Polyspast yra mechanizmas, kuriuo pakeliami kroviniai. Jį sudaro viena ar daugiau blokų grupių, apvyniotų virve. Žodis „polyspast“kilęs iš graikų kalbos „polyspastion“. Šis terminas išverstas kaip „ištemptas keliomis virvėmis“. Pagrindinė grandininio keltuvo funkcija – padidinti pagrindinio mechanizmo keliamąją galią.
Kitaip tariant, šis įrenginys padidina jėgą. Tačiau atvirkščiai, naudojant grandininį keltuvą, sumažėja pakilimo greitis. Taip pat galite įgyti greitį jėgos sąskaita. Tačiau tokie skriemulių blokai naudojami daug rečiau. Bet kokiu atveju įrenginio veikimo principas yra svirties veikimas.
Mechanizmo įrenginys
Polyspast yra kėlimo mechanizmas, leidžiantis išgauti jėgą, kuri kelis kartus viršija gervės kėlimo jėgą. Kitaip tariant, šis mechanizmas padidina įrenginio apkrovą. Grandininio keltuvo naudojimas leidžia pakelti sunkų krovinį su gerve, kuri turi mažą keliamąją galią. Svarbu atsiminti, kad sunkių konstrukcijų kėlimo greitis sumažės tiek pat, kiek ir prieaugistalpa.
Mechanizmo paskirtis
Polyspast reikalingas norint pakelti sunkius krovinius su minimaliomis pastangomis. Paprasčiausia grandininio keltuvo konstrukcija suprojektuota taip, kad vienas lyno galas būtų pritvirtintas prie būgno, o pakabinamas krovinys yra priešingame lyno gale. Sudėtingesnės konstrukcijos įrenginiuose yra keli fiksuoti ir judantys ritinėliai.
Kiekvienam svoriui reikia atsižvelgti į lyno matmenis, blokus ir skersmenį. Didelės masės krovinys, pakabintas ant lyno, padidina apkrovą. Toks mechanizmas pasižymi greitu susidėvėjimu. Tokiu atveju reikia sumažinti virvės įtempimą. Todėl didelei masei pakabinti naudojamos dvi ar keturios virvės. Taip pat galima naudoti sudėtingą grandininį keltuvą.
Veikimo principas
Žmogui, kuris neturi nieko bendra su pakrovimu, šio mechanizmo pavadinimas atrodys nesuprantamas. Tačiau iš tikrųjų grandininis keltuvas yra labai paprastas kėlimo mechanizmas, kurį gali sukurti beveik kiekvienas. Šio įrenginio veikimo principas itin paprastas ir jis mokomasi mokykloje fizikos pamokose. O tokio mažo „krano“veikimo schema labai paprasta.
Grandininio keltuvo konstrukciją sudaro kelios blokų grupės, sumontuotos specialiuose laikikliuose. Ir jie pakaitomis pasilenkia su virve ar virve. Netgi tokia paprasta konstrukcija gali būti gana efektyviai naudojama siekiant padidinti jėgą, taikomą mažinant arba didinant apkrovas. Taip pat paprasto grandininio keltuvo konstrukcijoje yra krovinių blokų. Jie gali būti šių tipų:
- kelių ritinėlių arba vieno ritinėlio;
- fiksuotas arba kilnojamas.
Šiuo atveju lyno traukos jėga visiškai priklauso nuo naudojamos konstrukcijos lyno vijų skaičiaus.
Kuriose srityse įrenginys naudojamas?
Skriemulių blokas naudojamas kroviniams kelti ir perkelti tais atvejais, kai galima panaudoti tik žmogaus fizinę jėgą ir mažiausiai pagalbinių mechanizmų. Be to, grandininis keltuvas yra svarbiausias gervių, kranų ir kitos mechanizacijos įrangos komponentas.
Dėl šios priežasties šie įrenginiai naudojami beveik visose srityse, kur kažkaip naudojami kėlimo ir transportavimo mechanizmai: nuo buities darbų iki sunkiosios pramonės.
Taigi, kokiu principu veikia grandininis keltuvas? Šio prietaiso veikimas pagrįstas svirties dėsniu: padidinus jėgą, prarandamas atstumas. Kadangi šis principas yra labai paprastas, grandininį keltuvą pasidaryti savo rankomis nebus sunku. Norėdami tai padaryti, jums reikia tik dviejų vieno ritinėlio blokų.
