Принцип работы лебедки ручной – Ручная самодельная лебёдка: от простого устройства своими руками до барабанной конструкции с электроприводом

принцип работы ручного устройства, поднятие грузов, преимущества подъёмного механизма

Многофункциональная лебёдка считается неотъемлемым инструментом в арсенале автолюбителя, желающего преодолеть все преграды бездорожья. С помощью этого нехитрого приспособления можно без особых усилий вытащить автомобиль из любой канавы и брода. Одни автолюбители предпочитают покупать уже готовое приспособление, а другие стараются сделать качественную самодельную лебёдку.

Основное предназначение механизма

Универсальность лебёдки в первую очередь нужна владельцам внедорожников, а также в строительстве и частном хозяйстве. Ни для кого не секрет, что многие экстремалы предпочитают ездить по дорогам, где нет и следа от городского комфорта и асфальта. Но сложные просёлочные дороги могут доставить множество хлопот неопытному водителю. Если в багажнике имеется лебёдка, то любая преграда на пути будет легко устранена. Стоит отметить, что некоторые машины с повышенной проходимостью изначально уже оснащены таким механизмом, который в основном установлен на переднем бампере.

Если же автомобиль не имеет такого приспособления, то его можно приобрести в специализированном магазине и самостоятельно установить на транспортное средство. Но можно сэкономить деньги и сделать самодельную ручную лебёдку, ведь многие профессионалы уже давно успешно эксплуатируют такой агрегат. Кроме того, можно создать автоматическую модель, которая будет работать за счёт обычного стартера. Те, кто уже успел опробовать заводские модели и перешёл на самодельное устройство, утверждают, что сделанная своими руками мотолебедка получается более надёжной, нежели хорошо разрекламированные аналоги.

На сегодняшний день существует несколько разновидностей самодельных кранов для поднятия грузов. Все они отличаются между собой уровнем энергии, которая и приводит исполнительный механизм в действие. Конечно, сразу нельзя определить, какой тип лебёдки считается самым лучшим и надёжным, так как все они могут использоваться в различных жизненных ситуациях.

Конструктивные отличия

Для того чтобы разобраться с тем, как сделать самодельную лебёдку своими руками, нужно определиться с перечнем основных деталей, которые будут использованы в процессе изготовления. Специалисты утверждают, что в таком механизме основная задача выполняется за счёт наличия следующих элементов:

• Мощный двигатель.
• Барабан с тросом.
• Шасси (основа).
• Качественный редуктор.

Прежде чем приступать к сборке, нужно обязательно подготовить все детали, предварительно проверив их работоспособность. Лучше всего использовать специальные чертежи и электрические схемы. Связано это с тем, что такая работа считается очень ответственной, из-за чего лучше не полагаться на свою память и не пускать все на самотёк. Не стоит забывать и о том, что мастер должен подготовить оптимальное рабочее место и все необходимые инструменты, без которых создать лебёдку будет просто невозможно.

Разновидности самодельных лебёдок

Изначально важно отметить, что всего существует три вида самодельных подъёмных механизмов. Их многофункциональность и универсальность могут пригодиться в разных жизненных ситуациях. Но все они обладают совместным преимуществом — принцип работы. Все дело в том, что в рабочем состоянии лебёдка обеспечивает наматывание стального троса. Вращение барабана осуществляется благодаря редуктору двигателя или же физических сил водителя (вручную).

На сегодняшний день принято различать три основные разновидности лебёдок:

• Гидравлические.
• Ручные.
• Электрические.

Гидравлический тип

Эта разновидность лебёдки считается самым сложным механизмом, так как она обладает некоторыми дополнительными элементами: вместительным баком для масла, гидроприводом, масляным насосом. Конечно, внешне устройство имеет довольно внушительные размеры, из-за чего собрать его бывает гораздо труднее, нежели другие типы. Но у гидравлического устройства есть два неоспоримых преимущества: для его работы нужно гораздо меньше электроэнергии, и оно более мощное, нежели аналогичные приспособления.

Чаще всего такие лебёдки устанавливают на большие внедорожники, а также мотоблоки, яхты и тракторы. Самостоятельное изготовление поможет решить множество задач, так как с его помощью можно поднимать различную технику, тяжёлые брусья и даже якорь.

Механические устройства

Принцип работы этих лебёдок полностью аналогичен другим разновидностям этого устройства. Основной недостаток механической системы в том, что она имеет внушительные размеры. Специалисты отмечают, что этот тип лебёдки считается самым габаритным из всех существующих на сегодняшний день.

Главное отличие ручного самодельного крана для поднятия грузов состоит в том, что вместо привычного электрического двигателя используется исключительно физическое воздействие. Иными словами, чтобы заставить такую лебёдку работать, придётся приложить немало усилий. Но, те водители, которые предпочитают именно ручные механизмы, уверены, что заменить такие устройства просто невозможно, ведь они будут работать даже в самых сложных ситуациях, когда отсутствует электроэнергия.

Универсальное электрическое приспособление

Как показывает практика, электрическая лебёдка встречается чаще остальных. В большей степени это связано с тем, что она считается самым популярным вариантом среди бывалых мастеров, которые привыкли собирать такие устройства собственноручно. Столь большая популярность электрического механизма связана ещё и с тем, что он может похвастаться высоким уровнем КПД и логичностью конструкции. В случае когда под рукой нет подходящего электродвигателя, его можно с лёгкостью заменить тракторным либо автомобильным генератором.

