», так як вони збільшують прикладене силу вдвічі. Конструкція з трьома блоками, відповідно, дає збільшення сили в три рази.

Кратність поліспаста

Слід зазначити, що розрахунок поліспаста грає дуже важливу роль. Адже механізм працює далеко не в ідеальних умовах. На нього впливають сили тертя, що виникають при переміщенні троса по шківа. Також сили тертя, які виникають при обертанні ролика, незалежно від того, які підшипники в ньому використовуються. Для визначення сили натягу застосовуваної мотузки без урахування втрат на тертя необхідно вага вантажу поділити на кратність поліспаста. Під нею слід розуміти кількість ниток каната, утримують вантаж. Також не слід нехтувати тертям. Від нього також залежить ефективність функціонування поліспаста. Знизити його можна, використовуючи блоки і мотузки високої якості, а також за допомогою якісного виконання, що виключає непотрібні переплетення і перегини. На сьогоднішній день схеми поліспастів вивчаються навіть у шкільному курсі фізики. З їх допомогою виготовити цю конструкцію не складе великої праці. Також необхідно придбати наступні елементи:

фітинг;

канат;

лебідку.

Які моделі пристрою існують?

Для створення найпростішої моделі необхідний лише один блок. Застосування такого механізму дає дворазовий виграш у силі. Це означає, що для підйому вантажу потрібно прикласти в два рази менше зусиль. Однак мотузка в цьому випадку повинна бути в два рази довше. Подібний поліспаст має співвідношення два до одного. Така конструкція може і взагалі не містити блоки поліспаста, так як замість нього можна використовувати звичайний карабін.
При використанні в полиспасте відразу двох блоків можна збільшити втричі перевагу в прикладиваемом зусиллі. Є також функція підстраховки, яка спрацьовує при опусканні каната. У цьому випадку затягуються два схоплюють вузла і блокують вантаж. Якщо до попереднього механізму додати ще два блоку, то вийде пристрій поліспаста, що дає чотириразовий виграш у силі. Такий механізм має відношення чотири до одного. У цьому механізмі чверть ваги йде на кінець каната, а вся інша навантаження – на сам канат.

Складні поліспасти

Слід зазначити, що передачі зусилля в чистому вигляді не можна досягти через виникнення сили тертя. Коли канат треться про блок, втрачається від десяти до двадцяти відсотків прикладається зусилля. Тому в простому полиспасте насправді співвідношення буде приблизно 18 кілограма на кілограм вантажу, що піднімається. А 5-кратний поліспаст буде давати виграш у силі трохи більше ніж у 3 рази. Вищезазначене співвідношення свідчить про те, що можливо збільшувати число блоків поліспаста до деякої межі, після чого може статися протилежний ефект. Однак для того щоб підвищити максимальне співвідношення, можна застосовувати складні поліспасти. Даний поліспаст влаштований таким чином, що поднимаемий вага не створює навантаження на останній блок. Замість цього він навантажує канат, який проходить через блок. В результаті при застосуванні 3 блоків по черзі з'єднуються поліспасти 2:1 і 3:1. В теорії це дає шестиразовий виграш у силі, а на практиці – в 43 рази.

Як знизити тертя?

Головна проблема поліспаста полягає в тому, що в процесі роботи йому доводиться долати сили тертя. Дану задачу можна частково вирішити, якщо використовувати високоякісні канати, блоки-поліспасти, мають гладкі струмки, а також густе мастило. Також з'являються додаткові можливості при грамотному застосуванні конструкції поліспаста. Наприклад, якщо використовувати не один карабін, а два. За рахунок цього знижується сила тертя, а також відбувається збільшення радіусу перегину.