Винтовой домкрат (рис. 3.9,а) перемещает груз вращающимся стальным винтом, составляющим винтовую пару с бронзовой или чугунной гайкой, запрессованной в металлическом корпусе. Гайка и винт имеют однозаходную ленточную р.езьбу. На головке винта шарнирно закреплена опорная грузовая чаша, воздействующая на груз. Для вращения винта используют рукоять с храповым колесом и двусторонней собачкой. Храповое колесо крепится к винту, собачка—к рукоятке. При возвратно-поступательном движении рукоятки зуб собачки входит в зацепление с зубьями храпового колеса и поворачивает его вместе с винтом. Винтовые пары домкратов выполняются самотормозящимися (угол подъема винтовой линии а меньше угла трения р), что исключает возможность самопроизвольного вращения винта под действием нагрузки. Соблюдение условия самоторможения отрицательно влияет на КПД домкрата, который не превышает 0,3—0,4.

Усилие (в Н), прилагаемое к рукоятке при подъеме груза весом Q (в Н),
где R — длина рукоятки, мм: г —средний радиус резьбы винта, мм; р —угол трения в резьбе, град; a — угол подъема винтовой линии (ос—4ч-6°).

Винтовые домкраты с ручным приводом имеют грузоподъемность 3—20 т при высоте подъема до 0,35 м; грузоподъемность домкратов с механическим приводом достигает 120 т.

Реечный домкрат (рис. 3.9,б) перемещает груз односторонней зубчатой рейкой 8, движущейся в направляющих металлического корпуса. Рейка в верхней части имеет поворотную грузовую чашу, в нижней — лапу для подъема низкорасположенных грузов. Движение рейке сообщается от безопасной рукоятки с грузоупорным тормозом через зубчатую передачу с одной или двумя парами шестерен. Передаточное число одной зубчатой пары 4—6, а число зубьев малых (ведущих) шестерен не превышает 4—5. Для удержания поднятого груза служат храповое колесо с собачкой.

Реечные домкраты с односторонней зубчатой рейкой при высоте подъема до 0,4 м имеют грузоподъемность 3—10 т.

Гидравлические домкраты по сравнению с винтовыми и реечными обладают большей грузоподъемностью (до 300 т), плавностью подъема и опускания груза, точностью остановки его на заданном уровне и более высоким КПД. Гидравлический домкрат с ручным приводом (рис. 3.9, в) состоит из цилиндра с поршнем, плунжерного насоса и бака для рабочей жидкости. Рабочей жидкостью служит веретенное масло или незамерзающая смесь (вода, смешанная со спиртом и глицерином). Плунжерный насос включает цилиндр, плунжер, перемещаемый рукояткой, нагнетательный и всасывающий клапаны. При возвратно-поступательном движении плунжера жидкость из бака через клапаны и перекачивается в рабочий цилиндр домкрата и давит на поршень, поднимая его вместе с грузом. Для опускания груза сливают жидкость из рабочего цилиндра обратно в бак через сливной кран.

Гидравлические домкраты с ручным приводом имеют грузоподъемность 5—200 т при высоте подъема до 0,18 м, с механическим приводом — грузоподъемность 50—300 т. Для преодоления сопротивлений подъема, по своей величине превышающих грузоподъемность одного домкрата, соединяют несколько гидравлических домкратов в общую батарею, работающую от одного насоса с электроприводом.

Тали. При монтаже и ремонте санитарно-технических устройств и трубопроводов в местах, недоступных для передвижных кранов, применяют подвесные грузоподъемные механизмы — ручные и электрические тали.

Широко распространены ручные тали с червячным механизмом подъема (рис. 3.10), гибким тяговым органом которых служит сварная калиброванная или пластинчатая день.

Грузоподъемность таких талей 0,5— 10 т, высота подъема груза до 3,0 м. Таль подвешивается над грузом на крюке, шарнирно соединенном с неподвижной обоймой. В обойме смонтированы червяк и червячное колесо, выполненное заодно с ведущей звездочкой. Грузовая цепь, перекинутая через звездочку, огибает звездочку подвижной крюковой обоймы и прикрепляется к корпусу тали, образуя двукратный полиспаст для выигрыша в силе. При вращении бесконечной цепью приводного колеса движение через червячную передачу сообщается ведущей звездочке, которая путем перематывания грузовой цепи производит подъем или опускание крюковой обоймы. Удержание груза на высоте обеспечивает дисковый грузоупорный тормоз с храповым остановом.

