Строительный подъемник своими руками: как поднять на крышу груз. Блоки и полиспасты. Принцип работы Электрический подъемный механизм своими руками

Изготовление самодельного подъёмного механизма — это вынужденная мера, необходимая для решения какой-то острой сиюминутной задачи. С другой стороны, удачно построенный механизм продолжает дальнейшее существование, и выполняет свои рабочие функции. Поэтому, взвесив плюсы и минусы, возьмемся за работу.

Рассмотрим, когда возникает необходимость в таком устройстве:

• Во-первых, для поднятия и перемещения тяжестей, неподручных одному или двум человекам.
• Во-вторых, при ремонтных или строительных работах в гараже, дачном участке, частном доме.
• В-третьих, как передвижное мобильное устройство, установленное на автомобиле или тракторе.

Как сделать самодельную ручную лебёдку своими руками

До начала проектирования устройства необходимо осознать, для чего оно будет нужно, и как пригодится в последующем времени.

• Затем необходимо разработать компоновочный чертёж, пускай не с подробными размерами, но все основные узлы и детали должны быть указаны на схеме.
• Следующим этапом будет подбор необходимых деталей, узлов, материалов. Довольно часто самодеятельные изобретатели отталкиваются от того, что у них есть — лебёдка, трос, швеллер, труба, и начинают стройку именно с них. А дальнейшее строительство продолжается вокруг получившейся конструкции.
• Если с конструкцией опоры редко возникают проблемы, то с выбором подъёмной лебёдки они встречаются часто.
• Так, многих не устраивает качество покупных механизмов, или они просто отсутствуют в продаже, поэтому практикуется их самостоятельное изготовление.

Опять же, нужно сразу предупредить Эдисонов — изобретать велосипед стоит тогда, когда планируется строительство чего-то основательного, типа подъёмного крана или мачты. В остальных случаях проще купить готовое изделие, это будет выгоднее по деньгам и трудозатратам.

Инструкция по изготовлению

Разберемся, как сделать самодельную лебедку. Как известно, основным элементом ручной лебёдки является барабан и храповой механизм с ручным тормозом. В качестве барабана многие используют якорь электродвигателя. К нему достаточно прикрепить боковые щёки и шестерню. Кроме того, на роторе уже установлены два подшипника, которые пригодятся в дальнейшем. Вариантов крепления барабана к станине может быть множество, и самый рациональный будет у каждого свой.

Приводить барабан в действие можно ручным воротком или электродвигателем, вот только для понижения оборотов вала понадобится редуктор, а для торможения — электрический тормоз. Поэтому довольно часто изобретатели подъёмного крана предпочитают обойтись человеческой силой и прирождённой смекалкой, используя полиспасты.

Изготовленную лебёдку уже можно использовать в хозяйстве по назначению — поднимать груз на высоту, фиксировать и перемещать на нужное место. Но всё равно, это будет ещё не совсем удобно, так как не решён вопрос с её постоянным базированием — подъёмником на балке или кране.

Чертежи подъёмного крана своими руками

Наиболее распространённую схему крана можно найти в интернете. Она разработана в специальном КБ и прошла испытание временем. Основная идея такого крана — низкая поворотная платформа с мотолебёдкой и противовесом. К этой платформе прикреплена подъёмная стрела с блочком, через который пропускается трос с крюком. Подъём и опускание стрелы может производиться отдельной лебёдкой, но довольно часто она зафиксирована в неподвижном положении, потому что так надёжней от опрокидывания и переворота.

В таких конструкциях чем меньше подвижных узлов, тем лучше. Сама рама крана может стоять на треноге или иметь четыре точки опоры, если, конечно, не делалась мобильная версия.

К сожалению, большинство самодельных изобретателей мало знакомы с теорией сопротивления материалов и деталей машин. В силу объективных причин они работают интуитивно, что-то увидели по телевизору или интернету, а где-то подглядели у соседей. Поэтому создать шедевр у них вряд ли получится, но механического помощника — самодельный кран из лебёдки — да. Вот только не нужно забывать о собственной безопасности и своих помощников. Если уж взялись разрабатывать подъёмный механизм на 100 кг, то подъёмную таль нужно брать намного мощнее.

То же самое с подъёмной стрелой — не нужно использовать деревянный брус в качестве основы, ведь всё случается внезапно, и несчастные случаи в том числе. Если металл можно с большой уверенностью рассчитать на изгиб и усилить трубу уголком, то брус при перегрузе просто лопнет на щепки, а там уж последствия непредсказуемы.

Также с использованием тросов или канатов для поднятия груза. И здесь лишний запас не повредит, и если принято использовать металлический трос, не нужно менять его на синтетическую верёвку или стропу от парашюта, какими бы надёжными они ни казались. Поэтому самодельный кран для поднятия грузов нужно делать с огромным запасом на тонну грузоподъёмности.

Любое промышленное производство в той или иной степени связано с монтажом габаритных и сложных грузов. Во многих случаях человек самостоятельно выполнить такую работу не может. Для этого используются такелажные средства, механизмы и приспособления. С их помощью перемещение, разгрузка, погрузка объектов любой конфигурации и веса становится доступной.

