Однобалочный кран своими руками

Подъемный кран своими руками

За всю долгую историю своего существования человек не раз сталкивался с задачей поднятия и перемещения в пространстве тяжёлых предметов. Например, знакомые всем египетские пирамиды состоят из массивных каменных блоков, которые не под силу поднять никому. Поэтому одним из величайших достижений человечества является изобретение грузоподъёмного крана, который позволил существенно упростить задачу по перемещению тяжёлых грузов и ускорить строительство домов и других объектов.

Устройство машины

В основе принципа работы подъёмного крана лежит физика простых механизмов. Самый простой вариант крана представляет собой палку, расположенную на точке опоры таким образом, что свободные концы имеют разную длину. Теперь если к короткому рычагу подвесить груз, то для его поднятия потребуется меньше усилий. Наиболее распространена конструкция, в которой используется помимо рычагов ещё и система блоков.

Подъёмный кран, собранный своими руками, является неоспоримым помощником в малом строительстве. При возведении частного дома не требуется использования громоздких промышленных кранов. Высота домов редко превышает 2-х этажей, а вес поднимаемого груза 200 килограмм.

Схема подъемного крана

Несмотря на то что существует множество вариаций подъёмных механизмов, классический подъёмный кран состоит из следующих частей:

• Стрела, с закреплённым на её конце блоком. В зависимости от её длины, определяется высота, на которую можно поднять груз.
• Платформа. К ней крепится стрела и противовес. Является основной частью крана и подвергается значительным нагрузкам. Поэтому при изготовлении платформы, важно особое внимание уделять её прочности.
• Противовес. Служит для устойчивости крана. Определяет максимальный вес груза, который кран может поднять. Существуют варианты наборных противовесов для обеспечения максимальной устойчивости.
• Растяжка, соединяющая стрелу и противовес. Позволяет регулировать наклон стрелы и перемещать груз как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскости.
• Лебёдка с тросом. Является самим подъёмным механизмом. От мощности лебёдки зависит то, какой вес способен поднять кран.
• Стойка с поворотным механизмом. Она необходима для поворота крана в стороны.
• Опорный крест, который является основанием крана. Задаёт устойчивость всей конструкции. При его изготовлении также следует уделять внимание его прочности.

Условия эксплуатации

Для безопасной эксплуатации подъёмных механизмов, следует придерживаться определённых правил.

Самодельный подъемный кран Пионер

Эти правила касаются любого подъёмного устройства:

• Недопустимо превышать грузоподъёмность. Слишком тяжёлый груз может повредить устройство.
• Основание должно быть устойчиво. Самодельные подъёмные устройства должны располагаться на заранее подготовленной твёрдой горизонтальной поверхности.
• При плохих погодных условиях также следует воздержаться от работы с краном. Сильный ветер выведет кран из равновесия, а плохая видимость может помешать заметить людей под стрелой.
• Перед тем как эксплуатировать кран или подъёмное устройство, необходимо провести внешний осмотр на предмет выявления неисправностей. При обнаружении неисправностей запрещается эксплуатация крана.
• Следует помнить, что при работе с подъёмником не стоит делать резких движений. Груз необходимо поднимать плавно. И самое главное – ни в коем случае не стоять под поднимаемым грузом.

Какими характеристиками должен обладать гаражный подъёмник

В гаражных условиях используются два типа подъёмных механизма. К первому типу относят подъёмник, способный поднять автомобиль целиком, а ко второму относят подъёмник типа гусь, позволяющий перемещать грузы по гаражу.

Подъёмники первого типа являются стационарными устройствами и главное требование, которое предъявляется к ним – устойчивость. Автомобиль весит более тонны и не должен иметь ни малейшего шанса на падение. Для того чтобы исключить какие-либо несчастные случаи, гаражный подъёмник должен иметь надёжный стопор.

Самодельный кран гусь

Наиболее часто в автомастерских используют подъёмники типа «гусь». Его достаточно просто изготовить из профильной трубы или швеллера. Сначала варится основание, на которое нужно установить поворотный механизм. Стрелу лучше всего изготовить с регулируемым вылетом. Так появится возможность перемещать тяжести в любом направлении.

