Умение изготовить своими руками лебедку может выручить в трудную минуту
Лебедка – незаменимое приспособление, как в домашнем хозяйстве, так и в гараже. Поднять на крышу рулон рубероида, забросить в окно второго этажа строящегося частного дома пару мешков цемента, вытащить двигатель из капотного пространства, да и затащить сам поломанный автомобиль в гараж… Это неполный перечень дел, которые можно запросто выполнить в одиночку с ее помощью.
Приспособления барабанного типа для подъема или перемещения тяжестей, отличаются способом передачи крутящего момента. Из школьного курса физики мы знаем, как работает плечо. Теряя в скорости или расстоянии – мы выигрываем в силе. Фраза Архимеда: «Дайте мне точку опоры, и я переверну Землю» как раз описывает принцип работы лебедки.
ВАЖНО! При работе с подобным устройством, точками опоры является корпус и место крепления лебедки. Оба элемента должны быть надежными.
Ручная лебедка, при помощи приложенного плеча – увеличивает человеческие силы настолько, что один оператор может сдвигать с места автомобили или поднимать тяжести в несколько сот килограмм.
При одинаковом (с точки зрения механики) принципе действия, эти приспособления имеют различные способы исполнения.
Ручная барабанная лебедка – разновидности
Ручная лебедка с барабаном – это классика жанра. Кроме общего элемента – шкива, на который наматывается трос, приспособления имеют различные типы привода.
Односкоростной шестеренчатый привод
К барабану прочно прикреплена большая, основная шестерня. На нее, и на крепление, ложится вся нагрузка. Поэтому надежность элементов должна быть на должном уровне. В зацеплении с основной, расположена ведущая маленькая шестеренка.
Соотношение количества зубьев и есть величина передаточного отношения. Проще говоря – коэффициент усиления. Ведущая шестерня составляет одно целое с приводным валом. Поскольку речь идет о ручном инструменте – на вал надета рукоятка для вращения.
Длина рычага также влияет на степень усиления. Чем плечо рукоятки больше – тем меньше усилия надо приложить.
С помощью подобных устройств можно в одиночку поднимать несколько центнеров груза или перемещать автомобиль весом 2-3 тонны.
При этом скорость вращения барабана достаточно высокая.
Многоскоростной шестеренчатый привод
Конструкция состоит из двух или более пар шестерен, каждая из которых обладает коэффициентом усиления в десятки раз. При последовательном зацеплении эти коэффициенты складываются, многократно увеличивая усилие.
Обратная сторона медали – пропорциональное снижение скорости. Имея такую лебедку, вы можете осуществлять медленный вертикальный подъем грузов более тонны, но если вам придется работать с двумя мешками цемента – время подъема растянется на десятки минут.
Поэтому производители предоставили возможность использовать каждую пару шестерен в отдельности. Закрепив рукоятку на прямой паре – мы получаем среднее усилие с высокой скоростью. Перекинув ее на вторую пару – теряем в скорости, но увеличиваем силу в два раза.
Обязательным элементом всех лебедок с ручным приводом является стопор, или «собачка»
ВАЖНО! Стопор должен быть подпружинен.
Работает он по принципу храпового механизма.
После прекращения подачи усилия на рукоятку зубья звездочки упираются в стопор, предотвращая разматывание троса под тяжестью груза. Это повышает безопасность, но механизм имеет недостаток.
При подъеме он работает идеально, а вот при спуске совершенно бесполезен. Во время обратного вращения «собачку» просто откидывают в сторону, освобождая храповик.
Червячный привод
Для увеличения усилия применяется червячный механизм. Принцип расчета передаточной пары, по сравнению с плоскими шестернями несколько иной, но техника та же. Небольшая по диаметру винтовая шестерня вращает основную, закрепленную на барабане.
Преимущество конструкции – большой коэффициент усиления. Еще один плюс – конструкция самостопорящаяся. То есть, если не прикладывать усилие к рукояти – машина остановится. Это повышает безопасность и комфорт.
Ручку можно вращать в любую сторону, поднимать и опускать груз – не опасаясь за то, что он сорвется.
Серьезный недостаток конструкции – большое трение в червячной паре.
Механизм нуждается в постоянной смазке, иначе износ будет просто катастрофическим. При работе «на сухую» пара может просто заклинить.
Учитывая механику процесса – есть ограничения по весу, с которым можно работать. Зато инструмент получается компактным, и часто применяется именно в домашнем хозяйстве.
