Как закрепить ручную лебедку в поле
Про подъемники | Автор темы: Chafsiya
Работал я год назад над одним проектом, где нужен был подъемный механизм с такими характеристиками: поднимаемый груз - куб размером примерно 1х1х1 метр, масса около 60 кг, высота подъема около 1 метра.Не трудно посчитать, что для совершения подобной работы нужен двигатель мощностью 10Вт, ну с учетом КПД, всяких потерь на трение, запаса и прочего пусть будет 50-100Вт с лихвой. Однако, разработчики пошли своим путем и поставили автомобильную лебедку мощностью около 1500 Вт с тяговым усилием что-то в районе 3-5 тон. Автомобильная лебедка как водится питается от 12В и кушает что-то в районе 130 Ампер, так что под это дело был закуплен еще и огромный черный гроб - блок питания 12В и кажется 80А.
Тут надо отметить, что я в том проекте делал лишь часть работ связанную с платами управления, в режиме аутсорса, никак не взаимодействуя с механикой и не принимая ключевых решений по электронике, выходящих за пределы моих плат.
При этом, незадолго до этого для этого же проекта я разработал и изготовил умные платы управления двигателями постоянного тока до 10А (по разъемам до 5А, что потом себя, конечно проявило, но такие разъемы были волей заказчика, но это другая история).
Соответственно товарищ главный электронщик решил использовать такую же плату для управления той самой лебедкой (так как лебедкой нужно было управлять с разной скоростью - просто включать/выключать ее нельзя было, нужен был умный контроллер). Я сказал, что мне эта идея не нравится изначально, но если есть такое желание, то делайте что хотите, я за это не отвечаю. И ключи на нужный ток сами паяйте.
Через несколько дней товарищ присылает мне схему дополнительной внешней платы с необходимыми ключами на проверку. На простейшей схеме H моста оказались перепутаны сток и исток Р транзисторов, ну а сами транзисторы были подобраны некорректно. Пришлось искать более подходящие транзисторы самому. В конечном счете плата с ключами была спаяна, подключена к моей плате, подключена к лебедке и запущена. Электроника отработала прекрасно и было решено ставить все на место.
Тут нужно упомянуть про концевики. Изначально моя плата проектировалась для устройства, в котором двигатель двигал зубчатую рейку Когда рейка доезжала до одного из упоров двигатель должен был остановиться. Моя плата позволяла подключить два датчика холла/кнопки/геркона и установить их в качестве концевиков с каждой стороны рейки. Кроме того там была реализована схема измерения тока и она могла остановить двигатель по перегрузке, однако порог срабатывания нужно было подбирать для каждого конкретного типа двигателя и случая.
Вернемся к нашей лебедке. Товарищи решили в качестве концевиков установить два датчика холла на одну из неподвижных опор, магнитик на сам груз и этим ограничиться. Я при этом отметил, что такая схема не является безопасной. Во-первых датчики банально маленькие и нежные и могут быть легко повреждены. Во-вторых при такой схеме в случае обрыва провода датчика система об этом ничего не узнает и датчик не сработает когда нужно. В-третьих нельзя исключать того, что управляющий контроллер может, например зависнуть или в прошивке может быть ошибка. В-четвертых, контроллер можно штатно(извне, по сети, в любой момент) настроить так, чтобы он не реагировал на датчик (необходимо для некоторых применений). В общем резюмируя - абсолютно точно нужна независимая аппаратная система защиты отрубающая нафиг все при выходе груза за крайние положения, иначе 100% будет вот так:
На что товарищ махнул рукой в духе "и так сойдет". Систему установили, при этом груз подвесили через довольно хитрую систему из десятка роликов, погоняли туда сюда и на этом успокоились, оставив до лучших времен.
