Лебедки

Лебедка представляет собой механизм, предназначенный для подъема, опускания и передвижения грузов. Лебедки могут быть использованы как самостоятельные механизмы или как составные части сложных машин (кранов, подъемников, экскаваторов и т. д.). Изготовляются они с ручным и машинным приводом с зубчатыми, червячными, фрикционными, а также комбинированными передачами (червячно-зубчатыми, зубчато-фрикционными).

Лебедка с ручным приводом (рис. 100) состоит из рамы, вала с рукоятками, шестерни, закрепленной на валу, и системы зубчатых передач, передающих вращение на зубчатое колесо, закрепленное на валу барабана. На последний наматывается тяговый канат (трос). В некоторых случаях для уменьшения габаритных размеров лебедки применяют червячные передачи.
Скорость навивки каната на барабан лебедки

где    - средняя    скорость движения руки рабочего на рукоятке   (примерно 60 м/мин);
D- диаметр  барабана  лебед­ки;
R- плечо рукоятки.
i-передаточное число  механизмов лебедки;
Тяговое усилие в канате ручной лебедки


где
Р- усилие на рукоятке одного рабочего;
R-плечо рукоятки;
z- число   рабочих,   вращаю­щих барабан лебедки;
 i-передаточное число меха­низмов лебедки;
D- средний диаметр  навивки каната;

 

Рис.100 Ручная лебедка
1-рама; 2-вал барабана; 3-промежуточный вал; 4-рукоятка; 5-пара зубчатых колес; 6-приводной вал; 7-пара зубчатых колес; 8- грузоупорный тормоз; 9-барабан.

 

 

Рис. 101. Приводные лебедки:
а - зубчато-реверсивная: 1- барабан; 2 - редуктор;   3-вал редуктора; 4-тормоз; 5 - электродвигатель; б - фрикционные: 1- электродвигатель; 2 - клиноременная передача; 3 - зубчатая передача; 4 - фрикционная муфта; 5 -ленточный тормоз; 6 - барабан; 7 - храповое колесо: 8 - гайка; 9 - рукоятка

 - коэффициент одновременности использования усилия рабочих
(0,8 - для двух и 0,7 - для четырех рабочих);
 - коэффициент полезного действия лебедки

  где       -к. п. д. барабана. Для канатного барабана, установленного
на подшипниках скольжения,  =0,96;  
 - к.п.д. различных передач.
Каждая лебедка с ручным приводом снабжена автоматическим тормозом для торможения при спуске груза, а также для обеспечения мгновенной остановки (при опускании рабочим рукоятки лебедки).

Для торможения применяют винтовые (грузоупорные) тормоза с храповиком. Лебедки с небольшим тяговым усилием в канате вместо тормоза имеют зубчато-храповой механизм. В этом случае скорость опускания груза регулируется рабочим, удерживающим рукоятку лебедки от быстрого вращения. Грузоподъемность лебедки с ручным приводом может достигать 10 тс.

Лебедки с машинным приводом монтируются на металлической раме (станине) и по способу опускания груза делятся на реверсивные с принудительным от двигателя опусканием и нереверсивные, или фрикционные, лебедки со свободным спуском груза.

Реверсивная лебедка (рис. 101, а) состоит из барабана 1, цилиндрического редуктора 2, входного вала редуктора 3, соединительной муфты с электромагнитным колодочным тормозом 4 и электродвигателем 5. Принудительное опускание груза на режиме двигателя создает условия для безопасной работы и допускает дистанционное управление лебедкой. Реверсивные лебедки изготовляются на тяговое усилие от 0,25 до 10 тс.

У фрикционной лебедки (рис. 101,6) с помощью муфты сцепления 4 допускается отключение барабана 6 от зубчатой передачи 3.
Тяговое усилие в канате приводной лебедки

где    Мкр- крутящий момент на барабане лебедки;
R - радиус барабана;
r-радиус каната;
z- число витков каната на барабане.

Крутящий момент на барабане, создаваемый двигателем:


где  N- мощность двигателя лебедки л. с;
п- число оборотов барабана лебедки об/мин ;
 - к. п. д. передач от двигателя к барабану.
Вес Q поднимаемого груза ручной или приводной лебедкой зависит от тягового усилия S в канате и кратности полиспаста:


где  - к. п. д. полиспаста.
Применяя полиспасты различной кратности, одной и той же лебедкой можно поднимать (перемещать) грузы разного веса. При этом с увеличением кратности полиспаста уменьшается скорость подъема (перемещения) груза.