Грузоподъемные машины и механизмы предназначены для перемещения грузов и людей по вертикали и передачи их из одной точки площади, обслуживаемой машиной, в другую. Конструкции таких машин чрезвычайно разнообразны. Их можно классифицировать по конструктивным признакам, по назначению, по характеру выполняемой ими работы. Для подъема груза на небольшую высоту (до 0,8—1 м) служат простейшие грузоподъемные механизмы — домкраты, обычно применяемые при ремонтных и монтажных работах. Привод домкратов может быть ручным и механическим. Различают винтовые, рычажно-реечные, зубчато-реечные и гидравлические домкраты. На рис. 4, а в качестве примера показано устройство ручного винтового домкрата на салазках, облегчающих его точную установку под грузом. Использование винтовой пары с самотормозящей резьбой, обеспечивающей удержание поднятого груза, является причиной низкого коэффициента полезного действия (кпд), равного 0,3— 0,4. Подъемный стальной винт 3 домкрата ввернут в гайку 4, укрепленную в корпусе 7. На верхней части винта установлена рифленая головка 5, которая может поворачиваться относительно винта. Вращение винта 3 производится рукояткой 6 с двусторонней трещоткой W. В зависимости от положения трещотки, фиксируемой кулачком 9, осуществляют вращение винта в одну или в другую сторону. Корпус домкрата в нижней части имеет опорную плиту— гайку, перемещающуюся по направляющим при вращении винта горизонтального перемещения. Вращение этого винта производится рукояткой 2, снабженной трещоткой 8. Грузоподъемность винтовых домкратов колеблется от 2 до 20 т. Сила, необходимая для привода домкрата, определяется из условия равенства момента, создаваемого рабочим на приводной рукоятке, и момента от сил трения в резьбе и между головкой 5 и верхней частью винта. Широко распространены также гидравлические домкраты (рис. 4, б). Они имеют высокий кпд 0,75—0,8), малые габариты и массу, обеспечивают плавный подъем и спуск груза при весьма точной его фиксации в необходимом положении. Грузоподъемность гидравлических домкратов достигает 200 т. Недостатками их являются ограниченная высота подъема груза и малые скорости. Гидравлический домкрат с ручным приводом состоит из скалки 6, снабженной в верхней части упорной головкой 1. Скалка входит в цилиндрическую часть корпуса 5, в нижнюю часть которого плунжерным насосом 4 через систему отверстий и клапанов подается рабочая жидкость (обычно масло). Насос работает от рукоятки 2, при качании которой перемещается плунжер 3 насоса, и жидкость через нагнетательный клапан поступает в пространство между скалкой и дном корпуса. Для опускания скалки необходимо рукоятку 2 отклонить за пределы рабочего положения. При этом открывается выпускной клапан и жидкость под воздействием силы тяжести груза перетекает из-под скалки в запасной резервуар. Изменяя отклонение рукоятки, изменяют степень открытия отверстия выпускного клапана и таким образом регулируют скорость опускания груза. Числовое значение скорости подъема груза определяется количеством рабочей жидкости, подаваемой под скалку 6 в единицу времени. Так как скорость подъема груза при ручном приводе весьма невелика, то при больших высотах подъема и больших грузоподъемностях гидравлические домкраты имеют механизированный привод.
К простейшим грузоподъемным механизмам относятся также и лебедки, предназначающиеся для подъема, опускания или подтягивания грузов, а также для обслуживания различных погру- зочно-разгрузочных и монтажных работ. Лебедки могут использоваться как самостоятельные механизмы при погрузочно-разгру-
зочных, ремонтных и строительно-монтажных работах, так и в качестве силового оборудования для комплектации различных подъемных устройств (кранов, подъемников и т. п.). В зависимости от исполнения лебедки можно подразделить: по типу привода — на лебедки с ручным и машинным приводом; по типу тягового
элемента— на канатные и цепные; по типу установки — на неподвижные (закрепленные на полу, стене, потолке) и передвижные (на тележках, передвигающихся по полу или по подвесным путям); по числу барабанов — на одно-, двух- и многобарабанные лебедки; по типу барабана — на нарезные, гладкие и фрикционные. На рис. 5 изображена лебедка с приводом от фланцевого