Такелажные работы

Они представляют собой операции, связанные с подъемом, удержанием и перемещением разных объектов - деталей, узлов, оборудования. Ключевым отличием этих работ от обычных погрузочно-разгрузочных заключается в применении специальных устройств. Зачастую такелажные средства, приспособления имеют специфическую конфигурацию. Их использование обуславливается невозможностью осуществления перемещения объектов ввиду их габаритов, веса другими способами. Сроки выполнения работ, а также их стоимость определяются сложностью операций, особенностью груза, а также наличием специализированных организаций в регионе.

Назначение

Такелажные механизмы - приспособления , используемые для перевозки крупногабаритного оборудования. Основная задача работ с применением специальной техники заключается не в исключении участия человека в них, а в повышении эффективности операций. Услугами такелажников пользуются промышленные предприятия. Такелажные приспособления позволяют в кратчайшие сроки перемещать станки, верстаки и другое крупногабаритное оборудование. Кроме этого, спецтехника позволяет повысить безопасность операций и обеспечить сохранность груза. Такелажные приспособления используются не только в промышленности, где транспортировка оборудования выступает одним из важнейших звеньев рабочего процесса. Часто спецтехника применяется в бытовой сфере. Например, к услугам специализированных организаций прибегают при необходимости перевезти сейфы, музыкальные инструменты, мебель и пр.

Такелажные приспособления

Предприятия, предлагающие услуги по перемещению применяют в своей работе различные устройства. Все они объединены термином "оснастка". На практике используются в основном следующие :

1. Стропы.
2. Блоки.
3. Крюки.
4. Канаты.
5. Проушины.
6. Полиспасты.
7. Цепи.
8. Зажимы.

Канаты

Как правило, применяются стальные, капроновые и пеньковые тросы. Последние могут быть смольными или бельными. Они отличаются по технологии производства. Пеньковые нити, пропитанные смолой, считаются более практичными. Кроме этого, они обладают высокой прочностью. Бельные канаты - более гибкие. Они имеют меньший запас прочности и не используются для механизмов, оснащенных машинным приводом. Для монтажных работ такие канаты используются редко. Стальные тросы отличаются по форме сечения и классифицируются по конструктивному признаку. Как правило, используются круглые и плоские канаты с одинарной, двойной, тройной свивкой.

Стропы

Эти представлены отрезками канатов разной конфигурации. Стропы используются для надежного и быстрого закрепления транспортируемого груза. Они могут быть электронными и ручными. Стропы используются при непосредственной погрузке/разгрузке. Максимальная высота, на которую может подниматься груз, - 3 м. Предельный вес объектов, для перемещения которых используются стропы, - до 10 тонн. Для подъема на небольшую высоту используются домкраты. Они могут быть винтовыми, реечными, клиновыми, гидравлическими.

Полиспасты и блоки

Эти механизмы, как правило, входят в состав разного грузоподъемного оборудования. Полиспаст представляет собой самое простое подъемное устройство, состоящее из блоков. Последние соединяются канатом. Блоки отличаются по числу роликов (одно- и многороликовые).

Лебедка

В ее конструкцию входят блоки или полиспасты. С помощью этих элементов осуществляется непосредственное поднятие груза. Лебедки различают по типу привода. Он может быть электрическим или ручным.

Опорные конструкции

Зачастую такелажные работы предполагают подвешивание и удержание груза на конструкции, которая сможет выдержать его вес. В этом случае используются тали. Если работа производится в помещении, их закрепляют на перекрытиях и прочих строительных элементах. Если они отсутствуют, то устанавливается специальное оборудование - опорную конструкцию. Как правило, она представляет собой металлическую вертикальную стойку, которая удерживается специальными оттяжками. В качестве опоры в конструкции предусматривается тяжелая плита.

Безопасность

При производстве такелажных работ поднимаются и перемещаются довольно тяжелые предметы. Их вес может составлять до нескольких тонн. Специалистами были разработаны правила безопасности при использовании такелажных приспособлений. В требованиях учтены все факторы опасности при осуществлении операций. Сотрудники организации, предоставляющие такелажные услуги, проходят обязательные инструктажи и курсы по повышению квалификации. Для выполнения работ необходимо получить специальный допуск, пройти медосмотр.

Требования к оборудованию

Для поддержания работоспособности регулярно осуществляется осмотр такелажных средств, механизмов, приспособлений . Проверка производится в установленные сроки. Траверсы осматриваются не реже раза в полгода, тара, клещи и прочие захваты - 1 р/мес, стропы - 1р/10 дн (кроме редко используемых).

Внеочередное полное техосвидетельствование оборудования должно осуществляться в обязательном порядке после ремонта металлических элементов с заменой расчетных деталей и узлов, реконструкции, капремонта, замены крюка и прочих аналогичных операций. Результаты процедуры заносятся в журнал такелажных средств механизмов и приспособлений.

После замены изношенных канатов, при их перепасовке выполняется проверка надежности крепления и правильности запасовки, производится обтяжка тросов рабочим грузом.