Отдельно стоит учесть, что проводка генератора должна быть подключена таким образом, чтобы он работал как полноценный двигатель. Если лебёдку оснастить мощным стартером, то конечная конструкция будет иметь более компактные размеры. Главным требованием к электроприводу является то, что он должен обладать высоким крутящимся моментом. Только в этом случае можно будет добиться того, что аккумулятор не разрядится слишком быстро.

В процессе проектирования самодельной лебёдки важно обратить особое внимание на то, чтобы электропривод не потреблял слишком много энергии, но при этом обладал необходимой для работы мощностью. К тому же именно этот тип гораздо легче соорудить своими руками.

Установка на внедорожник

Прежде всего, необходимо определить точное место для монтирования. Специалисты утверждают, что целесообразнее всего использовать именно центр бампера, причём нижнюю его часть. Стоит учесть, что заграничные внедорожники оснащены хлипким пластиковым бампером. Из-за этого он просто не выдержит поступающую на него нагрузку в объёме двух тонн и просто оторвётся от кузова. Именно поэтому нужно самостоятельно заменить хрупкую деталь на стальной силовой элемент.

Когда бампер установлен, можно приступать к подготовке площадки для лебёдки, которая должна быть изготовлена из металлических пластин. Толщина выбранного стального листа должна составлять минимум полсантиметра. После этого нужно сделать разметку для будущих отверстий, которые можно просверлить обычной электрической дрелью. Теперь металлическая площадка полностью готова для установки лебёдки. Всегда нужно помнить, что подъёмный механизм монтируется только на самом последнем этапе. Изначально к бамперу крепится сама пластина, а уже потом к ней прикрепляется тяговый механизм.

Если мастер предпочёл электрическое устройство, тогда нужно дополнительно подключить пульт управления, который должен быть соединён с бортовой сетью автомобиля.

Сам процесс подключения должен соответствовать следующей схеме: «плюс» нужно соединить с положительной клеммой аккумулятора, а «минус» — с отрицательной. На этом этапе установку лебёдки на внедорожник можно считать завершённой.

Технология сборки

Если мастер предпочёл собрать всю конструкцию своими руками, в итоге он сможет быстрее устранить все неисправности, нежели в приобретённом устройстве. Кроме того, многие автолюбители с большим опытом вождения склонны думать, что своими руками можно изготовить качественное оборудование, которому нет равных среди заводских моделей. Если для работы будет использован стартер, то на работу уйдёт не больше 60 минут, но при условии, что все необходимые инструменты и приспособления будут приготовлены заранее.

Главный рабочий узел лебёдки представлен в виде барабана с тросом. Если такой есть в наличии, то работа займёт ещё меньше времени. Но, как показывает практика, далеко не все владельцы автомобилей имеют под рукой такой механизм. В этом случае можно изготовить его самостоятельно, используя простую толстую трубу и качественный листовой металл (его толщина должна находиться в пределах от 3 до 5 мм). С двух сторон трубы нужно аккуратно приварить специальные щёчки. Это делается для того, чтобы надёжно зафиксировать шестерню. Именно на этот узел будет поступать усилие от редуктора, что гарантирует слаженную работу всей лебёдки.

Стоит обратить внимание, что вместо заводского барабана можно использовать качественные жигулевские ступицы, которые уже отработали свой положенный срок. Сделать это будет нетрудно. Нужно взять сварочный аппарат и скрепить их с тонкой стороны. Желательно использовать оправку, чтобы обеспечить хорошую соосность деталей.

Когда речь заходит о выборе наиболее подходящего редуктора, предпочтение лучше отдать тем моделям, которые используются в больших троллейбусах для открытия и закрытия дверей. Если у мастера есть возможность обзавестись таким механизмом, то лучше всего использовать именно его. Но если такого агрегата нет, тогда подойдёт и обычный стартер. Наибольшей результативностью обладает тот механизм, который оснащён планетарным редуктором. Огромное преимущество этого агрегата в том, что он обладает более компактными размерами и небольшим весом.

Несмотря на то что самодельные лебёдки в основном крепятся на передний бампер, многие автолюбители предпочитают использовать переносные варианты таких устройств. Их можно транспортировать в багажнике, используя лишь в экстренных ситуациях. В любом случае целесообразнее всего изготавливать подъёмный механизм, который обладает компактными размерами и большими показателями КПД. Основные сложности связаны с тем, что громоздкие механизмы могут доставить массу неудобств, только осложняя сам рабочий процесс.

Советы специалистов

Чтобы самодельный кран из лебёдки соответствовал всем эксплуатационным требованиям, нужно придерживаться нескольких рекомендаций:

• Не стоит ускорять процесс сборки: есть большая вероятность снова все переделывать. Лучше потратить лишнее время, но разобраться в принципе работы устройства.
• Для качественной сборки нужно внимательно относиться ко всем нюансам. В будущем это поможет избежать неожиданных последствий, которые могут проявиться из-за некачественной конструкции.
• Особое внимание следует уделить коммутации и монтажу электрической проводки. Главный пульт управления лебёдкой нужно разместить вдали от крутящихся деталей. Это минимизирует риски травматизации, которые могут быть получены в результате поспешных действий или по неосторожности.