Как работает простая конструкция блоков

Система блоков или полиспаст известна человечеству с древнейших времён. Классическая конструкция системы состоит из шкивов и троса. Один шкив называют блоком. В зависимости от способа крепления шкив может быть подвижным и неподвижным:

• Неподвижный блок. Крепится к опоре и играет роль изменения направления движения каната. Не даёт никакого выигрыша в силе.
• Подвижный блок. Располагается на стороне груза и даёт выигрыш в силе.

Принцип работы полиспаста схож с принципом работы рычага в физике простых механизмов. Роль рычага в этом случае играет сам трос. В случае простого блока из двух шкивов, подвижный шкив делит верёвку на 2 части и для того, чтобы поднять груз на то же расстояние, потребуется канат в 2 раза длиннее. Работа по поднятию груза выполняется в том же объёме. А усилие, из-за того, что длина верёвки стала в два раза больше, становится в два раза меньше.

В случае если в системе более 2-х шкивов, выигрыш в силе примерно равен количеству блоков. В случае 3-х блоков, усилие будет в 3 раза меньше, а 4 блока потребуют лишь четверть от первоначального усилия.

Сложная система блоков как рассчитать выигрыш в силе

Если система устроена так, что один простой полиспаст тянет собой другой простой полиспаст, то это уже сложная система блоков. Для теоретического расчёта выигрыша в силе, необходимо условно разделить сложный полиспаст на простые и перемножить значения выигрыша от простых полиспастов.

Например, если система состоит из 4 блоков, и первый условный простой полиспаст имеет выигрыш в силе 3. Он тянет за собой второй простой двухблочный полиспаст тоже с выигрышем в 3. Суммарно усилие, которое потребуется приложить будет в 9 раз меньше. Именно 4-х блочный сложный полиспаст наиболее часто используется спасателями.

Способы крепления верёвки к грузоподъёмному механизму

При создании комплексных полиспастов, нередко бывают ситуации, когда троса необходимой длины для крепления подвижного блока не оказывается под рукой.

Кран для газоблоков

Способы крепления троса с помощью такелажа общего назначения:

• С использованием репшнура. С помощью самозатягивающегося узла репшнур привязывается к основному тросу. По мере поднятия груза, схватывающийся узел передвигается по основной верёвке, позволяя тем самым увеличить высоту подъёма груза.
• С использованием зажимов. В случае использования стального троса – использовать репшнур не представляется возможным, поэтому необходимо использовать специальные зажимы.

Создаём простейший подъёмный механизм своими руками

Строительство подъёмного крана небыстрая задача и оправдана в том случае, если он будет требоваться часто или объем работы достаточно велик. В тех случаях, когда груз нужно поднять срочно или это разовая операция, то можно воспользоваться подручными средствами.

Для создания простейшего подъёмного устройства потребуется шнур, и два блока. Один блок и конец верёвки закрепляется неподвижно на опоре. Это будет самая высокая точка, до которой можно поднять груз. Второй блок крепим на груз с помощью строп или крюка. Верёвку протягиваем сначала по блоку, закреплённому на грузе, затем пропускаем через верхний блок. Выигрыш в силе при этом будет в 2 раза. Используя собственный вес можно легко поднять груз весом в 100 килограмм на необходимую высоту.

Мини подъемный кран своими руками

Если добавить возможность перемещения верхнего блока по направляющей, например по рельсе, то можно получить консольный кран, сделанный своими руками. Он пригодится в гаражных условиях для перемещения тяжёлых частей машин.

Следует помнить, что при работе с подъёмником не стоит делать резких движений. Груз необходимо поднимать плавно. И самое главное – ни в коем случае не стоять под поднимаемым грузом. Это же правило относится к подъёмному крану – стоять под стрелкой запрещено.

Материалы и инструменты

Самое главное, при изготовлении подъёмного крана, это использовать качественный инструмент материалы. Это даст гарантию тому, что конструкция получится крепкой и безопасной.

Трос должен иметь минимальное растяжение, это даст больший выигрыш в силе при использовании системы блоков. Фурнитуру, используемую для обвязки необходимо брать только металлическую. Пластиковая фурнитура не выдерживает сильных нагрузок и ломается в неподходящий момент. В качестве крепежа отдельных частей самодельного крана следует выбирать метизную продукцию повышенной прочности.