Планетарный редуктор
При выдающейся компактности (механизм редуктора фактически находится внутри барабана), количество шестеренчатых пар может доходить до десяти. Усиление при такой конструкции может достигать сотен раз. Единственный недостаток – высокая стоимость изделия, поэтому в быту применяется редко.
Блок, необходимый для работы лебедки
Ручная лебедка, закрепленная на полу или верстаке, способна лишь перемещать предметы по горизонтали. Для подъема тяжестей на высоту необходимо дополнительное приспособление – блок. Представляет собой шкив с подвесом, через который перекидывается трос.
На чертеже изображен механизм действия комплекта из лебедки и блока.
Причем у этого приспособления есть дополнительные возможности. Каждый добавленный блок увеличивает силу на тросе – вдвое.
Это свойство блочных приводов широко применяется в такелажных работах. При компактном исполнении в помощь лебедке приходит блоковый усилитель.
Все перечисленные приспособления продаются за немалые деньги. И любое из этих изделий можно изготовить самостоятельно.
Самодельные лебедки
Трещотка от Камаза
Многие ли знают, как сделать лебедку из тормозной трещотки? И собственно, что представляет собой эта самая Трещотка?
Во многих грузовиках (у нас популярны изделия для Камаза) применяется самовыравнивающий механизм для регулировки тормозов, в простонародье – тормозная трещотка. Внутри приспособления расположен червячный редуктор.
Остается приспособить к концевику червячной пары рукоятку, а к основной оси барабан – и лебедка готова. Передаточное отношение 1:20. Барабан можно насадить на штатную тормозную ось, обрезав ее болгаркой.
Если применить блочное соединение с одним коленом – мощность удвоится. Не забываем смазывать – и приспособление прослужит вам долгие годы.
Такая лебедка в гараже не поможет вам вытащить двигатель, но сэкономит массу сил при ремонте. Особенно полезно это приспособление для подъема тяжелых предметов из ямы.
Видео — как сделать своими руками лебедку из трещетки для Камаза.
Бензопила в лебедке
Если вы заняты строительством дачи, где пока нет электричества – можно соорудить лебедку из бензопилы своими руками. Изначально такое приспособление придумали лесорубы, для облегчения процедуры обвязки срубленных стволов.
На фото изображена классическая «Дружба» со снятым корпусом. К ведущей звездочке подсоединяется мотоциклетная цепь. Барабан изготовить не трудно. К нему крепится большая звездочка от колеса того же мотоцикла.
Получаем двойной редуктор – собственный на бензопиле, и цепной из двух звездочек с передаточным отношением порядка 1:10. Такая конструкция будет служить долгие годы, продлевая жизнь компонентам, из которых была сделана.
Ручная рычажная лебедка
Простейшим приспособлением для перемещения грузов является рычажная лебедка. С ее помощью можно затянуть груз в кузов, перетащить волоком тушу убитого на охоте зверя, вытащить застрявший автомобиль.
Приспособление не сильно дорогое, однако даже китайские образцы стоят определенных денег. Для любителей делать вещи своими руками, предлагаем чертеж рычажной лебедки, из которого предельно ясен принцип ее работы.
Внутри рамы закреплен барабан, со звездочкой храпового механизма. На рычаге расположен упор, который вращает звездочку. Чем длиннее рычаг – тем большее усилие вы прилагаете.
Это лишь малая часть конструкций, которые можно изготовить из подручных материалов. Возможно, вы придумаете что-то совершенно оригинальное.
Ручная барабанная лебедка своими руками: этапы сборки, основные детали
Кто из автовладельцев в одиночку или с пассажирами, которые не в состоянии оказать действенную помощь, не попадал в ситуации, когда заканчивается дорога? Вот тут и задумаешься о лебедке. Как хорошо, когда она под руками. А ведь не всегда в этом случае нужно иметь исключительно высокотехнологичный механизм, чтобы решить проблему даже в одиночку.
Рассмотрим варианты простых и самодельных лебедок. Но только сразу оговоримся, что в этой статье речь пойдет о лебедках, создаваемых для облегчения жизни именно автолюбителям.
Простейшие приспособленияв качестве ручной лебедки
Иногда вместо лебедки достаточно будет иметь в багажнике машины мощную автомобильную стяжку.