Отдельно стоит учесть, что из-за отсутствия специального стопора самодельные лебёдки могут быть небезопасными для подъёма больших грузов. Тем не менее изготовив такое приспособление своими руками, можно больше не беспокоиться о том, что автомобиль случайно застрянет на бездорожье. В самой непредсказуемой и сложной ситуации именно лебёдка поможет вытащить внедорожник из канавы и брода, какой бы глубины они ни были.

Лебедка. Конструкция и принцип работы

Лебедка предназначена для преодоления транспортным средством (ТС) труднопроходимых участков пути, самовытаскивания и вытаскивания застрявших ТС, а также подтягивания грузов.

Лебедки состоят из следующих основных механизмов:

• тяговый барабан, на который наматывается трос
• понижающий редуктор
• предохранительное устройство
• тормозное устройство

В некоторых лебедках при больших тяговых усилиях на тросе с целью уменьшения ее габаритных размеров вместо тягового барабана применяют тяговые ролики.

Тяговые барабаны располагают чаще всего горизонтально и поперек продольной оси ТС, реже — вертикально. На барабане размещается запас троса длиной 50… 100 м. Трос укладывают на барабан вручную или тросоукладчиком. Вертикально расположенные барабаны имеют меньшую длину, но больший диаметр по сравнению с горизонтально расположенными барабанами. Увеличенный диаметр барабана способствует большему сроку службы троса, так как в этом случае он подвержен меньшим деформациям при наматывании и сматывании, а уменьшенная длина предохраняет трос от спутывания. Это позволяет не применять тросо-укладчиков.

В качестве понижающего редуктора используют преимущественно червячный редуктор с большим передаточным числом, что обеспечивает при его небольших размерах высокие значения тяговых усилий на тросе.

Рис. Лебедка с горизонтальным барабаном:
1 — передняя поперечина; 2 — скоба крепления троса; 3 — барабан; 4 — трос; 5 — крюк; 6 — редуктор; 7 — задняя поперечина; 8 — тормозная колодка барабана; 9 — ось рычага включения; 10 — траверса вала барабана; 11 — муфта включения барабана; 12 — рычаг включения муфты; 13 — рукоятка рычага

Предохранительное устройство предназначено для ограничения максимального тягового усилия лебедок, которое обычно составляет 0,5 — 0,8 полного веса машины. Роль такого устройства выполняет предохранительный штифт или предохранительная муфта. При возникновении на тросе лебедки усилия, превышающего допустимое, штифт срезается (или муфта выключается), и лебедка перестает действовать.

Автоматическое тормозное устройство предназначено для исключения возможности сматывания троса с барабана под нагрузкой при отключенном приводе лебедки. На колесных ТС для этой цели используются ленточные тормозные механизмы, на гусеничных — как ленточные, так и винтовые тормозные механизмы дискового типа.

Привод лебедок осуществляется карданными валами от коробок отбора мощности ТС. Обычно лебедки имеют две скорости движения троса: высокую — при сматывании троса с барабана и низкую — при наматывании. Это достигается за счет различных значений передаточных чисел в приводе лебедки.

На колесных ТС чаще всего применяют лебедки с горизонтальными барабанами, которые устанавливают в передней, задней и средней частях несущих систем машин.

При переднем расположении лебедки с ручной укладкой троса обеспечивается хороший доступ к ней и упрощается ее привод. Недостатком такого расположения лебедки является увеличение длины ТС и уменьшение переднего угла свеса. Кроме того, при этом перегружается передняя ось, что приводит к ухудшению проходимости ТС.

Если лебедка расположена в средней части ТС (между кабиной и грузовой платформой), то можно использовать барабан большой длины с тросоукладчиком. Подача троса может осуществляться вперед и назад. Однако при таком расположении лебедки ее привод усложняется, сокращается длина грузовой платформы, а масса лебедки возрастает.

Лебедки, расположенные в задней части колесного ТС, оснащены тросоукладчиком и обеспечивают подачу троса назад. Недостатками такого размещения лебедки являются длинные карданные валы привода, трудность доступа к лебедке и наблюдения водителя за ее работой.

Лебедки колесных транспортных средств в основном сходны между собой. Разницу обусловливают их габаритные размеры, характеристики и некоторые конструктивные особенности.

На рисунке представлена лебедка с горизонтальным барабаном, устанавливаемая в передней части колесного ТС. Она смонтирована на двух поперечинах — 1 и 7, прикрепленных к лонжеронам рамы и переднему бамперу машины. Лебедка состоит из барабана, червячного редуктора, механизма включения барабана и тормоза. Вращающий момент от коробки отбора мощности передается через карданную передачу на редуктор лебедки, представляющий собой червячную глобоидальную пару, состоящую из однозаходного червяка и червячного колеса с бронзовым венцом. Затем вращающий момент передается через механизм включения с оси червячного колеса на барабан и преобразуется на нем в тяговое усилие на тросе.

