Palancuri - clasificarea palancurilor - conditii de echilibru ale palancurilor

Palancurile sunt dispozitive alcatuite din una sau mai multe macarale cu cate un rai sau mai multe raiuri prin care trece o parama denumita curent si care sunt destinate pentru multiplicarea fortei sau modificarea directiei de actionare a acestora. Pentru a usura ridicarea greutatilor, se distribuie forta pe mai multi curenti.

Clasificarea palancurilor

Palancurile se pot clasifica dupa numarul si pozitia macaralelor fixe sau mobile, in urmatoarele principale categorii:

mandar simplu

macara alunecatoare

mandar dublu

palanc simplu

palanc dublu

caliorna

Mandarul simplu - format dintr-o singura macara fixa prin care aluneca un curent, folosit pentru schimbarea directiei de tractiune si pentru ridicarea obiectelor usoare.

Macara alunecatoare - formata dintr-o macara simpla care aluneca pe un curent. Este folosita de regula pentru dublarea fortei de tractiune a unei fungi.

Mandarul dublu - format din doua macarale, dintre care una fixa si una mobila si un curent care are un capat fix si celalalt tragator. Este folosit pentru ridicarea obiectelor (nu prea grele) si schimbarea directiei.

Palanc simplu - format din doua macarale, una simpla, alta dubla si un curent care are capatul fixat de macaraua simpla (inferioara).

Palanc dublu - format din doua macarale duble, una fixa si una mobila si un curent care are un capat fixat la macaraua superioara si celalalt capat este tragator. Este folosit pentru ridicarea greutatilor, efectuarea manevrelor curente, la instalatiile cu grui pentru ridicarea barcilor si scarilor, etc.

Caliorna - un palanc format din doua macarale triple (sau una tripla sau una dubla), din care una fixa si alta mobila. Curentul caliornei are un capat fixat la macaraua inferioara (daca ambele sunt triple) si al doilea capat este tragator. Folosit ca parti componente in instalatiile de ridicare ale navei (bigi, gruie, etc).

Palancurile mecanice - sau diferentiale, sunt dispozitive de ridicat care se folosesc la bord, in special in compartimentul masini, cand se executa lucrari la agregate si instalatii. Palancurile mecanice au calitatea ca nu se fixeaza atunci cand se lasa tragatorul liber, greutatea ramanand la inaltimea la care a fost ridicata. Ele sunt alcatuite din lanturi simple si macarale metalice cu roti dintate sau cu surub fara sfarsit si clinchet cu arc. Fac economie de forta de tractiune si pot fi folosite in locuri foarte inguste, incaperi foarte putin spatioase.

Conditii de echilibru ale palancurilor

Macaralele fixe sunt cele care au sbirul sau carligul legat la punct fix. Ele contribuie la schimbarea directiei curentului fara sa modifice forta de tractiune.

O macara fixa este in echilibru atunci cand greutatea P, legata la un capat al curentului este egala cu forta F, aplicata la capatul tragator:

P = F

Cand sistemul este in miscare, curentul de o parte si de alta a macaralei are aceeasi viteza de deplasare:

V_F = V_P

Macaralele mobile sunt cele care au un capat al curentului (care trece prin raiul macaralei) fix, iar celalalt capat tragator. Macaraua se poate deplasa cu totul ridicand greutatea pe care o agata de carlig sau la sbir.

Eseu: Tehnica auditului energetic pentru cladiri Proiect: Condensul - ce putem face pentru a micsora riscul aparitiei condensului?

Astfel, macaraua mobila (si totodata cu ea greutatea P agatata de carlig) este sustinuta de doi curenti (capatul fix si capatul tragator), fiecare din ei suportand in mod egal greutatea P. deci, in pozitia de echilibru, forta aplicata pe capatul tragator F va fi egala cu jumatate din greutatea P. in schimb, viteza curentului va fi de doua ori mai mare decat viteza de ridicare a greutatii:

F ≈ P/2 V_F = 2V_P

In cazul palancurilor, macaraua mobila este sustinuta de "n" curenti care trec prin raiurile sale (macaraua dubla sau tripla). Fiecare curent participa in mod egal la sustinerea greutatii P. deci, fiecare va suporta o greutate egala cu P/n. Aceasta inseamna ca si capatul tragator va suporta o greutate. Deci conditia de echilibru a palancului este:

F = P/n

unde:

F - forta cu care se actioneaza

P - greutatea agatata de carligul palancului

n - numarul de curenti ai macaralei mobile

Raportul dintre viteza curentului si viteza de ridicare a macaralei este:

V_F = nV_P

In concluzie, macaraua mobila a palancurilor determina un castig de forta, careia ii corespunde o pierdere de viteza.