Если предполагается использование лебёдки, то её грузоподъёмность не должна быть менее 500 килограмм. Оптимальным выбором будут лебёдки, способные поднять груз весом в 1 тонну и более.

В заключение хочется ещё раз напомнить о необходимости соблюдения техники безопасности при работе с подъёмными механизмами. Также, независимо от того, является ли кран покупным или же сделан своими руками, перед началом работы следует провести его осмотр.

Источник

Изготовление кран-балки своими руками в домашних условиях

Обслуживание техники часто требует перемещения тяжелых, неудобных предметов. Например, необходимость демонтажа с автомобиля двигателя вместе с КПП. Работа сложная, связанная с необходимостью перемещения громоздкого и тяжелого агрегата, как минимум, в двух плоскостях. Лучший выход – кран или кран-балка. Но покупка – действие затратное, обоснованное при частом использовании. Кран-балка своими руками является лучшим выходом из ситуации. Как сделать кран-балку своими руками будет описано ниже.

Устройство кран-балки

Кран-балка – техническое устройство, предназначенное для подъема и перемещения груза. Согласно описанию, приведенному в «Кратком политехническом словаре», кран-балка — это легкий однобалочный мостовой кран с ручным или электрическим приводом. Отличительной особенностью устройства является наличие двух точек опоры, а не одной, как у большинства других грузоподъемных механизмов. Опорами кран-балки могут служить неподвижные, жестко закрепленные конструкции, либо подвижные опоры, изготовленные по типу мостовых опор. Чаще всего это изделия из металлопроката, закрепленные на несущих стенах помещения, в котором расположен механизм.

Одна из опор самодельной кран-балки, изготовленная из двух сваренных меж собой уголков, прикрепленная к стене гаража.

Кран-балка состоит из: несущих опор, непосредственно самой рабочей балки, салазок для передвижения по опорам, подвижной каретки, любого грузоподъемного механизма с поворотным крюком (таль, лебедка, тельфер.).

Инструменты и материалы

Для создания в гараже данного механизма потребуются следующие инструменты и материалы.

1. Металлопрокат – уголок, швеллер, двутавр.
2. Подшипники разных размеров.
3. Сварочный аппарат с электродами.
4. «Болгарка».
5. Дрель или сверлильный станок.
6. Исполнительный механизм – таль, тельфер.
7. Инструмент для разметки (линейка или штангенциркуль, рулетка, мел или маркер)
8. Болты, шайбы, гайки.

Длина металлопроката подбирается исходя из размеров помещения, а его марка определяется из расчетов, указанных далее. Подшипники можно взять любого подходящего размера. Количество подбирается по принципу: 4 шт. для одной салазки, 4 шт. – для второй, плюс 4 шт. для каретки (корпуса подъемника). Итого: 12 штук. Подшипники для салазок должны быть одного размера, в каретку можно установить подшипники такого же размера или на один размер больше или меньше. Болты для крепления необходимо подбирать с крупной метрической резьбой. Исполнительное устройство подбирается по соответствию его максимальной грузоподъемности расчетным нагрузкам.

Проведение расчетов

Для того, чтобы сделать в гараже кран-балку своими руками, необходимо рассчитать размеры конструкции и марки металлопроката по грузоподъемности. Подобные расчеты выполняются на специальных онлайн-калькуляторах, которые позволяют с достаточной для кустарного изготовления точностью, подобрать необходимые материалы. В эти калькуляторы необходимо ввести размеры конструкции и максимально допустимый вес, который предполагается поднимать и перемещать. Затем нужно изготовить рабочий чертеж и можно приступать к работе.

Рабочую балку механизма лучше всего сделать из равнополочного двутаврового проката, потому что при использовании сваренных уголков очень трудно добиться единства поверхности катания. Неровность поверхности катания приведет к недозагруженности одних подшипников, и перезагруженности других. Салазки рабочей балки можно изготовить из отрезка швеллера, длина которого будет равна ширине полки двутавра рабочей балки. Размер должен позволять ему свободно скользить по опорам пролетной балки.