Соединение барабана с валом червячного колеса осуществляется муфтой 11 с торцевыми кулачками, которые входят в зацепление с кулачками на торцевой части барабана. Муфта перемещается с помощью рычага 12 при повороте его рукоятки 13. В рукоятке имеется палец-фиксатор с пружиной, который удерживает рычаг в одном из двух положений: барабан включен или выключен. При выводе муфты из зацепления с барабаном колодка тормоза барабана, установленная шарнирно на оси 9, прижимается с помощью пружины коротким плечом рычага к обработанной наружной торцевой поверхности барабана и притормаживает его. Предохранительным устройством в лебедке служит штифт, установленный в карданной передаче привода.

Рис. Редуктор лебедки с тормозным устройством:
1 — червячное колесо; 2 — вал червячного колеса; 3 — лента тормоза; 4 — пружина тормоза; 5 — барабан тормоза; 6 — фланец крепления карданной передачи привода; 7 — червяк

В качестве тормозного устройства применяется тормоз червяка редуктора ленточного типа. Барабан 5 тормоза установлен на ведущем валу редуктора. Его охватывает стальная лента 3 с фрикционной накладкой, один конец которой закреплен на картере редуктора жестко, а другой оттягивается пружиной 4, прижимающей ленту к барабану.

Тормоз червяка работает следующим образом. При наматывании троса на барабан ведущий вал редуктора вращается по часовой стрелке. Лента тормоза, увлекаемая силой трения, сжимает пружину и отходит от большей части барабана тормоза. Сила трения между лентой и барабаном при этом небольшая, и вал редуктора легко вращается.

При срезании предохранительного штифта ведущий вал редуктора начнет вращаться в обратную сторону с большой скоростью. Лента тормоза, жестко прикрепленная одним концом к картеру, под действием силы трения затянется, вал редуктора затормозится, и сматывание троса с барабана лебедки прекратится. При небольшой частоте вращения вала редуктора незначительное усилие торможения, создаваемое автоматическим тормозом, не препятствует разматыванию троса, которое можно осуществлять как вручную, так и при включенной передаче в коробке отбора мощности на разматывание. Для разматывания вручную нужно выключить муфту включения барабана.

На гусеничных ТС лебедки размещаются, как правило, в средней или задней части корпуса. В качестве редукторов наряду с червячными используются зубчатые передачи.

Рассмотрим устройство лебедки, установленной в средней части гусеничной машины. Отбор мощности на лебедку осуществляется от промежуточного редуктора, выполняющего функции коробки отбора мощности и установленного между главным фрикционом и главной передачей ТС. В одном корпусе с коническим редуктором размещены электромагнитная муфта, выполняющая роль предохранительного устройства, и автоматическое тормозное устройство. После тормозного устройства вращающий момент через карданную передачу передается на редуктор лебедки. Выходной вал редуктора через механизм включения соединен с барабаном лебедки, имеющим вертикальную ось вращения. Трос, сходя с барабана, проходит через датчик перегрузки, а также выводные направляющие ролики и выходит наружу к буксируемому объекту. Ролики вращаются вокруг своих осей и оси троса и самоустанавливаются в плоскости действия силы его натяжения. Это позволяет производить буксировочные работы при значительных углах отклонения троса от продольной оси ТС в горизонтальной и вертикальной плоскостях.

Рис. Конструкция конического редуктора, электромагнитной муфты и тормозного устройства:
1 — ведомый диск; 2 — защелка; 3 — ведущий вал с конической шестерней; 4 — ведущая полумуфта; 5 — ведущий диск; 6 — вал электромагнитной муфты; 7— нажимной диск; 8 — пружина; 9 — упругая соединительная муфта; 10 — ведомый вал; 11 — корпус электромагнитной муфты; 12 — катушка; 13 — ведомые диски муфты; 14 — ведущие диски муфты; 15 — якорь; 16 — выходной вал редуктора; 17 — ведомые конические шестерни; 18 — зубчатая муфта; 19 — вилка включения муфты; 20 — валик включения

Рис. Редуктор лебедки с вертикальным барабаном:
1 — червячное колесо; 2 — ограничитель троса; 3 — трос; 4 — барабан; 5 — тормоз; 6 — вилка переключения; 7 — подвижная муфта; 8 — вал барабана; 9 — неподвижная муфта; 10 — червяк

Рассмотрим конструкцию конического редуктора, расположенного в одном корпусе с электромагнитной муфтой и тормозным устройством. Редуктор состоит из ведущего вала 3 с конической шестерней, двух ведомых шестерен 17, установленных свободно на втулках на выходном валу 16 редуктора, и зубчатой муфты 18, расположенной на шлицах выходного вала. Зубчатая муфта перемещается с помощью вилки 19 включения вдоль вала и имеет три фиксированных положения. В среднем положении муфты редуктор выключен. В крайнем левом (правом) положении наружные зубья муфты входят в зацепление с внутренними зубьями левой (правой) ведомой шестерни, и вращающий момент передается с ведущего вала на выходной, увеличиваясь на величину передаточного числа редуктора. В зависимости от того, какое крайнее положение занимает муфта, определяют направление вращения выходного вала редуктора. Вилка включения муфты закреплена на валике 20, соединенном через систему тяг с рычагом управления редуктора, расположенным в кабине.

Электромагнитная муфта состоит из пакета ведущих 14 и ведомых 13 дисков, катушки 12, расположенной в корпусе 11 муфты, и якоря 15. При подаче электрического напряжения на катушку создается магнитный поток, который, проходя через пакет дисков и якорь, прижимает их к; корпусу муфты. Муфта включается, и вращающий момент передается от выходного вала конического редуктора на вал 6 электромагнитной муфты.