Техосвидетельствование и учет такелажных средств, механизмов и приспособлений осуществляет инженерно-технический работник, исполняющий на предприятии надзорные функции, при участии сотрудника, ответственного за исправное состояние оборудования. Последний может самостоятельно производить проверку надежности канатов и правильности запасовки, обтяжки грузом после перепасовки или замены тросов. Форма журнала учета такелажных средств и приспособлений соответствует Приложению 9 к Правилам по ОТ при работе на высоте (утв. Приказом Минтруда №155н от 28.03.2014-го г.).

Техника безопасности

Производство такелажных работ предполагает использование строп, при помощи которых осуществляется к подъемному механизму. Перед строповкой специалист должен узнать весь объекта. Как правило, масса груза указывается на табличке, закрепленной на станине. Если объект упакован, то вес отмечается на ящике или обшивке. Подъем и перемещение предметов осуществляются при строгом выполнении следующих правил:

1. Строповка груза, к которому прилагается паспорт и инструкция, производится согласно указанной технологии. Стропы закрепляются в предусмотренных для них проушинах с помощью специальных крючков на оборудовании.
2. Строповку надлежит осуществлять с учетом факторов равновесия и устойчивости груза при его подъеме и последующем перемещении. Механизмы и оборудование, смонтированные на одной раме, поднимаются после закрепления строп на общей платформе. Листовой пакетированный материал перемещается с применением специальных подхватов, которые подвешены на траверсе.
3. Строповка швеллеров, уголков и иной профилированной металлопродукции производится с использованием универсальных приспособлений. В острых углах под стропами располагают подкладки.

Классификация объектов

Все грузы, которые перевозятся, разделяются на определенные группы в зависимости от массы:

1. Легковесные - до 250 кг.
2. Тяжеловесные - 250-50000 кг.
3. Очень тяжелые - больше 50 тонн.

Существует еще одна категория - мертвые грузы. Ими называют объекты, примерзшие к земле, врытые в нее, закрепленные на фундаменте, прижатые к другим предметам. Масса таких грузов, как правило, неизвестна. Использовать для их подъема краны категорически запрещено. Объекты классифицируются также по своим размерам и бывают габаритными и негабаритными. В первых параметры не превышают норм, определенных в ПДД (автотранспорт), или соответствуют размерам подвижного состава (для железнодорожного транспорта). В эти показатели превышают установленные стандарты.

Заключение

Одним из ключевых факторов обеспечения безопасности выступает высокий профессионализм персонала предприятия, осуществляющего такелажные работы. Сотрудник должен хорошо знать оборудование, которое он использует, особенности его эксплуатации. Производство работ контролируется бригадиром. Он несет ответственность за выполнение установленных правил и норм. Для персонала разрабатываются специальные инструкции, отступление от которых чревато серьезными последствиями.

Самодельные подъемные устройства — это незаменимый инструмент для гаража, в котором планируется проведение серьезного ремонта автомобиля. При помощи такого вспомогательного приспособления можно легко извлечь двигатель машины, приподнять край кузова или даже весь автомобиль.

Простые в изготовлении самодельные подъемные механизмы в несколько раз облегчают и ускоряют работу не только в гараже, но и возле дома. Они незаменимы при строительстве и ремонте, перемещению строительного мусора, разгрузке тяжестей.

Виды подъемных механизмов

Прежде чем приступить к сборке гаражного крана своими руками, следует выбрать, какой механизм подойдет вам лучше всего. Машины для поднятия грузов относятся к довольно важной категории промышленного и бытового оборудования. Они предназначены для перемещения различных грузов в вертикальном или наклонном направлении. Полезная для автомобилистов функция — возможность двигать подвешенный на крюке груз в сторону, освобождая тем самым место для работы. Проектируя подъемник для авто, желательно дополнить его подобной опцией — так вы сможете расширить перечень действий, производимых в гараже.

Приобретение уже готового подъемника тянет за собой значительные финансовые расходы, так что многих владельцев гаражей интересует вопрос того, как самому сделать подобный механизм. Для начала следует разобраться, какие типы устройств существуют, чем они отличаются друг от друга, и какими функциями обладают. Классификацию производят по различным признакам: принципу действия, назначению, типу привода. Рассмотрим самые распространенные типы подъемных машин:

1. Блоки — ручные механизмы, которые для поднятия груза используют только силу человеческих мускулов. Строение блока известно еще из школьной программы: он состоит из колеса с углублением вокруг, вращающегося вокруг неподвижной оси. Сквозь углубление проходит канат, веревка или металлическая цепь. Сила, необходимая для поднятия тяжестей, уменьшается в геометрической прогрессии вместе с увеличением количества блоков в системе.
2. Домкрат — простое рычажное устройство, используемое для приподнимания одной стороны автомобиля. Домкраты могут быть как ручными, так и гидравлическими, пневматическими и электрическими.
3. Таль — ручное или механизированное приспособление, состоящее из системы связанных между собой блоков. В зависимости от количества отдельных колес (шкивов), тали делят на двух-, трех-, четырехшкивные и т. д. Максимальное количество шкивов, которые используют подобные устройства — 12. Промышленная разновидность тали — полиспаст часто используется для перемещения грузов на кораблях.

