Тали — это подвесные лебедки, используемые для подъема, удержания, опускания оборудования. В случае если таль устанавливают на тележке, передвигающейся по монорельсу, то это устройство называется тельфер.
В качестве тягового органа у талей используют не канат, а цепь, что позволяет обходиться без барабана и делает подъемный механизм более компактным и легким. По конструкции наиболее распространены червячные и шестеренчатые тали (рис. 2.6). Применение тормоза обязательно как в шестеренчатых, так и червячных талях. Скорость подъема груза у талей незначительна v ≈ 0,01 м/с.
Шпили используют только для горизонтального перемещения (рис. 2.7). Основным элементом этого механизма является небольшой барабан — шпиль.
В качестве тягового органа используется канат, который на шпиле не закрепляется, укладывается рядом в бухту. Канат сцепляется с барабаном возникающей силой трения между поверхностью барабана и несколькими витками.
Необходимый для создания тягового усилия F крутящий момент на валу шпиля определится из выражения:
T = F((D+0,5d>k)/2) — F>p((D+0,5d>k)/2) = (F-F>0)(D+0,5d>k)/2
где D, d>k — диаметр шпиля, каната (рис. 2.7);
F>p — усилие рабочего, удерживающего канат от проскальзывания.
Рис. 2.6. Тали: а — шестеренчатые; б — червячные
Рис. 2.7. Шпиль
Имеем F = 2T/(D+0,5d>k)+F>p, т. е. для увеличения тягового усилия F выгодно использовать шпили малого диаметра.
Шпили делают вогнутыми для того, чтобы канат под действием сдвигающей силы (F × sin φ) преодолевал силу трения (f × F × cos φ) каната о барабан и устанавливался на минимальном диаметре (φ — угол между касательной к вогнутой кривой и вертикальной осью).
Полиспасты. Полиспасты — наиболее простейшие механизмы подъема. Могут использоваться самостоятельно или как средство, увеличивающее тяговое усилие лебедки, тали (рис. 2.8). Полиспаст — система подвижных и неподвижных блоков, соединенных гибкой связью. Полиспасты запасовывают канатами при расположении блоков в рабочем положении или плашмя на полу.
Рис. 2.8. Примеры использования лебедки с полиспастами
Основной характеристикой полиспастов является кратность (U>п), определяемая как отношение числа ветвей, на которых висит груз (Z), к числу ветвей, наматываемых на барабан (Z>H) лебедки. Полиспаст, приведенный на рис. 2.9, в, имеет кратность: