ЛЕБЕДКА

ЛЕБЁДКА
Полезная модель относится к устройствам, предназначенным для механизации работ, связанных с подъемом или перемещением грузов и может быть использована в промышленности, строительстве, при спасательных работах, в быту.
Известно грузоподъемное и тяговое устройство с канатом неограниченной длины полиспаст, состоящий из неподвижной части (пакета блоков), прикрепляемой к стационарной конструкции и подвижной части, на которую подвешивается груз. Каждая часть содержит определенное количество блоков, которые последовательно огибаются канатом. Один конец каната прикреплен к обойме блоков, другой является тяговым. (Лысяков А.Г. Вспомогательное оборудование для перемещения грузов. - Изд. 2-е, перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1989. -232 с.: с 132-141. - 24300 экз.; -ISBN 5-217-00486-Х).
К недостаткам полиспаста относятся сложность его конструкции, а поэтому значительные габариты и неудобство в обслуживании, незначительный ход перемещаемого груза. Кроме того у полиспаста с увеличением количества блоков резко снижается КПД, вследствие чего он редко используется с ручным приводом.
Известно грузоподъемное устройство с канатом ограниченной длины таль, содержащая раму, шестеренчатый или червячный передаточный механизм, механический привод или ручной с использованием рычага или замкнутой тяговой цепи. (Лысяков А.Г. Вспомогательное оборудование для перемещения грузов. - Изд. 2-е, перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1989. - 232 с.: с 141-145. - 24300 экз.; - ISBN 5-217-00486-Х).
Недостатком тали является незначительная высота и низкая скорость подъема груза, а также связанный с наличием передаточного механизма невысокий КПД.
За прототип предлагаемого механизм принято устройство с канатом ограниченной длины - барабанная лебедка, содержащая раму, канатный барабан, передаточный механизм и привод. (Лысяков А.Г. Вспомогательное оборудование для перемещения грузов. - Изд. 2-е, перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1989. - 232 с.: с 143-148. - 24300 экз.; - ISBN 5-217-00486-Х).
Недостатком лебедки является то, что она способна поднимать груз весом лишь меньше собственного. Кроме этого, в связи с наличием передаточного механизма и привода, у нее занижен КПД и усложнена конструкция. Серьезным недостатком лебедки может являться также отсутствие возможности для ее установки, а поэтому и использования, в труднодоступных местах.
Техническим результатом заявляемой полезной модели является простота конструкции, удобство в эксплуатации, создание значительного тягового усилия и хода перемещаемого груза, возможность применения в труднодоступных местах. Кроме этого лебедка имеет малые габариты и высокий КПД, сравнимый с простым блоком (в пределах 0,95-0,98), что важно при ее использовании с ручным приводом.
Указанный технический результат достигается тем, что в лебедке, содержащей установленный на раме барабан с рабочим канатом, согласно полезной модели, барабан выполнен двухуровневым и двух или трехступенчатым, рабочий канат намотан на одну или две ступени барабана с меньшим диаметром, а на ступень барабана с большим диаметром в противоположном направлении намотан дополнительный натяжной канат неограниченной длины, при использовании трехступенчатого барабана на рабочем канате установлен подвижный блок с грузовым крюком. При использовании лебедки с ручным приводом в качестве натяжного каната целесообразно применять, например, капроновый шнур диаметром 8-15 мм. (диаметр шнура выбран из соображений удобства в обслуживании). С целью уменьшения габаритов при изготовлении трехступенчатой лебедки целесообразно увеличение ширины рабочей поверхности средней ступени барабана, при этом для обеспечения равномерности намотки рабочего каната на первую и третью ступень барабана необходимо использовать направляющие кольца, крепящиеся к раме.
Модель удобна в эксплуатации, т.к. быстро и легко приводится в рабочее положение и быстро сворачивается, позволяет с приемлемой скоростью и на достаточное расстояние перемещать груз, а ручной привод без использования рукоятки более эффективен. Значительное тяговое усилие создается за счет разности диаметров ступеней барабана, высокий КПД достигается отсутствием передаточного механизма.
На фиг.1 показан общий вид заявляемой модели с трехступенчатым барабаном;
на фиг.2 - то же, вид сбоку;
на фиг.3 - общий вид модели с направляющими кольцами;
на фиг.4 - то же, вид сбоку;
на фиг.5 - схема лебедки с двухступенчатым барабаном
Трехступенчатая лебедка содержит тяговый механизм в виде цельного двухуровневого трехступенчатого барабана 1, вращающегося на несущем валу 2, закрепленном на П-образной раме 3. На малые, с одинаковым диаметром, первую и третью ступень барабана 1 намотан рабочий канат 4, на котором размещен подвижный блок 5 с грузовым крюком. На большую по диаметру вторую ступень барабана 1 в противоположном направлении намотан натяжной канат неограниченной длины 6. Соотношение радиусов первой-третьей и второй ступеней барабана выбирается по необходимости. Крепится лебедка на неподвижной опоре с помощью крюка 7.
Для приведения в рабочее положение лебедка закрепляется крюком 7 на любой подходящей опоре. Крюк подвижного блока 5 зацепляется за груз. При этом разматывается рабочий канат 4, барабан 1 вращается и натяжной канат 6 наматывается на большую по диаметру вторую ступень барабана 1. Для перемещения груза следует потянуть натяжной канат 6. Барабан поворачивается, наматывая на первую-третью ступень рабочий канат 4. Груз поднимается. Подвижный блок 5 при этом служит для выравнивания длины рабочего каната 4. Тяговое усилие на подвижном блоке 5 по сравнению с усилием на натяжном канате 6 возрастает пропорционально соотношению диаметров второй и первой-третьей ступенью барабана. Например, при соотношении диаметров 5:1 и при прилагаемом к канату 6 усилии в 40 кг. тяговое усилие на подвижном блоке 5 составит 200 кг.
Предполагается, что наибольшее распространение может получить лебедка с ручным приводом. Поэтому для удобства в качестве натяжного каната 6 целесообразно применять аналог капронового шнура диаметром около 10 мм., в то время как в качестве рабочего каната 4, в связи с прочностью его материала, вполне может применяться шнур меньшего диаметра. Поэтому для уменьшения габаритов механизма целесообразным является создание максимально широкой рабочей поверхности второй ступени барабана 1, на которую наматывается натяжной канат 6. При этом для обеспечения равномерной намотки рабочего каната 4 на первую и третью ступень барабана целесообразно использовать направляющие кольца 8, крепящиеся на выполненной в данном варианте раме прямоугольной формы 9, на которой в данном случае и монтируется весь механизм (см. фиг.3 и 4).
Более простой вариант двухступенчатой лебедки с использованием двухуровневого двухступенчатого барабана может найти применение в случае, когда есть возможность закрепить несущий вал 2 во втулки, установленные стационарно. Тогда на положение механизма не повлияют возникающие в ходе работы вращающие моменты. На схеме двухступенчатой лебедки (фиг.5) 10 - двухступенчатый барабан, 11 - грузовой крюк (используется без подвижного блока). В остальном принцип работы лебедки остается тот же.
Заявляемая модель обеспечивает следующие преимущества:
- простота конструкции;
- удобство в эксплуатации;
- обеспечение значительного тягового усилия;
- достаточно высокая скорость и расстояние перемещения груза;
- возможность применения в труднодоступных местах;
- малые габариты;
- высокий (порядка 0,95-0,98) КПД.