Помимо стандартных подъемных устройств существуют специализированные установки:

1. Тельфер являет собой усовершенствованную таль, оборудованную электрическим приводом. Благодаря такому дополнению, увеличивается мощность и грузоподъемность механизма, а при размещении тельфера на горизонтальной двутавровой балке появляется возможность передвижения грузов вдоль помещения.
2. Журавль — элементарное приспособление, которое работает по принципу рычага. К одному концу рычага крепят крюк для подвешивания груза, а к противоположному — противовес. Высота поднятия грузов во многом зависит от положения самого механизма, так как длина хода рычага остается небольшой. При помощи журавля можно не только поднимать тяжести, но и перемещать их вдоль траектории, описываемой радиусом рычага. Часто журавль с успехом заменяет подъемный кран, но по причине больших габаритов использование его в гараже не практикуется.

Какими характеристиками должен обладать гаражный подъемник

Так как устройство будет использоваться в довольно стесненных условиях стандартного гаража, к нему выдвигаются определенные требования. Во-первых, оно не должно быть слишком большим — такой автомобильный подъемник, несмотря на высокую мощность, занимает много места, что очень нежелательно на такой небольшой площади. Во-вторых, рекомендуется отдавать предпочтение механизмам с небольшим вертикальным ходом, иначе вы рискуете упереться им в потолок.

Второе требование — грузоподъемность. Ее рассчитывают, отталкиваясь от видов работ, для которых разрабатывается автоподъемник. От предназначения зависят и габариты механизма. Если для обычной замены колеса подойдет и обычный домкрат, то для более масштабных работ понадобится автомобильный подъемник с платформой, хотя для таких ответственных действий рекомендуется прибегать к помощи профессиональной техники.

Материалы и инструменты

Конструируя подъемник для гаража своими руками, нужно иметь в арсенале не только чертежи будущего устройства, но и вооружиться набором инструментов и качественных, устойчивых к нагрузкам материалов. Прежде всего вам понадобятся:

• сварочный аппарат;
• болгарка с отрезным кругом по металлу;
• болты и гайки для крепления;
• стальные трубы диаметром 40-50 мм;
• стальной уголок или профилированная труба сечением 35-40 мм;
• трос;
• самодельная лебедка для гаража (ее можно и приобрести, вариант заводского производства будет отличаться большей надежностью).

По мере того, как запланированная самодельная лебедка для гаража будет воплощаться в реальность, список комплектующих к ней может немного измениться, в зависимости от ваших конкретных требований к устройству механизма.

Грузоподъемные машины призваны помочь человеку поднять что-либо тяжелое на высоту. В основе большинства подъемных механизмов лежит простая система блоков – полиспаст. Он был знаком еще Архимеду, но сейчас об этом гениальном изобретении многие не знают. Вспоминая курс физики, выясните, как работает такой механизм, его строение и область применения. Разобравшись в классификации, можно приступать к расчету. Чтобы все получилось – вашему вниманию инструкция по конструированию простой модели.

Система блоков – теория

Изобретение полиспаста дало огромный толчок развитию цивилизаций. Система блоков помогла построить огромные сооружения, многие из которых сохранились по сей день и вызывают недоумение у современных строителей. Также совершенствовалось судостроение, люди смогли путешествовать на огромные расстояния. Пора разобраться, что это такое – полиспаст и выяснить, где можно найти ему применение сегодня.

Строение грузоподъемного механизма

Классический полиспаст представляет собой механизм, который состоит из двух основных элементов: шкив; гибкая связь

Шкив – это металлическое колесо, которое по внешнему краю имеет специальный желоб для троса. В качестве гибкой связи может применяться обычный трос или канат. Если груз будет достаточно тяжелый, используют тросы из синтетических волокон или стальные канаты и даже цепи. Для того чтобы шкив вращался легко, без скачков и заедания, используют роликовые подшипники. Все элементы, которые движутся, смазывают.

Один шкив называют блоком. Полиспаст – это система блоков для подъема грузов. Блоки в составе подъемного механизма могут быть неподвижными (жестко закрепленными) и подвижными (когда ось в процессе работы меняет положение). Одна часть полиспаста крепится к неподвижной опоре, другая – к грузу. Подвижные ролики располагаются на стороне груза.

Роль неподвижного блока – изменение направления движения каната и действия прикладываемой силы. Роль подвижных – получение выигрыша в силе.

Принцип работы – в чем секрет

Принцип работы полиспаста подобен рычагу: усилие, которое необходимо приложить, становится меньше в несколько раз, при этом работа выполняется в том же объеме. Роль рычага играет трос. В работе полиспаста важен выигрыш в силе, поэтому возникающий проигрыш в расстоянии не принимается во внимание.

