Принцип работы полиспаста

Полиспаст

Полиспаст

Полиспаст – аппарат для поднятия грузов, состоящее из системы блоков, сгруппированных в обоймы, которые опоясывает канат. По сути, устройство служит для увеличения мощности приложенной к какому-либо грузу. Имя аппарата происходит от греческого слова Polyspaston, которое переводится как – натягиваемое многими тросами. В основе работы полиспаста лежит рычажный принцип, который дает значительный прирост усилия, но требует большего расстояния для плеча.

Полиспаст в чаще всего используется там, где не хочется устанавливать множество дополнительного оборудования, а для смещения груза используется только мышечная сила человека, которая и усиливается полиспастом. Основная сфера применения аппарата – туристическая отрасль, альпинизм и служба спасения.

Простые варианты

Простые полиспасты

Самый обычный полиспаст можно построить всего из одного блока. Как все мы знаем еще из школьного курса физики, что для того чтобы оторвать груз от земли нужно приложить силу, которая благодаря рычагу станет в двое меньше веса самого груза. А длина веревки, посредством которой поднимется груз, будет вдвое больше, нежели сама высота подъема. Именно это обычнейшее устройство и можно назвать полиспастом 2:1, которое увеличивает приложенную силу вдвое. Следует заметить что в такой простейшей системе можно и вовсе обойтись без использования блока ,применив самый обыкновенный карабин.

Применив в подобной системе три блока, прилагаемую к канату силу можно поднять уже втрое. В более сложных системах полиспастов, усилие на которых высоко, используется страховочно – стопорная система, которая в случае обрыва веревки стопорит груз и не дает ему упасть.

Если в вышеописанную систему прибавить еще два блока, мы получим уже четырехкратный прирост усилия, и, естественно, потеряем столько же в длине каната. Такой полиспаст называется 4:1. Так откуда же появляется дополнительное усилие? В описываемой системе 75% веса груза ложится на опору, и лишь 25% нагружают канат. Как говорил Архимед о блочной системе – чтобы сдвинуть планету с орбиты нужно всего лишь иметь для этого опору. Исходя из описанной тенденции, увеличивая количество блоков, мы можем достигнуть бесконечно большого усилия. Но на самом деле такой алгоритм просто невозможен из-за наличия паразитной силы, в данном случае силы трения. Даже самые качественные блочные системы отбирают на трение около 10% всей мощности. В общем можно сказать что лучший полиспаст способен эффективно усиливать приложенную работу не более чем в три раза.

Более сложные устройства

Сложные полиспасты

Если соблюдать тенденцию наращивания количества блоков, то рано или поздно мы достигнем того предела, когда усилие не возрастет, а упадет. Но существует метод немного отодвинуть эту грань. Для того чтобы это сделать нужно нагружать последним блоком уже вышедшую веревку. Проще говоря, мы один за другим соединяем два полиспаста 2:1 и 3:1. Получая аппарат способный поднимать силу в 6 раз, и имеющий в своей конструкции всего шесть блоков.

Поднятие характеристик

Но как поднять общую производительность всей системы? Главной проблемой полиспастов выступает трение, следовательно, нужно его уменьшить. Для этого нужно использовать в первую очередь канаты высокого качества, правильно сконструированные блоки и всячески избегать перегибов веревки. Если в конструкции недостает одного блока, а вместо него устанавливается карабин, то лучше поставить их два, в таком случае радиус изгиба каната будет больше и трение уменьшится. Но, как и в любом другом деле, при конструировании таких систем нужен здравый смысл.