В случаях, когда кроме подъема груза требуется его горизонтальное перемещение, тали подвешивают к тележкам (кошкам), передвигающимся по подвесным двутавровым балкам-монорельсам. Кошки талей грузоподъемностью 1—5 т оборудуют ручным механизмом передвижения; кошки талей грузоподъемностью 0,5—1 т не имеют механизма передвижения и перемещаются по монорельсу за счет усилия толкания.

Электрическая таль представляет собой компактный подъемный механизм с электроприводом, подвешиваемый к неподвижной конструкции или к ходовой тележке. Электроталь на тележке с механическим приводом называют тельфером.

Основными узлами тали (рис. 3.11) являются электродвигатель, барабан, четырехступенчатый редуктор, электромагнитный дисковый тормоз, крюковая обойма и ограничитель подъема, автоматически выключающий электродвигатель при подходе крюковой обоймы к крайнему верхнему положению. Вращение электродвигателя через редуктор передается барабану, на который навивается канат грузового полиспаста. При работе электродвигателя электромагниты, включенные в его цепь, разъединяют диски тормоза, что позволяет быстроходному валу свободно вращаться. При отключении электродвигателя катушки электромагнитов обесточиваются, пружина прижимает подвижные диски тормоза к неподвижным и груз удерживается на высоте. Опускание груза производится на режиме двигателя. Питание электродвигателя осуществляется от сети переменного тока напряжением 220/380 В через гибкий кабель или от троллейных проводов.

Корпус тали подвешен к ходовой тележке, движущейся по монорельсу 2. Управление электроталями ведется с пола при помощи свисающего пульта с кнопками. Грузоподъемность талей 0,25—5 т при высоте подъема груза до 30 м.

Лебедки представляют собой грузоподъемные механизмы, предназначенные для подъема, опускания или перемещения различных грузов с помощью каната, навиваемого на барабан. Их широко применяют как самостоятельно действующие механизмы на различных монтажных и погрузочно-р|азгрузочных работах. Различают ручные и приводные (механические) лебедки.

Рис. 3.11. Электроталь (тельфер)

Ручные лебедки приводятся в действие мускульной силой рабочего и могут быть однобарабанными или рычажными (без барабана). Ручная однобарабанная лебедка (рис. 3.12) состоит из станины 5 и валов, на которых расположены гладкий грузовой барабан 6, зубчатые колеса и грузоупорный автоматический тормоз. Подъем и опускание груза производятся вращением вручную одной или двух рукояток, насаженных на приводной вал. Для ускоренного подъема легких грузов ручные лебедки выполняют двухскоростными. Изменение скорости подъема производится перемещением вдоль оси приводного вала блока шестерен. Автоматический грузоупорный тормоз, состоящий из храпового останова и дискового тормоза, обеспечивает торможение барабана при опускании груза и мгновенную остановку его, если рабочий отпустит рукоятку привода лебедки.

Серийно выпускаемые ручные однобарабанные лебедки одинаковы по конструкции, имеют тяговое усилие (на первой скорости) 0,5—8 те (4,9—78,4 кН), канатоемкость барабана 50—200 м.

Рис. 3.12. Кинематическая схема ручной лебедки

Рис. 3.13. Кинематическая схема реверсивной лебедки

Механические лебедки приводятся преимущественно от электродвигателей, питание которых осуществляется от сети переменного тока напряжением 220/380 В. По числу барабанов лебедки могут быть одно- и двухбарабанными, а по виду кинематической связи между двигателем и барабаном — зубчато-фрикционными и. реверсивными.

У реверсивной лебедки (рис. 3. 13) вал электродвигателя 5 и гладкий барабан постоянно и жестко связаны через двухступенчатый цилиндрический редуктор и упругую втулочно-пальцевую муфту. Изменение направления вращения барабана производится реверсированием электродвигателя. Опускание груза и порожнего крюка осуществляется принудительно (на режиме двигателя), что обеспечивает высокую безопасность лебедки. Для удержания поднятого груза служит двухколодочный автоматический тормоз, размыкаемый электромагнитом или электрогидротолкателем.

Управление реверсивными лебедками (пуск и реверсирование двигателя) производится магнитными реверсивными пускателями или кнопками «Стоп» и «Пуск» и барабанным контроллером, предназначенным для реверсирования электродвигателя и регулирования в определенном диапазоне скорости подъема, опускания или перемещения груза.

Все узлы лебедки смонтированы на раме, которая при работе закрепляется на фундаменте.

Отечественные реверсивные лебедки общего назначения выполняют по единой конструктивной схеме. Они имеют тяговое усилие 0,3—12,5 тс (3—122,5 кН), скорость навивки каната на первом слое 0,08—0,7 м/с, канатоемкость барабана 80—800 м, мощность приводного двигателя 2,8—20. кВт.