В зависимости от конструкции полиспаста, выигрыш в силе может быть разным. Простейший механизм из двух шкивов дает примерно двукратный выигрыш, из трех – трехкратный и так далее. По тому же принципу рассчитывается и увеличение расстояния. Для работы простого полиспаста нужен трос в два раза длиннее высоты подъема, а если используют комплекс из четырех блоков – то и длина троса увеличивается прямо пропорционально в четыре раза.

В каких областях применяется система блоков

Полиспаст – верный помощник на складе, на производстве, в транспортной сфере. Его используют везде, где нужно применять силу для перемещения всевозможных грузов. Система широко применяется в строительстве.

Несмотря на то что большую часть тяжелой работы выполняет строительная техника (подъемный кран), полиспасту нашлось место в конструкции грузозахватных механизмов. Система блоков (полиспаст) является составляющей таких подъемных механизмов, как лебедка, таль, строительная техника (краны разных типов, бульдозер, экскаватор).

Помимо строительной отрасли, полиспасты получили широкое применение в организации спасательных работ. Принцип работы остается прежним, но конструкция немного видоизменяется. Спасательное оборудование изготавливается из прочного троса, используются карабины. Для устройств такого назначения важно, чтобы вся система быстро собиралась и не требовала дополнительных механизмов.

Классификация моделей по разным характеристикам

Существует множество исполнений одной задумки – системы блоков, объединенных канатом. Их дифференцируют в зависимости от способа применения и конструктивных особенностей. Познакомьтесь с разными типами подъемников, выясните, в чем заключается их назначение и чем отличается устройство.

Классификация в зависимости от сложности механизма

В зависимости от сложности механизма выделяют простые; сложные; комплексные полиспасты.

Простой полиспаст представляет собой систему последовательно соединенных роликов. Все подвижные и неподвижные блоки, а также сам груз объединяются одним тросом. Дифференцируют четные и нечетные простые полиспасты.

Четными называют те грузоподъемные механизмы, чей конец троса крепится к неподвижной опоре – станции. Все комбинации в таком случае будут считаться четными. А если конец веревки прикреплен непосредственно к грузу или месту прикладывания усилия, эта конструкция и все производные от нее будут называться нечетными.

Сложный полиспаст можно называть системой полиспастов. В этом случае последовательно соединяются не отдельные блоки, а целые комбинации, которые вполне могут использоваться сами по себе. Грубо говоря, в этом случае один механизм приводит в движение другой подобный.

Комплексный полиспаст не относится ни к одному, ни к другому виду. Его отличительная черта – ролики, движущиеся навстречу грузу. В состав комплексной модели могут входить как простые, так и сложные полиспасты.

Классификация по назначению подъемника

В зависимости от того, что хотят получить при использовании полиспаста, их подразделяют на:

Силовые;

Скоростные.

Силовой вариант используется чаще. Как следует из названия, его задача – обеспечить выигрыш в силе. Так как для значительного выигрыша нужны столь же значительные потери в расстоянии, неизбежны и потери в скорости. К примеру, для системы 4:1 при поднятии груза на один метр нужно натянуть 4 метра троса, что замедляет работу.

Скоростной полиспаст по своему принципу представляет собой обратную силовому конструкцию. Он не дает выигрыша в силе, его цель – скорость. Применяется для ускорения работы в ущерб прикладываемому усилию.

Кратность – основная характеристика.

Основной показатель, на который обращают внимание при организации подъема грузов –кратность полиспаста. Этот параметр условно обозначает, во сколько раз механизм позволяет выиграть в силе. Фактически, кратность показывает, на сколько ветвей каната распределен вес груза.

Кратность подразделяют на кинематическую (равную количеству перегибов каната) и силовую, которая рассчитывается с учетом преодоления тросом силы трения и неидеальным КПД роликов. В справочниках приведены таблицы, которые отображают зависимость силовой кратности от кинематической при разных КПД блоков.

Как видно из таблицы, силовая кратность существенно отличается от кинематической. При низком КПД ролика (94%) фактический выигрыш в силе полиспаста 7:1 будет меньше выигрыша шестикратного полиспаста с КПД блоков 96%.

Как производить расчеты для полиспаста

Несмотря на то что теоретически конструкция полиспаста предельно простая, на практике не всегда ясно, как поднять груз с помощью блоков. Как понять, какая кратность понадобится, как выяснить КПД подъемника и каждого блока в отдельности. Для того чтобы найти ответы на эти вопросы, нужно выполнить расчеты.

Расчет отдельного блока

Расчет полиспаста нужно выполнять из-за того, что условия работы далеки от идеальных. На механизм действуют силы трения в результате движения троса по шкиву, в результате вращения самого ролика, какие бы подшипники ни применялись.

Кроме того, на стройплощадке и в составе строительной техники редко применяется гибкая и податливая веревка. Стальной канат или цепь обладают гораздо большей жесткостью. Так как для сгибания такого троса при набегании на блок требуется дополнительное усилие, его тоже нужно обязательно учитывать.