Здесь болты применяются как стойки для крепления опорных подшипников.

Каретка подъемного механизма

Каретку подъемника изготавливают из отрезка швеллера, длина которого равна длине опорной части этого механизма. Размер швеллера принимается равным ширине полки двутавра.

Необходимо пояснить, что при изготовлении каретки, опорные подшипники на разных сторонах каретки установлены не напротив друг друга, а «в разбежку». Сделано это для того, чтобы максимально равномерно распределить нагрузку на полку двутавра.

Изготовить каретку можно из двух металлических пластин любой формы – треугольной, квадратной, усеченным конусом. На внутренние стороны обоих пластин устанавливают опорные подшипники, а под ними пластины объединяют в единое целое с помощью болтов или сварки. В нижней части между пластинами устанавливают стержень или вставку, за которые цепляется крепежный крюк исполнительного устройства. Такой тип применяется при использовании подъемных устройств, которые крепятся к корпусу подъемника крюком.

Если предусмотрено, что подъемник будет крепиться с помощью опорной пластины, то вместо болта, под крюк прикрепляют пластину, с отверстиями для крепежных болтов. Ими фиксируют исполнительное устройство на каретке. У некоторых видов кареток, особенно промышленного использования, на опорной площадке крепится дополнительный двигатель, который вращая опорные подшипники, перемещает корпус подъемника вдоль рабочей балки. Как правило, в качестве такого двигателя устанавливается электромотор с малым числом оборотов, питание на который подается гибким кабелем на скользящих подвесах. В условиях кустарного изготовления, когда кран-балка используется нечасто и объемы работ небольшие, установка такой сложной конструкции вряд ли является оправданной.

Управление самоходной кареткой производится с помощью многополярного переключателя, что еще больше усложняет конструкцию. В условиях гаража, при самостоятельном изготовлении кран-балки, вполне достаточно простой не самоходной каретки, которая передвигается по балке ручным перемещением с помощью поводкового троса или цепи.

Некоторые мастера изготавливают корпусы подъемника охватывающего типа, которые устанавливаются на верхнюю полку двутавра, а не на нижнюю. В этом случае опорные подшипники устанавливаются внутри корпуса подъемника, а он сам собирается из двух одинаковых частей. Устройство получается более объемным, зато повышается его надежность. Для лучшего скольжения по балке, на корпус подъемника устанавливают горизонтально дополнительные подшипники, по два на каждую сторону. Делается это для того, чтобы корпус подъемника не задевал плоскости балки.

Здесь крепление грузоподъемного механизма производится крепежным крюком за самый нижний болт.

Самодельный корпус подъемника, предназначенный для использования подъемного устройства, крепящегося крепежным крюком за нижнюю пластину.

Установка грузоподъемного механизма

После сборки корпуса подъемника, и его пробной установки на балку, его снова снимают, и по размерам заводских отверстий в платформе механизма, сверлят отверстия. Механизм подъемника устанавливают на каретку, затем уже в собранном виде устройство устанавливают на рабочую балку. Установка грузоподъемного устройства с крепежным крюком происходит еще проще: его просто зацепляют крюком за каретку полностью собранной и установленной на опоры балки.

Сборка кран-балки

• опоры устройства крепят к стене или потолку;
• на подготовленную рабочую балку устанавливают каретку;
• если исполнительный механизм крепится на опорную площадку, то его устанавливают на корпус подъемника;
• собранную рабочую балку поднимают и устанавливают на опоры;
• проверяют плавность хода и регулируют рабочие параметры.

В случае с креплением грузоподъемного механизма на опорную площадку, сборка на этом завершена.

Собранная кран-балка с подъемником, который фиксируется крепежным крюком за нижний болт.

Сделать самостоятельно простое грузоподъемное устройство у себя в гараже, не так уж и сложно. Необходимо правильно провести расчеты и смело браться за работу. При этом нужно помнить про технику безопасности – любое грузоподъемное устройство является потенциально опасным. Например, по существующим требованиям Ростехнадзора, наличие в составе стального каната (троса) более 30% оборванных нитей, делает такой трос непригодным для дальнейшей эксплуатации.

Источник