электродвигателя 2, укрепленного на корпусе редуктора 3. Соединение быстроходного вала редуктора с валом двигателя осуществлено с помощью зубчатой муфты, расположенной внутри корпуса редуктора. На свободном конце вала двигателя установлен шкив / колодочного тормоза, приводимого в действие электрогидравлическим толкателем. На выходном валу редуктора установлен барабан 5 с закрепленным на нем концом каната. При включении двигателя приводится во вращение барабан 5 лебедки; при этом канат, к которому прикрепляется груз, наматывается на барабан или сматывается с него, производя подъем или спуск груза. Направление вращения барабана изменяют реверсированием электродвигателя. На втором конце быстроходного вала редуктора установлен электроиндукционный (вихревой) тормоз 4, например типа ТМ.-4, предназначенный для плавного регулирования скорости опускания груза. Такие лебедки широко используются при монтажных, ремонтных и строительных работах. В пассажирских подъемниках находят применение лебедки с канатоведущим шкивом (рис. 6), в ручьи которого ложатся ветви грузового каната, и передача тяговой силы осуществляется посредством силы трения, возникающей .между канатом и поверхностью ручья. При малых грузоподъемности и скорости подъема груза применяют лебедки с ручным приводом, в которых вращение барабана осуществляется с помощью приводных рукояток с тормозом, автоматически останавливающим барабан при прекращении вращения рукоятки. При производстве маневровых работ на железнодорожных путях, в портах и доках, для подъема якорей на судах, при подтаскивании различных грузов и т. п. большое
применение находят шпили (рис. 7) — лебедки с фрикционным бара6аном, имеющим горизонтальную или вертикальную ось вращения. Канат, на конце которого приложена рабочая нагрузка, не закреплен на барабане, как в обычных лебедках, а сцепляется с ним силой трения, возникающей между поверхностью барабана и несколькими витками каната, намотанными на него. Это позволяет
работать с канатом большой длины при малых размерах барабана.
Имеются элекгрошпили со встроенным вспомогательным барабаном для навивки каната (рис. 7,6). В этих конструкциях три-четыре витка тягового каната обвивают фрикционный барабан 2, и через отклоняющий блок 4 канат подается к вспомогательному барабану 6, который приводится в движение вспомогательным двигателем 7 небольшой мощности, снабженным электромагнитным тормозным ycтpoйcтвoм.
Фрикционный барабан 2 приводится во вращение основным двигателем 8 через зубчатый редуктор 9. Управление обоими двигателями осуществляется с помощью рукоятки управления 3 контроллера 5. При подтягивании груза (режим
«навивки») оба двигателя (основной и вспомогательный) вращаются одновременно. Частота вращения вспомогательного двигателя устанавливается автоматически и соответствует частоте вращения фрикционного барабана. При режиме «сматывания каната» основной двигатель вращается в обратном направлении, а вспомогательный двигатель продолжает развивать вращающий момент в прежнем направлении и поддерживает канат в натянутом
состоянии.
Для внутрицехового и межцехового транспортирования грузов, обслуживания поточных и автоматических линий, станков и т. п. применяются компактные подъемные лебедки — тали, имеющие ручной, электрический или пневматический приводы. Тали устанавливают стационарно или на передвигающихся тележках. На рис. 8 показана таль с ручным приводом. Ее подвешивают к опоре за крюк 3. Привод тали осуществчяют с помощью бесконечной цепи 7, находящейся в зацеплении с приводным колесом 4. В качестве грузового элемента в таких талях используют пластинчатую цепь или сварную калиброванную цепь. Поднятый груз удерживают в неподвижном состоянии дисковым тормозом 5, который замыкается весом транспортируемого груза. В этом случае ступицу цепного колеса 4 выполняют в виде гайки, зажимающей храповое колесо 6 тормоза. Собачку 2 тормозаукрепляют на корпусе тали.
Для перемещения груза по горизонтали тали подвешивают к тележкам, перемещающимся по подвесным однорельсовым путям, выполненным из проката двутаврового сечения. Тележки выполняют без привода (при грузоподъемности до 1 т их передвигают, а также с ручным или механическим приводом.Грузоподъемность электроталей составляет 0,25—15 т, скорость подъема 5—25 м/мин. Скорость горизонтального передвижения талей устанавливают в зависимости от длины пути и назначения тали. На рис. 9 представлен общий вид электротали ТЭ грузоподъемностью до 5 т, обеспечивающей подъем груза на высоту 3—18 м
со скоростью 8 м/.мин; скорость передвижения (при управлении с пола) равна 20 м/мин. Механизм подъема этой электротали (рис.
10) состоит из электродвигателя 2, статор которого запрессован в нарезной барабан 1, вследствие чего уменьшается длина тали и ее масса. Через двухпарный соосный редуктор 3 крутящий момент ротора двигателя передается на барабан. Таль оборудована двумя тормозами: стопорным колодочным электромагнитным тормозом 4 и автоматическим спускным дисковым тормозом 7, замыкаемым весом транспортируемого груза. Тормозной шкив 5 стопорного тормоза 4, снабженный лопастями 6, укреплен на консоли быстроходного вала редуктора и выполняет роль