где F_>1 — сила трения лебедки об опорную поверхность;

f — коэффициент трения, равный 0,3–0,5;

F_>Лg — сила тяжести лебедки;

F — необходимое тяговое усилие.

В случае если необходимо определить массу контргруза, препятствующего опрокидыванию (рис. 2.5, б), пользуются зависимостью:

где h, l_>1, l_>2 — плечи усилий (рис. 2.5, б);

F_>0 — сила тяжести контргруза;

k=1,2–2,0 — коэффициент запаса устойчивости.

Тали — это подвесные лебедки, используемые для подъема, удержания, опускания оборудования. В случае если таль устанавливают на тележке, передвигающейся по монорельсу, то это устройство называется тельфер.

В качестве тягового органа у талей используют не канат, а цепь, что позволяет обходиться без барабана и делает подъемный механизм более компактным и легким. По конструкции наиболее распространены червячные и шестеренчатые тали (рис. 2.6). Применение тормоза обязательно как в шестеренчатых, так и червячных талях. Скорость подъема груза у талей незначительна v ≈ 0,01 м/с.

Шпили используют только для горизонтального перемещения (рис. 2.7). Основным элементом этого механизма является небольшой барабан — шпиль.

В качестве тягового органа используется канат, который на шпиле не закрепляется, укладывается рядом в бухту. Канат сцепляется с барабаном возникающей силой трения между поверхностью барабана и несколькими витками.

Необходимый для создания тягового усилия F крутящий момент на валу шпиля определится из выражения:

где D, d_>k — диаметр шпиля, каната (рис. 2.7);

F_>p — усилие рабочего, удерживающего канат от проскальзывания.

Рис. 2.6. Тали: а — шестеренчатые; б — червячные

Рис. 2.7. Шпиль

Имеем F = 2T/(D+0,5d_>k)+F_>p, т. е. для увеличения тягового усилия F выгодно использовать шпили малого диаметра.

Шпили делают вогнутыми для того, чтобы канат под действием сдвигающей силы (F × sin φ) преодолевал силу трения (f × F × cos φ) каната о барабан и устанавливался на минимальном диаметре (φ — угол между касательной к вогнутой кривой и вертикальной осью).

Полиспасты. Полиспасты — наиболее простейшие механизмы подъема. Могут использоваться самостоятельно или как средство, увеличивающее тяговое усилие лебедки, тали (рис. 2.8). Полиспаст — система подвижных и неподвижных блоков, соединенных гибкой связью. Полиспасты запасовывают канатами при расположении блоков в рабочем положении или плашмя на полу.

Рис. 2.8. Примеры использования лебедки с полиспастами

Основной характеристикой полиспастов является кратность (U_>п), определяемая как отношение числа ветвей, на которых висит груз (Z), к числу ветвей, наматываемых на барабан (Z_>H) лебедки. Полиспаст, приведенный на рис. 2.9, в, имеет кратность:

Усилие, действующее на крепление всего верхнего неподвижного блока (рис. 2.9, б), определяется как F_>Б =F_>g +F_>Л, где F_>Л — усилие на лебедку.

При эксплуатации полиспастов допустимо отклонение сбегающей ветви от оси ручья на угол не более 6°. В противном случае канат может выйти из ручья блока.

Рис. 2.9. Монтажные полиспасты

Домкраты — переносимые, передвижные устройства для подъема, удержания, опускания оборудования. Домкраты некоторых типов обеспечивают и горизонтальное перемещение.

Домкраты по конструктивному исполнению разделяются на винтовые, реечные, гидравлические (рис. 2.10).

Рис. 2.10. Домкраты: а — винтовой; б, в — реечные; г — гидравлический; 1, 7 — стойка; 2 — гайка; 3 — винт; 4, 8 — пята; 5 — рукоятка; 6 — храповик; 9 — цепь; 10, 11, 14 — звездочки; 12 — выдвижная секция; 13 — шестерня; 15 — корпус; 16 — червячное колесо; 17 — червяк; 18 — насос; 19 — поршень