В качестве автоматического тормозного устройства в данной лебедке использован винтовой тормоз дискового типа. Он состоит из ведущего 5, ведомого 1 и нажимного 7 дисков, защелки 2 и пружин 8. Ведущий диск с фрикционными накладками установлен на шлицах вала муфты, ведомый расположен свободно на ступице нажимного диска, имеющего фрикционные накладки. Нажимной диск установлен на резьбе на валу муфты и на шлицах ведомого вала 10, один конец которого надет на вал муфты, а другой связан с упругой соединительной муфтой 9. Пружины расположенные между нажимным и ведомым дисками, препятствуют их сближению.

При отключенном приводе лебедки и наличии нагрузки на тросе ведущий диск не вращается, а нажимной диск, поворачиваясь, перемещается в осевом направлении влево и прижимается к ведомому диску, увлекая его за собой. Вращению ведомого диска препятствует защелка: включается тормоз, и прекращается сматывание троса с барабана.

Редуктор лебедки состоит из глобоидального червяка 10 и червячного колеса 7, на ступице которого имеются наружные шлицы. Барабан 4 расположен над редуктором и соединен с ним с помощью механизма включения. Последний состоит из неподвижной муфты 9 с наружными шлицами, закрепленной на шлицевом конце вала 8 барабана, и подвижной зубчатой муфты 7, имеющей два фиксированных положения. Шариковый фиксатор с пружиной расположен в неподвижной муфте. В верхнем положении подвижная муфта соединяет шлицы неподвижной муфты и червячного колеса и включает барабан. В нижнем положении муфты барабан выключен. Муфта перемещается вилкой 6 переключения, соединенной с рычагом управления механизма включения барабана, расположенным в кабине.

Рис. Лебедка с тяговыми роликами:
1 — зубчатые венцы; 2 — редуктор; 3 — труба тросоукладчика; 4 — каретка тросоукладчика; 5 — шестерня тросоукладчика; 6 — опорный фланец; 7 — нажимной диск; 8 — фланец; 9 — диск; 10 — промежуточная ступица; 11 — ось; 12 — собачка; 13 — обод; 14 — втулки; 15 — ступица; 16 — сальник; 17 — храповик; 18 — муфта; 19 — вал редуктора; 20 — штифт; 21 — оси тяговых роликов; 22 — роликоподшипники; 23 — тяговые ролики; 24 — рама лебедки; 25 — шарикоподшипник; 26 — ведущая шестерня

Между корпусом барабана и картером редуктора расположены два постоянно действующих тормоза, притормаживающих барабан при сматывании троса вручную. Для исключения спадания троса через реборду барабана на корпусе редуктора закреплены четыре ограничителя.

На рисунке представлена конструкция лебедки с тяговыми роликами 25. Привод лебедки осуществляется от коробки отбора мощности, установленной на картере раздаточной коробки. Тяговые ролики предназначены для создания тяговых усилий на тросе лебедки за счет сил трения, возникающих при перематывании троса по их клиновидным канавкам. Тяговые ролики приводятся во вращение от ведущей шестерни 26, которая соединена с валом 19 редуктора 2 лебедки. Трос с помощью тросоукладчика наматывается на барабан, представляющий собой сварную конструкцию, внутри которой установлен фрикцион с краевым механизмом. Фрикцион барабана обеспечивает постоянное натяжение троса на барабане и тяговых роликах. Храповой механизм служит для затормаживания фрикциона. В период выдачи троса лебедкой храповой механизм затормаживает барабан, а в период приема троса — растормаживает.

Лебедка ручная тросовая: особенности, виды и устройство

Ручная тросовая лебедка — это достаточно распространенное устройство среди автомобилистов. Такому специфическому кругу покупателей лебедка обязана тем, что с ее помощью можно достаточно просто вытаскивать автомобиль. Стоит сказать, что это оборудование довольно часто называют нефтянкой, таскателем, тросовым домкратом и пр. Все зависит от сферы использования или от внешнего вида.

Описание лебедки. Отличие от тали

Стоит сказать, что по своей конструкции и принципу действия ручные тросовые лебедки очень схожи с талями. Однако есть одно существенное отличие. Лебедка перемещает груз в горизонтальной плоскости, тали же перемещают его по вертикали. Хотя здесь справедливо будет сказать, что есть и комбинированные модели, у которых присутствуют оба механизма.

Строение лебедки достаточно простое. На барабан намотана лебедка, при использовании которой и тянут груз. Минимальный вес, на который рассчитана лебедка, — 150 кг, максимальный же может достигать 10 тонн. Естественно, что конкретные параметры будут зависеть от модели лебедки и от ее производителя. При продаже ручных тросовых лебедок изготовитель всегда прикладывает руководство, в котором указано, какой вес может выдержать конкретная модель. Практический опыт использования этих устройств показал, что, к примеру, китайские модели обычно выдерживают меньший вес, чем указывает производитель.

Характеристика и конструкция

Что касается характеристик для такого устройства, то их, в принципе, всего две. Первая — это минимальная и максимальная нагрузка, вторая — это длина троса или каната.