Для расчета выводят уравнение моментов для шкива относительно оси:

SсбегR = SнабегR + q SнабегR + Nfr (1)

В формуле 1 показаны моменты таких сил:

– Sсбег – усилие со стороны сбегающего каната;

– Sнабег – усилие со стороны набегающего каната;

– q Sнабег – усилие, для сгибания/разгибания каната с учетом его жесткости q;

– Nf – сила трения в блоке, с учетом коэффициента трения f.

Для определения момента все силы умножаются на плечо – радиус блока R или радиус втулки r.

Сила набегающего и сбегающего троса возникает в результате взаимодействия и трения нитей каната. Поскольку сила для сгибания/разгибания троса существенно меньше остальных, вычисляя воздействие на ось блока, этим значением часто пренебрегают:

N = 2 Sнабег×sinα (2)

В этом уравнении:

– N – воздействие на ось шкива;

– Sнабег – усилие со стороны набегающего каната (принимается примерно равным Sсбег;

– α – угол отклонения от оси.

Расчет полезного действия блока

Как известно, КПД – коэффициент полезного действия, то есть насколько результативна была выполненная работа. Его рассчитывают, как отношение выполненной и затраченной работ. В случае с блоком полиспаста применяется формула:

ηб = Sнабег/ Sсбег = 1/(1 + q + 2fsinα×d/D) (3)

В уравнении:

– 3 ηб – КПД блока;

– d и D – соответственно, диаметр втулки и самого шкива;

– q – коэффициент жесткости гибкой связи (каната); f – коэффициент трения;

– α – угол отклонения от оси.

Из этой формулы видно, что на КПД влияет строение блока (посредством коэффициента f), его размер (через отношение d/D) и материал каната (коэф. q). Максимальное значение КПД можно получить, используя втулки из бронзы и подшипники качения (до 98%). Подшипники скольжения дадут до 96% коэффициент полезного действия.

Подъемный механизм состоит из нескольких блоков. Суммарный КПД полиспаста не равен арифметической сумме всех отдельных составляющих. Для вычисления используют куда более сложную формулу, а точнее – систему уравнений, где все силы выражаются через значение первичной S0 и КПД механизма:

– S1=ηп S0;

– S2=(ηп)2 S0; (– 4)

S3=(ηп)3 S0; ….

– Sn=(ηп)n S0.

Поскольку значение КПД всегда меньше 1, с каждым новым блоком и уравнением в системе значение Sn будет стремительно уменьшаться. Суммарный КПД полиспаста будет зависеть не только от ηб, но и от количества этих блоков – кратности системы. По таблице можно найти ηп для систем с разным количеством блоков при разных значениях КПД каждого.

Как сделать подъемник своими руками

В строительстве во время проведения монтажных работ далеко не всегда есть возможность подогнать подъемный кран. Тогда возникает вопрос, как поднять груз веревкой. И здесь находит свое применение простой полиспаст. Для его изготовления и полноценной работы нужно сделать расчеты, чертежи, правильно подобрать веревку и блоки.

Подготовка базы – схема и чертеж

Прежде чем приступать к сооружению полиспаста своими руками, нужно внимательно изучить чертежи и подобрать подходящую для себя схему. Опираться следует на то, как вам будет удобнее разместить конструкцию, какие блоки и трос имеются.

Случается, что грузоподъемности блоков полиспаста недостаточно, а сооружать сложный многократный подъемный механизм нет времени и возможности. Тогда применяют сдвоенные полиспасты, представляющие собой комбинацию из двух одинарных. Этим устройством также можно поднимать груз таким образом, чтобы он двигался строго вертикально, без перекосов.

Как подобрать веревку и блок

Важнейшую роль в построении полиспаста своими руками играет веревка. Важно, чтобы она не растягивалась. Такие канаты называют статическими. Растяжение и деформация гибкой связи дает серьезные потери эффективности работы. Для самодельного механизма подойдет синтетический трос, толщина зависит от веса груза.

Материал и качество блоков – показатели, которые обеспечат самодельным подъемным устройствам расчетную грузоподъемность. В зависимости от подшипников, которые установлены в блоке, меняется его КПД и это уже учтено в расчетах.

Но как поднять груз на высоту своими руками и не уронить его? Чтобы обезопасить груз от возможного обратного хода, можно установить специальный фиксирующий блок, который позволяет веревке двигаться только в одном – нужном направлении.

Пошаговая инструкция для подъема груза через блок

Когда веревка и блоки готовы, схема выбрана, а расчет произведен, можно приступать к сборке. Для простого двукратного полиспаста понадобятся:

– ролик – 2 шт.;

– подшипники;

– втулка – 2 шт.;

– обойма для блока – 2 шт.;

– веревка; крюк для подвеса груза;

– стропы – если они нужны для монтажа.

Пошагово подъем груза на высоту осуществляется так:

1. Соединяют ролики, втулку и подшипники. Объединяют все это в обойму. Получают блок.

2. Веревку запускают в первый блок;

3. Обойма с этим блоком жестко крепится к неподвижной опоре (железобетонная балка, столб, стена, специально смонтированный вынос и пр.);

4. Затем конец веревки пропускают через второй блок (подвижный).

5. К обойме крепят крюк.