Прошел месяц. И что бы вы думали? :)
На объекте в тот вечер собралась куча народу, почти вся команда разработчиков, в том числе главный заказчик и программист, который писал компьютерную программу управляющую всеми устройствами, включая контроллер той самой лебедки. И вот, программист торжественно нажимает кнопку на своем ноутбуке, груз начинает опускаться, все вокруг стоят смотрят и тут на середине пути внезапно происходит странное. Груз резко меняет направление и начинает ехать вверх. Доезжает до верхнего упора, но лебедка не останавливается и продолжает работать. Трос натягивается как струна, все инстинктивно отходят подальше. Потом как в замедленном кино начинает гнуться металл, к которому прикручены ролики, отрывается сварка, а лебедка потихоньку вырывает из пола анкеры крепления. Продолжается это все секунд 10-15, после чего под торжественное пип-пип с моей платы лебедка вырубается - сработала защита от перегрузки. К счастью лебедка все-таки удержалась на двух из четырех анкеров, но встала под углом 45 гардусов относительно горизонта. Также, к счастью выдержал трос и крепление роликов, иначе весьма ценный груз упал бы с высоты метра. К сожалению видеозаписи нет :(
Все в шоке, главный заказчик больше всех, все смотрят на вывернутую лебедку, натянутый трос оторванную сварку и выгнутые стальные профили. Что произошло? Все банально, случилось "в-пятых", не предусмотренное изначально. Из-за кривой механической части, а именно криво поставленных роликов, трос, разматывавшийся с барабана лебедки так перекрутился и зацепился, что стал обратно на нее наматываться. Направление вращения барабана лебедки при этом не менялось. Управляющая плата ждала сигнала от нижнего датчика-концевика, но груз до него просто не доехал, так что электроника честно продолжала крутить лебедку, в то время как груз ехал вверх. У контроллера есть возможность ограничить время движения, но этот параметр просто еще не был настроен программистом на нужное значение. Аналогично и с ограничением по нагрузке, впрочем я на него изначально не рассчитывал в данном случае ибо нагрузочная характеристика у лебедки поганая, далекая от идеального двигателя. Программист остановить лебедку просто не успел, ему нужно было вбить длинную команду для этого. А отключить питание ей тоже никак нельзя было, ибо красную аварийную кнопку никто, конечно, не предусмотрел, а до щитка бежать далеко, а автоматы, конечно, не подписаны.
В следующий раз, когда я был на объекте - вокруг груза уже стояло восемь концевиков со всех сторон и дополнительный контактор, отрубающий питание всей лебедки :)
Тест «кольев» для самовытаскивания
НАДЕЖНЫЙ ПОМОЩНИК - ЛЕБЕДКА | Автор темы: ●100
НАДЕЖНЫЙ ПОМОЩНИК - ЛЕБЕДКА
Кандидат технических наук Д. ЗЫКОВ. "Наука и жизнь "
Если автомобиль завяз в раскисшей колее, далеко не всегда рядом оказываются трактор или недюжинной силы помощники, готовые, перемазавшись по уши в грязи, вытолкать вашу самобеглую коляску на твердую дорогу. В таких случаях полезно иметь в багажнике компактную лебедку. С ее помощью можно не только самостоятельно вытащить застрявший автомобиль, но и сделать множество полезных дел в гараже и на даче.
Компактные ручные лебедки грузоподъемностью от 400 до 1000 кг чаще всего бывают двух типов: с рычажным и с червячным механизмом.
Лебедку с червячной передачей удобно использовать там, где ее корпус можно неподвижно закрепить на какой-нибудь опоре. В гараже, например, с ее помощью легко вынуть из моторного отсека двигатель для ремонта. Нужно лишь закрепить лебедку на потолочной балке, предварительно убедившись в том, что сама балка выдержит такую нагрузку. Червячные лебедки обычно делают с самостопорящимся механизмом, который не дает тросу произвольно сматываться под нагрузкой
Более удобна лебедка рычажного типа. Ее неплохо иметь в багажнике при любом выезде на природу, даже если машина оборудована стационарной электрической или механической лебедкой.
Большинство отечественных лебедок развивает усилие до 500 кг. Иногда в продаже встречаются механизмы на тонну или на две. Но они довольно громоздки, тяжелы, да и смысла большого в них нет. Усилия на тросе в полтонны вполне достаточно для того, чтобы вытащить из грязи даже тяжелый джип, не говоря уже о легковушках. В технических характеристиках многих импортных лебедок указывают тяговое усилие до двух тонн. Размеры их при этом практически те же, что у отечественных, разве что рычаг немного длиннее да трос несколько толще, зато у наших он длиннее. Между тем не стоит забывать о цене: импортные лебедки стоят в 2-3 раза дороже.
Несколько лет назад мне попалась отечественная лебедка "Спутник" с обычным рычажным механизмом. Она была закреплена на длинной металлической "ноге" с буром на конце. Лебедка легко вкручивалась в землю и там прекрасно держалась. Единственное неудобство - громоздкость. Впрочем, когда однажды мы застряли на машине в чистом поле, лебедка "Спутник" нас выручила, а про ее большие габариты и вес никто даже не вспомнил.