Стоит обратить свое внимание на то, что ручные тросовые лебедки могут быть выполнены с железным тросом, а может использоваться канат. Если максимальный вес будет превышен и трос порвется или же это произойдет по какой-либо другой причине, то при металлическом исполнении есть большой шанс получить серьезные травмы. При наличии канатного типа такого обычно не происходит.

Что касается сведений о конструкции ручной лебедки то выглядит она примерно так: барабан с лебедкой комплектуется передачей зубчатого типа, имеется рычаг с храповиком или же с винтовым механизмом. Эти элементы определенным образом снижают нагрузку на трос при работе. Все детали, отвечающие за передачу, как и барабан, устанавливаются на раму лебедки. Рама также имеет определенные пазы, которые предназначены для крепления цепи. Бывают модели, у которых имеется болтовое соединение для крепления.

Основные виды лебедок

Что касается основной классификации лебедок, то они могут быть заводскими или же самодельными, что не исключено. Заводские модели также могут быть как отечественными, так и импортными. Еще одна классификация возможна и по типу крепления, который используется в лебедках. Возможно наличие крепления на стену, на землю или же комбинированного типа. Однако основное отличие все же заключается в строении устройства и в механизме лебедки.

Описание основного вида

Что касается способа крепления, то ручная тросовая лебедка может быть без фиксации. Естественно, что в таком случае пропадает необходимость в поиске хорошей опоры, которая должна будет так же выдерживать нагрузку, как и сама лебедка. Еще одно преимущество такой конструкции — это возможность использования оборудования для перемещения и по горизонтали, и по вертикали. Однако есть и недостаток, который заключается в том, что длина троса обычно невелика. Максимальная длина — 6 метров. Однако тут стоит сказать, что ручная тросовая лебедка рычажного типа является одной из наиболее грузоподъемных. Максимальный вес составляет 10 тонн.

Такое оборудование само по себе довольно большое и чаще всего применяется на строительных площадках. Есть небольшой подвид такой лебедки, который называют монтажно-тяговый. У такого типа ручной рычажной тросовой лебедки ЗУБР отсутствует барабан. Это дает преимущество в том, что снимаются все ограничения по длине самого троса, а также значительно уменьшается размер самого приспособления. Такие устройства можно найти с длиной даже до 20-25 метров. Зажимается канат в таком случае кулачками, расположенными на корпусе. Это приводит к тому, что лебедка изнашивается медленнее.

Барабанное устройство

Что касается тросовой ручной барабанной лебедки, то она может функционировать только при наличии опоры. Такое устройство рассчитано на перемещение грузов только по горизонтали. Есть небольшая хитрость, которая позволяет перемещать грузы по горизонтали, однако под углом в 45 градусов. Для этого установить лебедку нужно на 15 см выше уровня земли. Однако это значение минимальное. Чем больше будет угол, тем выше придется поднимать лебедку, максимум до 65 см. Вес груза, который может перемещать лебедка барабанного типа, составляет от 250 кг до 5 тонн.

Помимо опоры в данной модели активно работает рукоятка, барабан и редуктор. Вместо рычага в данном случае движение будет задаваться при помощи рукоятки. При помощи редуктора импульс от рукоятки передается к барабану, который и задает силу тяги. Если данная сила будет слишком велика, то сработает автоматический стопор, что поможет избежать падения грузов.

Типы привода для лебедки

На сегодняшний день известно несколько подвидов лебедки, которые отличаются между собой типом привода. Если говорить о надежности, то худшим вариантом считается червячный.

Конструкция ручной тросовой лебедки червячного типа включает в себя наличие двух шестерней. Одна из них основная, другая винтовая. Основная деталь крепится на барабане, который вращается при помощи винта. Устройство имеет автостоп, а также он позволяет перемещать груз в любом направлении. Другими словами, имеется деталь, позволяющая совершать реверсивное движение. Мощность данной лебедки очень хорошая, к тому же она компактная. Однако все эти преимущества нивелируются тем, что в червячной паре наблюдается достаточно сильный износ. Для того чтобы снизить износ, приходится постоянно смазывать элементы. Если этого не делать, то червячную пару будет достаточно часто заклинивать.

Скоростной привод

Если такие приспособления, как ручные рычажные лебедки тросовые 4тонные, не имеют возможности выбора скорости перемещения груза, то их можно заменить на оборудование с другим типом привода.

Возможно исполнение односкоростного шестеренчатого типа привода. В таком случае выполнена она в виде большой шестерни, расположенной на барабане, а рядом с ней есть еще одна, меньшего размера и выполняющая передающие функции. В некоторых случаях такой тип передачи называют зубчатым. При такой конструкции у лебедки возникает передаточное отношение, которое будет высчитываться в зависимости от количество зубьев на шестеренке. Ведущая деталь в данном случае будет фиксироваться с валом как монолитная конструкция. К валу крепится рукоять.

Многоскоростная конструкция

Тросовая ручная лебедка с многоскоростным шестеренчатым типом привода отличается от предыдущего типа тем, что имеет несколько пар шестерней. Здесь важно отметить, что каждая шестерня увеличивает усилие в несколько раз. Другими словами, этот тип привода является наиболее мощным среди всех остальных. Однако здесь есть небольшой недостаток, который заключается в том, что скорость движения, свойственная 1-й паре шестерни, теряется. Увеличивать скорость движения груза получится лишь в том случае, если он весит более 1 тонны и выше.