6. Свободный конец веревки фиксируют.

7. Стропят поднимаемый груз и соединяют его с полиспастом.

Самодельный подъемный механизм готов к использованию и обеспечит двойной выигрыш в силе. Теперь, чтобы поднять груз на высоту, достаточно потянуть за конец веревки. Огибая оба ролика, веревка поднимет груз без особых усилий.

Можно ли объединить полиспаст и лебедку

Если к самодельному механизму, который вы построите по этой инструкции, присоединить электрическую лебедку, получится самый настоящий подъемный кран, выполненный своими руками. Теперь для подъема груза не придется напрягаться совсем, лебедка все сделает за вас.

Даже ручная лебедка сделает подъем груза комфортнее – не нужно стирать руки о канат и переживать, чтобы веревка не выскользнула из рук. В любом случае, крутить ручку лебедки куда проще.

В принципе, даже вне стройплощадки умение в походных условиях с минимумом инструментов и материалов соорудить элементарный полиспаст для лебедки – очень полезный навык. Особенно оценят его автомобилисты, которым посчастливилось застрять на машине где-нибудь в непроходимом месте. Сделанный на скорую руку полиспаст значительно увеличит производительность лебедки.

Переоценить значение полиспаста в развитии современного строительства и машиностроения сложно. Понимать принцип действия и визуально представлять себе его конструкцию должен каждый. Теперь вам не страшны ситуации, когда нужно поднять груз, а специальной техники нет. Несколько шкивов, веревка и смекалка позволят обойтись без привлечения крана.

Без стреловых легких кранов с грузоподъемностью в пределах 1 тонны не обойтись при осуществлении различных электротехнических, монтажных и строительных работ. Благодаря их конструкции возможен монтаж устройств в различных проемах строения или на перекрытиях, а также их перемещение для удобного использования. Они отличаются легкостью сборки и установки, а при необходимости их можно быстро разобрать на составные элементы и перенести в подходящее место.

Использование таких конструкций рационально при отсутствии возможности эксплуатации других видов ГПМ. Существует множество видов кранов с различным конструктивным исполнением. Они подразделяются на стационарные и передвижные. Стреловые устройства оборудованы одним электроприводным механизмом перемещения груза. Работа крана осуществляется путем ручного управления.

Строительный мини-кран

Самостоятельно можно создать разнообразные инструменты и приборы, столь необходимые при строительстве и других видах работ. Несмотря на то что мини-подъемный кран, своими руками сделанный, характеризуется ограниченной переносимой массой груза (не более 250 кг), такая конструкция упростит осуществление большей части строительных работ.

Главной задачей является подбор всех инструментов и деталей, необходимых для создания и последующей эксплуатации. Вес сборного устройства может доходить до 300 кг в зависимости от используемых материалов. При этом оно обладает компактными габаритами и возможностью перемещения без предварительного разбора при помощи автомобиля.

своими руками: сборка

При помощи редуктора на червячной основе формируется грузовая лебедка. Он же может обеспечить создание ручного привода, упрощающего сборку стреловой лебедки. Основанием для винтовых выносных частей являются строительные опоры. Все элементы, представленные выше, составляют основу конструкции. Помимо этого, нужны барабаны для лебедок. Стоит отметить, что их самостоятельное изготовление не всем под силу, так как процесс отличается сложностью и трудоемкостью, а также необходимостью в специализированном оборудовании и опыте проведения подобных работ.

Выходом из ситуации становятся роторы от электродвигателя, которые можно использовать в роли основы, и существенно упростить поставленную задачу. Особое внимание должно уделяться соответствию размеров применяемых элементов и будущего устройства. Для этого производятся дополнительные замеры при помощи линейки.

Дополнительные элементы

Для упрощения перемещения платформа оснащается колесами. Могут пригодиться элементы от тележки транспортера. В ходе создания конструкции не стоит забывать про это дополнение, так как именно благодаря ему передвигается простейший подъемный кран, своими руками собранный. Для этого нужно только снять выносные опорные элементы, что не вызывает особых затруднений и производится за короткое время. Важно соблюдать технику безопасности, в частности стрела должна быть установлена на нулевой уровень для предотвращения потери равновесия и падения крана.

Особенности

Оптимальная высота стрелы составляет 5 метров. Для ее изготовления применяется труба диаметром около 8 см. Профиль из двух уголков монтируется в основание. Также нужно создать поворотный механизм для поворота и подъема стрелы, для этого подойдет автомобильная ступица от любого грузового транспортного средства. Для противовеса не нужны специальные материалы, так как для них можно взять стандартные кирпичи. Создать подъемный кран своими руками можно и на основе гусеничных трактов, и станины. Последний элемент можно взять от неиспользуемого станка.

Стоит отметить отсутствие необходимости в тормозе для поворотного механизма и лебедки, так как он не нужен в процессе эксплуатации крана, а работа готового устройства будет производиться на небольшой скорости.