Пользоваться ручной лебедкой несложно, однако есть несколько маленьких хитростей, знать которые не помешает. Прежде всего они касаются троса. Даже самый длинный трос лебедки редко бывает больше 5-7 метров. Часто его не хватает, поэтому полезно иметь в багажнике дополнительный трос, причем лучше всего не металлический, а капроновый. На одном конце троса стоит закрепить надежный металлический крюк, а на другом завязать петлю.
Прежде чем прицеплять лебедку к машине, определите направление, в котором ее следует вытягивать. Если выбрать его неправильно, машина может сесть еще глубже, а при вытаскивании из кювета и вовсе перевернуться. Основное правило - передние колеса должны стоять прямо (повернутые колеса создают дополнительное сопротивление, и вытащить машину будет труднее).
Чтобы вызволить автомобиль из колеи, нужно срезать лопатой ее края, тогда колеса будут на них вкатываться, а не вползать, нагребая впереди себя грязь. Трос лебедки нужно цеплять за проушину или крюк, расположенные ближе к тому краю колеи, на который вы собираетесь выехать, разумеется, если есть выбор, ведь на многих машинах всего одна буксировочная проушина (1).
Если вы заехали в кювет или глубокую яму, оцените обстановку и цепляйте трос так, чтобы при натяжении лебедки машина не перевернулась. Лучше вытаскивать ее под прямым углом к краю дороги (2). Чтобы облегчить работу, может понадобиться срыть лопатой верхушку обочины (3).
Если вы застряли на лесной дороге, закрепите лебедку за подходящее дерево (4). Чтобы не травмировать его, не забудьте вставить между петлей троса и стволом доску или любой другой твердый плоский предмет. Заметим, что чем выше закреплена лебедка, тем легче вызволить машину из грязи. Если деревья вокруг слишком тонкие, придется крепить лебедку около корней или обвязывать тросом несколько деревьев. Можно закрепить лебедку за пень (5).
Очень полезная дополнительная деталь к лебедке - блок. Самый простой блок с одним роликом увеличит тяговое усилие вдвое, а если поставить два блока - втрое (6, 7). С блоком удается даже "легкой" лебедкой вытащить основательно засевшую машину. Зацепить лебедку можно за бревно, положив его за кусты или вкопав в землю (8, 9). Если машину нужно приподнять, а блока под руками нет, поможет бревно или толстая жердь (10).
Если у вас не оказалось лебедки, то застрявшую машину можно вытащить при помощи туго натянутого буксирного троса или фала (11). Прицепите его к проушине, а свободный конец привяжите к дереву как можно выше, предварительно натянув как можно туже. Теперь что есть силы потяните трос за середину перпендику лярно направлению движения или встаньте на него. Машина немножко сдвинется. Еще раз натяните трос и повторите операцию. Механика здесь проста: усилие, приложенное перпендикулярно тросу, вызовет на крюке тяговое усилие, в несколько раз превышающее то, которое вы приложили.
Если длины троса хватает, чтобы сложить его вдвое и прицепить к машине и якорю (например, дереву), дело и вовсе упрощается. Вставьте посредине между двумя отрезками троса крепкую палку или монтажную лопатку (монтировку) и закрутите трос. Таким способом удается вытаскивать даже тяжелые машины из самой непролазной грязи (12, 13).
Вместо лебедки можно использовать обычный домкрат (14). Уприте его "пятку" в надежную опору (камень, корень или вогнанную в землю лопату), а на движущуюся часть накиньте петлю троса. Одного "подъема" хватит на то, чтобы протащить машину 25-30 см.
Обычная штыковая лопата, кусок свободно надевающейся на черенок трубы, трос и монтажка - все, что нужно для изготовления простейшей лебедки (15).
Наконец, последнее правило: старайтесь, чтобы механизм лебедки не касался земли, иначе в него забьется грязь. Глина, листья или трава могут забить зубцы храповика, и лебедка в самый неподходящий момент раскрутится.
Лебедка может пригодиться не только для автомобиля, но и при строительстве дома, бани, колодца, обустройстве дачного участка. С ее помощью легко натянуть рулонную сетку на забор, подтащить в нужное место тяжелые стройматериалы, выполнить другую работу, требующую больших физических усилий, например при установке телевизионной антенны. У мастерового хозяина лебедка без дела не пропадет.