Однако здесь важно знать о такой функции, как возможность застопорить некоторые пары шестеренок. Учитывая эту возможность, можно сказать, что цепная ручная лебедка, обладающая многоскоростным приводом, является лучшей среди всех других видов.

Из всего этого следует сделать вывод, что от вида лебедки и от типа ее привода сильно зависит область ее применения.

Использование

Чаще всего ручные лебедки применяются автомобилистами. Такое применение в настоящее время уже считается бытовым. Максимально часто используются рычажные модели, так как они не требуют опоры и более компактны. Если сравнивать с электрическими моделями, то они выделяются еще и тем, что их достаточно легко использовать. Кроме того, экономится ресурс двигателя автомобиля, так как не требуется подключение к питанию. Помимо такой области применения тросовые лебедки активно используются при частном строительстве, при гаражных работах.

Изготавливаются ручные тросовые рычажные модели лебедки из такого материала, как крепкий металлический сплав. Использование разнообразных сплавов приводит к тому, что лебедки можно применять и при низких, и при высоких температурах, а также внутри помещения или снаружи.

2. Устройство, работа и особенности эксплуатации лебедок

Схема барабанной лебедки с ручным приводом представлена на рис. 1.

Рис.1. Схема барабанной лебедки с ручным приводом

Лебедка состоит из корпуса 1; рукоятей 2; ведущего 3, промежуточного 4 и ведомого 5 валов; барабана 6; быстроходной и тихоходной ступеней зубчатой передачи 7,8 и храпового механизма 9. Лебедка работает следующим образом. Один или несколько рабочих, воздействуя на рукояти 2 создают крутящий момент на валу 3, который посредством зубчатой передачи и промежуточного вала 4 передается на вал 5. При этом барабан 6, закрепленный на валу 5 вращается и канат, наматываясь на него, поднимает груз. Храповый механизм 9 обеспечивает удержание груза в поднятом состоянии без воздействия усилия на рукоятях.

Тяговое усилие лебедки с ручным приводом определяется из выражения:

(1)

где Р – усилие, прилагаемое к рукояти одним или несколькими рабочими (Н), R – длина рукояти, мм; D – диаметр барабана лебедки, мм; i – общее передаточное число обеих ступеней;  – КПД лебедки.

Схема ручной рычажной лебедки представлена на рис. 2.

Рис. 2. Схема ручной рычажной лебедки

Работа лебедки основана на протягивании каната через тяговый механизм. Поворотом рукояти 1 переднего хода перемещается тяга 2 и поворачивается поводок 3. Поводок связан тягой 10 с корпусами переднего 9 и заднего 8 захватов. В корпусах захватов установлены серьги 5 и 6, в которых размещены сухари 7, охватывающие канат. При повороте рукояти 1 по часовой стрелке сухари захвата 9 освобождают канат и перемещаются вместе с серьгами по канату вправо. В это время сухари захвата 8 держат зажатым канат. При повороте рукояти 1 против часовой стрелки сухари захвата 9 зажимают канат и протаскивают его влево, в это время сухари захвата 8 освобождают канат. Рукоять 4 служит для осуществления заднего хода.

Основное преимущество такой лебедки – очень малый вес. К примеру, лебедка с тяговым усилием в 3 тс весит 55 кг, из которых 25 кг весит канат.

Схемы лебедок с электрическим приводом представлены на рис. 3.

Рис. 3. Лебедки с электрическим приводом: а) быстроходная; б) тихоходная

Лебедка состоит из рамы 1, на которой смонтированы электродвигатель 2, редуктор 3, барабан 4, тормоз 5. Валы электродвигателя и барабана соединены муфтой 6. Тихоходные лебедки могут оборудоваться открытой передачей, как показано на рисунке 3б. Известны конструкции лебедок, в которых в качестве передаточного механизма используются червячные редукторы.

Тихоходные лебедки, предназначенные для перетягивания груза по горизонтальной или близкой к ней плоскости могут быть выполнены без тормозного механизма (рис. 3 б).

Перематывающие лебедки (см. рис. 4) применяются при большой длине каната (в слипах, на траловых судах, в шахтных и башенных кранах) для снижения усилия в канате при многослойной намотке его на барабан, чем исключается раздавливание каната.

Рис. 4. Перематывающая лебедка

В этих лебедках барабаны 1 и 3 жестко связаны между собой зубчатой передачей 2. При вращении барабанов набегающий канат приходит на барабан 3. проходит по кольцевым канавкам обоих барабанов, охватывая их. Сбегающая ветвь каната с барабана 1 поступает на канатосборную катушку 6 и укладывается рядами с помощью канатоукладчика 7. При этом усилие в этой ветви значительно меньше, чем набегающей.

Канатосборная катушка приводится во вращение цепной передачей 4 с дисковой муфтой 5 предельного момента. Муфта компенсирует разницу скоростей намотки слоев каната, связанную с изменением радиуса слоев. Для разгрузки опор, на которые действуют большие стягивающие усилия каната, установлены распорные ролики 10. Привод лебедки осуществляется от электродвигателя 8 через редуктор 9 и открытые зубчатые передачи 2.