Достоинства конструкции

Подойдет для формирования выносной конструкции опоры и общего основания. Для последнего, по мнению специалистов, станет оптимальным использование швеллера на 200. Длина упорных винтов должна находиться в пределах 50 см, за счет чего подъемный кран своими руками может монтироваться на любой поверхности, в том числе с большим количеством неровностей. Таким образом, отсутствует необходимость в подготовке участка, на котором строится здание.

Сложности иногда возникают с колесами, так как на рыхлой почве они могут плохо прокручиваться и зарываться в нее. Поэтому проведение работ желательно на твердом грунте. После завершения строительства конструкция разбирается на составные элементы для хранения.

Что можно сделать для гаража

При самостоятельном ремонте машины зачастую возникает необходимость в снятии двигателя, поэтому многие автовладельцы задаются вопросом о том, как сделать подъемный кран своими руками. Самым простым вариантом является подъемник, для создания которого потребуется ручная лебедка, стойки на треугольных опорах с колесами и поперечная труба.

На верхней части стоек при помощи сварки фиксируются крепления для трубы. К вертикальной стойке приваривается а ролики монтируются на балке, впоследствии они используются для перемещения троса. При этом не обязательно приобретать лебедку, так как можно сделать данную конструкцию самостоятельно.

Такое устройство не будет загромождать пространство, его можно разобрать, а отдельно поперечная балка и опоры не займут много места. Подъемный кран, своими руками для гаража созданный, способен поднимать и перемещать груз массой не более 800 кг. Его главным достоинством является отсутствие необходимости в приобретении дорогостоящих материалов.

Подъемник

Как было отмечено ранее, лебедку можно сделать самостоятельно. Для этого потребуется барабан, оснащенный тросом, его необходимо фиксировать на конструкции из труб, имеющих квадратное сечение. Малая звездочка с цепной передачей устанавливается на электроприводе, а большая - на краю барабана. Для создания ручной лебедки вал, оснащенный барабаном, дополняется рукоятью.

Для замены и ремонта большинства деталей в автомобиле требуется эстакада или яма, при их отсутствии можно воспользоваться подъемником. Несмотря на имеющиеся риски при осуществлении работ с подобным устройством, его создание оправдано экономической выгодой и практической пользой.

Мостовой подъемный кран-тележка, своими руками с лебедкой собранный, является простейшим вариантом при этом машина устанавливается на платформы после поднятия на желаемую высоту. Также существует ножничная конструкция, которая отличается отсутствием возможности обрыва троса, чего не может гарантировать предыдущий вариант.

Ножничный кран

Основание и площадка ножничного подъемника изготавливаются из швеллеров. Двухсекционный распределитель, насос, втулки, и необходимы для ножниц.

Подъемный кран на УАЗ, своими руками сделанный, способен поднимать грузы весом более 500 кг. Также по завершении работ его можно снять. Главным предназначением устройства является фиксация выдвижных опор. Основа конструкции выполняется из толстостенного квадрата, закрепляемого на раме при помощи нескольких болтов. Выдвижные поры держатся на бампере и приподнимают заднюю часть автомобиля.

Кран “Пионер”

Механизм позволяет упростить осуществление многих ремонтных и строительных работ, а также обеспечить проведение действий, которые не могут выполняться без дополнительных подъемных устройств. Конструкция подходит для груза с различным объемом и величиной, при этом она может устанавливаться на перекрытиях возводимых домов, в котлованах и на кровле.

Среди главных составных элементов стоит отметить поворотную и опорную рамы, пульт управления. Устройство не вызывает сложностей в процессе использования и приложения значительных физических усилий. Управление под силу каждому человеку, даже не имеющему соответствующего опыта.

Созданием подъемных конструкций занимаются многие владельцы частных домов и дачных участков. Их распространение вызвано тем, что каждая часть механизма, независимо от ее сложности, может выполняться желаемым образом и с необходимым функционалом. Помимо перемещения тяжелых грузов, таких как монолитные блоки, подобные краны обеспечивают доставку легких предметов на большую высоту.

К сожалению, создание гидравлических устройств, как правило, не представляется возможным. Но, несмотря на это, подъемный кран (своими руками), фото которого представлено ниже, отличается простотой в эксплуатации и достаточной грузоподъемностью.

Сборка крана “Пионер”

Многие детали можно отыскать, как ни удивительно, на свалке. Для самодельного механизма главными составляющими являются прямоугольная труба и двутавр. При этом важно, чтобы последний с легкостью помещался в трубе. Для создания телескопического узла для двутавра изготавливаются скользящие направляющие. Стоит отметить, что они должны смазываться специальными составами для уменьшения степени трения.

Для функционирования устройства также необходимы тросы с небольшим диаметром. Их можно приобрести в строительном магазине. Для закрепления поворотной и опорной рам зачастую используется швеллер. Он также обеспечивает плотный монтаж устройства на любой поверхности. Как правило, ею выступает крыша строящегося здания. В соответствии с правилами безопасности требуется изготовление прямоугольной площадки в качестве балласта, при этом она снизит вероятность проблем в то время, пока эксплуатируется подъемный кран, своими руками собранный. Электромотор, соединенный с лебедкой, используется для запуска процесса подъема.