Palancurile pot fi folosite si in serie, in acest caz, se foloseste capacitatea de multiplicare a doua macarale mobile, cu "m", respectiv "n" brate (curenti) de sustinere. In acest caz, forta necesara pentru ridicarea greutatii P va fi:

F = P/mn

iar viteza de deplasare a curentului tragator va fi:

V_F = mnV_P

Calculul mandarelor si palancurilor

Ridicarea si manevrarea greutatilor la bord se executa cu respectarea normelor de protectie a muncii, pentru a evita orice accident posibil. In cazul folosirii palancurilor, paramele utilizate drept curenti, trebuie sa aiba dimensiuni corespunzatoare raiurilor. Pentru manevrarea greutatilor, trebuie sa cunoastem cu exactitate:

ce greutate poate ridica un anumit mandar, palanc sau caliorna

cu ce forta poate fi actionat

In calculul fortei necesare unui palanc, pentru actionarea lui, se ia in considerare rezistenta opusa paramei datorita frecarii si rigiditatii ei. Ea reprezinta de regula 10% din rezistenta total opusa de greutatea ce se manevreaza.

Valorile cautate se obtin folosind una din formulele:

- pentru cazul cand curentul tragator iese din macaraua fixa:

F = (1 + 0,1n)P / n

- pentru cazul cand curentul tragator iese din macaraua mobila:

F = (1 + 0,1n)P / n + 1

unde:

F - forta necesara la capatul tragator

P - greutatea corpului

n - numarul raiurilor din palanc

Forta F reprezinta forta maxima la care trebuie sa reziste parama. Determinarea circumferintei curentului capabil sa reziste la forta calculata se ia din tabele.

Daca, avand palancul, cunoscand sarcina de siguranta a curentului F de circumferinta data se care greutatea maxima ce se poate ridica, folosim una din formulele:

P = n x F / 1 + 0,1n sau F = (n + 1)F / 1 + 0,1n

in functie de locul pe unde iese curentul tragator.

In activitatea practica, este necesar de retinut ca prin folosirea mandarelor si palancurilor de diferite tipuri, se obtin una din urmatoarele situatii de amplificare a fortei:

mandar simplu - schimba doar directia

mandar dublu - mareste de doua ori

palanc simplu - mareste de trei sau patru ori

palanc dublu - mareste de patru sau cinci ori

caliorna - mareste de cinci sau sase ori

Pentru calculul tensiunilor pe curentii palancurilor se foloseste una din formulele:

F = Q + nC_f / m sau F = Q(1 + n/5 . .10) / m

unde:

F - forta de tractiune pe capatul tragator sau tensiunea pe fiecare curent al

palancului

C_f - coeficient de frecare  C_f = Q ( 1/5 . .. 1/10)

n - numarul total al raiurilor macaralelor palancului

m - numarul curentilor care leaga intre ele macaralele palancului

Pentru cabluri metalice se folosesc formulele:

R_r = 2C² / 625

unde:

R_r - rezistenta la rupere

C - circumferinta paramei in mm

R_S = R_r / C_S

unde:

R_S - rezistenta de siguranta

C_S - coeficient de siguranta

Carlige

A - simplu; B - Robinson; C - Pett; D - cu carabiniera; E - cu titina; F - de balenier;

G - de incarcare; H - de lant; I - de pluta de salvare; J - de pavilion; K - de rechini;

L - de remorca de distrugator; M - de remorca de remorcher; N - de scota;

O-R - de siguranta; S-S - de traversiera; T - de undita; T - de velar; U - dublu;

V - foarfeca; Z - de paravan