Одной из разновидностей тяговых лебедок являются электроошпили или каботаны.

Эти механизмы могут иметь горизонтально (рис. 5а) или вертикально (рис. 5 б, в) расположенный барабан 2.

Рис. 5. Электрошпили:

а – с горизонтальным барабаном; б, в – с вертикальным барабаном

Особенностью принципа действия электрошпилей является создание тягового усилия на канате 1 за счет сил трения о барабан. С этой целью канат, не имея жесткой связи с барабаном, огибает его в 3–4 витка. При этом его набегающая ветвь выбирается вручную или наматывается на вспомогательный барабан 6 через отклоняющий блок 4. В последнем случае для привода вращения барабана 6 служит электродвигатель 7 небольшой мощности. Вращение фрикционного барабана 2 обеспечивается основным электродвигателем 8 через цилиндрический редуктор 9 или червячную передачу 10. Работа электрошпиля протекает следующим образом. Для подтягивания груза (рабочий ход) рукоятка управления 3 контроллера 5 устанавливается в позицию «Навивка» и оба двигателя 7 и 8 начинают вращаться в одну сторону. При этом частота вращения двигателя 7 устанавливается автоматически в зависимости от скорости навивки каната на фрикционный барабан 2. При переводе рукоятки 3 в позицию «Сматывание каната» основной двигатель 8 и фрикционный барабан 2 начинают вращаться в обратном направлении, а направление вращения двигателя 7 не меняется, таким сочетанием вращения барабана создается противодействие сматыванию каната, благодаря чему он поддерживается в натянутом состоянии.

Фрикционные барабаны обычно имеют переменный диаметр, увеличивающийся к его краям, чем обеспечивается постоянное сбегание каната на середину барабана.

На практике наибольшее применение находят барабанные лебедки с электрическим приводом. В качестве привода может использоваться любой тип выпускаемых промышленностью двигателей. Однако наибольшее применение находят асинхронные трехфазные двигатели переменного тока с короткозамкнутым или фазным ротором. Двигатель с короткозамкнутым ротором дешевле, надежней, легче двигателя с фазным ротором. Однако недостатком этих двигателей является сложность регулировки скорости вращение и перегрев при повторно-коротковременном режиме работы. Требуемая мощность двигателя определяется в зависимости от веса поднимаемого груза и скорости его подъема.

Барабан – элемент грузоподъемных лебедок, предназначенный для наматывания каната и преобразования поступательного вращения груза во вращательное движение механизма. Барабаны делятся на цепные и канатные, для одинарных и сдвоенных полиспастов. Канатные по форме внешней поверхности разделяются на цилиндрические, конические и коноидальные. Цилиндрические бывают гладкие и нарезные. Нарезные используют для однослойной навивка каната. Нарезные барабаны обеспечивают равномерность поперечной нагрузки, действующей на канат при наматывании на барабан, что увеличивает срок службы каната.

Крепление каната на барабане осуществляется различными способами, из которых наибольшее распространение получило наружное крепление прижимной планкой.

Минимально допустимый диаметр барабана, измеряемый по средней линии зависит от диаметра каната, а требуемая длина – от конструкции и диаметра барабана, а также от длины и диаметра навиваемого на него каната.

Передаточный механизм.В качестве передаточного механизма в лебедках может использоваться открытая зубчатая передача, стандартные редукторы, цепная передача или комбинированный механизм, содержащий две любые из вышеназванных передач.

Наибольшее предпочтение отдается стандартным цилиндрическим редукторам. Типоразмер редуктора выбирается по требуемому передаточному числу и передаваемой мощности.

Муфты. Муфта – элемент машины, предназначенный для соединения валов и передачи крутящего момента. В лебедках могут использоваться практически все типы выпускаемых муфт. Однако наибольшее применение находят: для соединения быстроходных валов втулочно-пальцевые муфты, для соединения тихоходных валов – зубчатые.

Типоразмер муфты подбирается по справочнику в зависимости от крутящего момента на валах.

Тормоза. Устройства грузоподъемных машин, предназначенные для замедления скорости вращения ведущих валов и удержания груза в подвешенном состоянии.

По конструкции делятся на ленточные, колодочные и дисковые. По принципу действия на нормальнозамкнутые и нормальноразомкнутые. По типу привода — на тормоза с механическим, электромагнитным и электрогидравлическим приводом.

В лебедках наибольшее применение получили тормоза колодочные, нормальнозамкнутые с электромагнитным или электрогидравлическим приводом.

Типоразмер тормоза выбирается по каталогам в зависимости от расчетного тормозного момента на валу, на котором устанавливается этот тормоз.

Кроме того, обязательным элементом почти всех грузоподъемных механизмов является полиспаст.

Полиспаст– система подвижных и неподвижных блоков соединенных канатом и предназначенные для выигрыша в силе или скорости. В грузоподъемных механизмах в основном применяются полиспасты для выигрыша в силе.

Основной характеристикой полиспаста является кратность, которая показывает, во сколько раз данный полиспаст позволяет выиграть в силе или скорости. Однако при выигрыше в силе, мы проигрываем в скорости наматывания каната на барабан по сравнению со скоростью подъема груза, и в расстоянии перемещения груза по сравнению с длиной каната, наматываемого на барабан.