Лебедками с тяговым усилием 0,5 тс (5 кН) комплектуют строительные подъемники. Реверсивные лебедки специального назначения широко применяются в строительных машинах с индивидуальным электрическим приводом механизмов (кранах, экскаваторах и др.) для подъема и опускания рабочего органа, передвижения грузовых тележек, изменения угла наклона стрелы и т. п.

Зубчато-фрикционные лебедки в отличие от реверсивных имеют фрикционную (разъемную) связь между двигателем и барабаном (или барабанами), осуществляемую посредством конусных или ленточных фрикционных муфт.

Безопасная скорость вращения барабана при опускании груза обеспечивается управляемым ленточным тормозом. Наличие фрикционной связи позволяет осуществлять от одного двигателя привод двух барабанов, работающих независимо друг от друга и управляемых индивидуальными муфтами и тормозами.

Двухбарабанные лебедки общего назначения используют в копровых, буровых и скреперных установках. Специальные двухбарабанные лебедки являются составной частью некоторых строительных машин с механическим приводом — самоходных стреловых кранов, одноковшовых экскаваторов, скреперов, бульдозеров и т. п.

Привод барабана (рис. 3. 14) зубчато-фрикционной лебедки – осуществляется от короткозамкнутого электродвигателя через клиноременную передачу, открытую зубчатую пару и конусную фрикционную муфту. Включение фрикционной муфты происходит при осевом перемещении барабана с конусной торцевой расточкой к постоянно вращающемуся ведомому зубчатому колесу, несущему фрикционные конусные колодки. Барабан перемещается нажимной гайкой, навинченной на ленточную резьбу неподвижной оси и управляемой рукояткой вручную. Торможение и регулирование скорости вращения барабана при опускании груза обеспечивается нормально замкнутым ленточным тормозом, установленным на барабане. Груз в поднятом состоянии удерживается храповым остановом, включающим храповое колесо и собачку.

К недостаткам зубчато-фрикционных лебедок следует отнести сложность управления (требуется одновременное воздействие на рычаги включения тормоза и муфты) и недостаточную безопасность в работе вследствие отсутствия жесткой связи барабана с двигателем.

Фрикционные одно- и двухбарабанные лебедки общего назначения имеют тяговое усилие на барабане (барабанах) 0,5—2 тс (5—20 кН), канатоемкость барабана (барабанов) 80—230 м, мощность двигателя 4,5—20 кВт.

Мощность двигателя приводной лебедки (в кВт)
где 5 — усилие в канате, навиваемом на барабан, Н; v — скорость навивки каната, м/с; цл — КПД лебедки.

Специальные тяговые лебедки типа ЛП применяют для укладки стальных трубопроводов в подводные траншеи методом протаскивания при строительстве переходов через водные препятствия (реки, водоемы и т. д.). Трубопровод (дюкер) протаскивается по дну траншеи отдельными секциями-плетями с последующим их наращиванием.

Рис. 3.15. Лебедка типа ЛП для протаскивания дюкеров

Лебедка (рис. 3.15) базируется на тяжеловозном прицепе-трайлере грузоподъемностью 40 т, который буксируется автомобильным или тракторным тягачом. Тяговый барабан лебедки приводится во вращение от дизельного двигателя мощностью 108 л. с. (80 кВт) через гидротрансформатор, цепную передачу, зубчатый редуктор и открытую цилиндрическую зубчатую передачу. Гидротрансформатор выполняет функции муфты сцепления и бесступенчатой коробки передач, автоматически изменяющей тяговоскоростную характеристику лебедки. На барабан лебедки навивается тяговый канат 8 диаметром 62,5 мм, огибающий блок 9 на оголовке дюкера 10 (при работе через полиспаст) и прикрепленный другим своим концом к раме прицепа.

При работе без полиспаста тяговый канат закрепляют непосредственно на оголовке дюкера. Канатоемкость барабана 800 м. Средняя скорость движения дюкера 0,1—0,5 м/с. При работе без полиспаста лебедка способна преодолевать общее сопротивление протаскиванию дюкера до 150 тс (1470 кН), а при использовании двукратного полиспаста — сопротивление протаскиванию до 300 тс (2940 кН). Усилие в тяговом канате контролируется гидравлическим устройством и фиксируется манометром.

Тяговое усилие лебедки воспринимает инвентарный якорь, заложенный в специальную траншею и соединенный с прицепом при помощи якорного полиспаста. В транспортном положении лебедки якорный канат наматывается на барабан ручной лебедки, установленный в передней части прицепа.