Norint pakelti tam tikros masės krovinį grandininio keltuvo pagalba, reikia pasistengti, perpus mažiau nei jo masė. Nepamirškite apie naudojamos virvės ilgį. Jis turėtų būti dvigubai didesnis už aukštį, iki kurio bus pakeltas krovinys. Pažymėtina, kad grandininiai keltuvai su paprasčiausiu įtaisu vadinami „du-vienu grandininiais keltuvais“, nes padidina taikomą jėgą.du kartus. Atitinkamai trijų blokų konstrukcija padidina stiprumą tris kartus.
Polyspast multiplicity
Pažymėtina, kad grandininio keltuvo skaičiavimas atlieka labai svarbų vaidmenį. Juk mechanizmas veikia toli gražu ne idealiomis sąlygomis. Jį veikia trinties jėgos, atsirandančios trosui judant išilgai skriemulio. Be to, trinties jėgos atsiranda sukantis voleliui, neatsižvelgiant į tai, kokie guoliai jame naudojami.
Norint nustatyti naudojamos lyno įtempimo jėgą neatsižvelgiant į trinties nuostolius, krovinio svorį reikia padalyti iš grandininio keltuvo daugumos. Tai turėtų būti suprantama kaip apkrovą laikančių lynų sriegių skaičius. Be to, nereikėtų pamiršti trinties. Nuo to priklauso ir grandininio keltuvo veikimo efektyvumas.
Jį galima sumažinti naudojant aukštos kokybės blokus ir lynus, taip pat kokybiškai atlikus darbą, kuris pašalina nereikalingus persidengimus ir įlinkimus.
Šiandien grandininių keltuvų schemos studijuojamos net mokyklos fizikos kursuose. Su jų pagalba sukurti šį dizainą nebus sunku. Taip pat turite įsigyti šias prekes:
- pritaikymas;
- virvė;
- gervė.
Kokie įrenginių modeliai yra?
Norint sukurti paprasčiausią modelį, reikia tik vieno bloko. Tokio mechanizmo naudojimas suteikia dvigubai didesnį stiprumą. Tai reiškia, kad norint pakelti krovinį reikia įdėti pusę pastangų. Tačiau virvė šiuo atveju turėtų būti dvigubai ilgesnė. Tokio grandininio keltuvo santykis yra du su vienu. Tokiame dizaine blokų gali nebūti.grandininis keltuvas, nes vietoj jo galite naudoti įprastą karabiną.
Kai grandininiame keltuve vienu metu naudojate du blokus, galite trigubai padidinti savo pastangų pranašumą. Taip pat yra saugos funkcija, kuri veikia nuleidus lyną. Tokiu atveju užveržiami du griebimo mazgai ir užblokuojamas krovinys.
Jei prie ankstesnio mechanizmo pridėsite dar du blokus, gausite skriemulio bloko įtaisą, kuris keturis kartus padidins stiprumą. Tokio mechanizmo santykis yra keturi su vienu. Šiame mechanizme ketvirtadalis svorio patenka į lyno galą, o likusi apkrova tenka pačiam lynui.
Sudėtingi grandininiai keltuvai
Atkreipkite dėmesį, kad dėl trinties negalima pasiekti grynos jėgos perdavimo. Kai virvė trinasi į bloką, prarandama nuo dešimties iki dvidešimties procentų taikomos jėgos. Todėl paprastame grandininiame keltuve santykis bus maždaug 1,8 kilogramo vienam pakeliamo krovinio kilogramui. 5 kartus grandininis keltuvas padidins stiprumą šiek tiek daugiau nei 3 kartus.
Aukščiau pateiktas santykis rodo, kad galima padidinti skriemulio blokų skaičių iki tam tikros ribos, po kurios gali atsirasti priešingas poveikis. Tačiau norint padidinti maksimalų santykį, galima naudoti sudėtingus grandininius keltuvus.
Šis grandininis keltuvas sukonstruotas taip, kad pakeltas svoris nesudarytų apkrovos paskutiniam blokui. Vietoj to jis pakrauna virvę, kuri praeina per bloką. Dėl to, valnaudojant 3 blokus pakaitomis jungiami grandininiai keltuvai 2:1 ir 3:1. Teoriškai tai šešis kartus padidina jėgą, tačiau praktiškai - 4,3 karto.
Kaip sumažinti trintį?
Pagrindinė grandininio keltuvo problema yra ta, kad darbo metu jis turi įveikti atsirandančias trinties jėgas. Šią problemą galima iš dalies išspręsti, jei naudojami aukštos kokybės lynai, skriemulių blokai su lygia srove, taip pat tirštas tepalas.
Be to, tinkamai pritaikius grandininio keltuvo konstrukciją yra papildomų galimybių. Pavyzdžiui, jei naudojate ne vieną karabiną, o du. Dėl to sumažėja trinties jėga, taip pat padidėja lenkimo spindulys.
