Полиспасты для работы на высоте. Часть 2.

Полиспасты для работы на высоте. Часть 2.
03.12.2017 Дина

В предыдущей статье мы говорили о том какие бывают полиспасты и как расчитывается теоретическое усилия в полиспасте. Вторая часть посвящена фактическому выигрышу в полиспастах, а также способам снижения потерь в полиспастах.

ФАКТИЧЕСКИЙ ВЫЙГРЫШ В ПОЛИСПАСТЕ
Основным критерием, снижающим эффективность работы полиспаста, является трение, возникающее на перегибах. При использовании нормального оборудование это значение примерно равно 5-10%, и эффективность системы с каждым последующим обводом снижается именно на этот показатель. Рассмотрим варианты с 90% эффективностью системы.

Простые полиспасты.
Вычисление происходит последовательно с тянущей ветви к грузу. У каждой последующей ветви отнимается коэффициент трения, потом показатели складываются и получается фактический выигрыш простого полиспаста.

Сложные полиспасты, составные и комплексные.
Складывается сумма показателей как в простом полиспасте, с вычетом коэффициента трения. Затем вычитается коэффициент уже из суммы для каждой последующей ветви. Когда известны все показатели они складываются и получается фактический выигрыш полиспастов.

 Показатель полиспаста
Теоретический выигрыш

3:1

4:1

5:1

7:1

9:1

Фактический выигрыш
2.72:13.43:14.1:16.85:17.33:1


ТРЕНИЕ В ПОЛИСПАСТЕ
В реальной работе с полиспастами трением пренебречь не удастся. За счет него эффективность работы полиспаста может быть существенно ниже теоретически возможной. Большие потери происходят как за счет трения в самом полиспасте, так и за счет трения всей системы или отдельных ее частей о рабочие поверхности.

 

 

 

Снижение трения на перегибах полиспаста

Ролики

Главный критерий качества ролика – это его эффективность. У самых качественных роликов она составляет примерно 97%. Это значит, что потери на трение при работе такого ролика составляют 3%. Чем больше у ролика диаметр – тем выше его эффективность. Но не менее 4 диаметров верёвки. Информацию о эффективности каждого ролика можно найти в инструкции производителя. Для примера приводятся характеристики роликов фирмы PETZL.

Название блока
Коэффициент эффективности
MINDER97%
TWIN97%
PRO TRAXION95%
RESCUE95%
TANDEM SPEED95%
MICRO TRAXION91%
PARTNER91%
MINI91%
GEMINI91%
MOBILE71%
FIXE71%
TANDEM71%

Карабины

Потери на трение для карабинов в среднем составляют 50%. Стальные карабины несколько более эффективны (в среднем 48%) по сравнению с алюминиевыми (52%). Если в наличии только карабины – то их можно встегивать в каждую точку парами. Больше двух, нет никакого смысла, пара выдавит под нагрузкой остальные карабины. Пара должна состоять из одинаковых карабинов. За счет большего радиуса огибания веревки трение вокруг пары карабинов меньше чем вокруг одного.

При использовании карабинов нет смысла делать простой полиспаст больше чем 4:1.

Расположение самого эффективного элемента в полиспасте.

 

 

Наибольший эффект от самого эффективного ролика при работе с простыми и сложными полиспастами будет если поставить его в качестве первого грузового (если считать от тянущих) на выходе веревки из полиспаста.
Даже один ролик правильно расположенный в системе полиспаста может существенно повысить его общую эффективность.

В таблице представлены данные о теоретических выигрышах в различных конструкциях полиспастов с использованием роликов и карабинов.

Кратность полиспаста
Вид Ролик 10%
Карабин 50%
2:1простой1.9:11.5:1
3:1простой2.71:11.71:1
4:1простой3.43:11.87:1
4:1сложный3.61:12.25:1
5:1простой4.1:11.94:1
6:1сложный5.15:12.6:1

Исходя из этого, необходимо самый эффективный ролик ставить самым первым к тянущим. А если есть необходимость сделать фиксацию обратного хода полиспаста, то устройство стоит ставить последним от тянущих.

 

 

 

Снижение трения внутри полиспаста

Важно бороться с трением внутри самого полиспаста. Избегать заклинивания веревок между роликами и другими компонентами системы.
Для этого необходимо использовать следующие меры:

  • Использовать специальные пластины-сумматоры для распределения нагрузок и точек пристёгивания различных компонентов.
  • Располагать верёвки в одной плоскости или пользоваться специальными последовательными роликами.
  • Избегать перекручивания веревок в полиспасте, используя вертлюги.
  • Организовать анкерные точки на расстоянии друг от друга, чтобы точки крепления неподвижных блоков были разделены и не сходились вместе под нагрузкой.
  • Пристёгивать движущиеся ролики отдельными карабинами к грузу.

 

 

 

Простые полиспасты 2:1 и 3:1 дают самый быстрый подъем с минимумом перестановок системы. Прежде чем переходить к полиспастам с большим усилием, необходимо убедиться, что приняты все меры борьбы с трением в простом полиспасте.
Часто за счет уменьшения потерь на трение удается продолжить работу более простым полиспастом и сохранить высокую скорость подъема. 


СПОСОБЫ ОПТИМИЗАЦИИ РАСПОЛОЖЕНИЯ ПОЛИСПАСТА НА РАБОЧЕЙ ПОВЕРХНОСТИ.

Для уменьшения трения полиспаста и грузовой веревки о рабочую поверхность, можно использовать:

Протектора

Различные приспособления и механизмы, основная задача, которых защитить рабочие верёвки от контакта с рабочей поверхностью. При использовании полиспастов необходимо пользоваться протекторами, которые не будут снижать эффективность системы за счёт большого трения. Это значит, что диаметр огибаемой поверхности должен быть больше диаметра верёвки как минимум в 4 раза.

Направляющие ролики

Размещают на отдельной анкерной точке непосредственно над местом подъема (спуска). Он позволяет не только уменьшить трение о рельеф всей системы полиспаста или отдельных его частей, а ещё и создать необходимое рабочее пространство для эффективной работы полиспаста.

Направляющий ролик позволяет:

  • Предотвратить сползание верёвки под нагрузкой по краю рабочей поверхности.
  • Направить грузовую веревку под правильном углом к краю площадки.
  • Расположить анкерную точку в стороне от линии подъема, в более удобном для работы месте.
  • Полностью или частично поднять систему полиспаста над рабочей поверхностью.

Это существенно повышает эффективность работы за счет снижения потерь на трение полиспаста и его компонентов о рельеф. И главное, повышается общая безопасность работы, так как снижается вероятность перетирания, заклинивания или заедания какого-либо компонента полиспаста.


Нагрузки на анкерную точку направляющего ролика

Анкерная точка направляющего ролика должна быть рассчитана на значительные нагрузки. Очень важен угол огибания ролика рабочей верёвкой.

 

 

Дополнительное оборудование
При отсутствии конструктивных возможностей рабочих поверхностей, организовать направляющий ролик стационарно, возможно, используя специальное мобильное оборудование.

 

 

Один из самых сложных моментов при подъёме груза переход от вертикального подъёма на горизонтальную поверхность. Или при габаритном грузе и низкой анкерной точкой полиспаста. В таком случае можно например использовать устройство «треугольник».

 

 

Подъём осуществляется и с обычным направляющим роликом, а затем, за счёт вращения конструкции, груз переходит на горизонтальную поверхность.

 

 

Продолжение следует…

Источник: http://www.iqsa.org/
Автор: Копытин Александр