Порой такая стяжка, кроме своего прямого назначения, может помочь в освобождении легковушки из грязевого или снегового плена. Усилие на ее храповом механизме рассчитано на две с половиной тонны, что более чем достаточно для большинства малолитражек.
Стропа вообще выдерживает до четырех с половиной тонн. За одну навивку, до момента, когда начнет мешать фиксатор, такая стяжка может подтянуть автомобиль сантиметров на 50, чего иногда бывает достаточно для того, чтобы он почувствовал под колесами твердую дорогу. Потом ведь, процедуру можно неоднократно повторить, постепенно протягивая освободившийся конец стропы. Все это отлично работает, если на расстоянии длины стропы растет достаточно мощное дерево.
Если подходящее дерево случайно не выросло в нужном вам месте, полезно иметь в автомобиле небольшой лом или отрезок трубы длиной не менее 700 – 800 мм и увесистый топорик. Вбитые в землю на нужном расстоянии, они смогут послужить упором для крепления стропы. Впрочем, если дерева таки нет, то тот же набор необходим и для лебедки. Вбивать упор нужно под небольшим углом, с наклоном верхней части от автомобиля.
При таком же дополнительном оборудовании и наличии троса диаметром 8 – 10 мм или мощного альпинистского каната, роль лебедки может выполнить дополнительный отрезок трубы немного большего диаметра, чем упорная труба или лом.
Принцип работы такой простейшей лебедки понятен из схемы на ниже.
Очень неплохо, когда эта наружная труба снабжена надежно приваренным ухом, в которое можно вставить не менее надежный рычаг. Впрочем, очевидно, что для выполнения задачи, достаточно будет просто второй трубы, если вы не в пустыне и подходящие рычаги растут на небольшом отдалении от места, в котором вы застряли. Топорик-то уже точно в багажнике?
Ручные барабанные лебедки выполненные своими руками
Вариантов изготовления ручной лебедки своими руками – великое множество. Практически любая жесткая механическая передача с большим передаточным отношением: цепная, зубчатая, червячная, сможет послужить основой ручной лебедки. Мы рассмотрим наиболее понятные в техническом плане и не слишком сложные в изготовлении экземпляры.
Вариант № 1
При беглом взгляде на фотографии механизма, устройство этой ручной лебедки кажется достаточно сложным. Но это совсем не так. Сам механизм очень напоминает механизм упомянутой выше стяжки.
Только ручка-рычаг длиннее и вынесена наружу механизма. Да вместо стропы навит тонкий стальной трос. Два храповика служат щечками барабана, на который он навивается. На рычаге – симметричные подпружиненные фиксаторы. Подвижный крючок и направляющая для троса.
Характерной особенностью данной модели самодельной лебедки есть ее исключительная надежность ввиду отсутствия большого числа разборных узлов. А зачем ее разбирать? Это аварийная лебедка, которая выполнит свою функцию с десяток раз за весь немалый срок ее эксплуатации.
Вариант № 2
Задача по самостоятельному изготовлению мощной, надежной и простой барабанной лебедки значительно упростится, если в вашем распоряжении будет подходящая червячная пара. Это основной элемент большинства понижающих редукторов. Конечно, если вам попадется не очень большой редуктор в сборе – вам останется лишь слегка его доработать, но покупать такую вещь сильно затратно и для бытовых задач она не нужна, и не окупится, скорее всего, никогда.
А вот использовать этот механизм из старого редуктора, который выведен из эксплуатации, для наших целей вполне можно, даже если он достаточно изношен. Для ручной лебедки подойдет.
Лебедка, изготовленная на базе червячной пары, является самотормозящейся, поэтому лишена дополнительных элементов, имеющихся в большинстве ручных лебедок другого типа.
Для изготовления барабанной лебедки, показанной на фото выше, нам понадобится всего несколько основных деталей. На чертеже показаны все размеры под заданную червячную пару. Если у имеющейся у вас будут другие габариты, вам не сложно будет произвести незначительную коррекцию.
Корпус рекомендуем изготовить из стального листа толщиной 2,5 – 4 мм. При меньшей толщине металла конструкция может не выдержать нагрузок.
Если ваша червячная пара не имеет всех элементов для именно такого крепления в корпусе или диаметр червячного вала не соответствует диаметрам отверстий в нем, то его следует, либо проточить, либо наварить на него соответствующие втулки.
Колесо червячной пары может соединяться с барабаном, на который будет навиваться трос, либо посредством шпонки, либо иным способом, исключающим взаимную подвижность этих элементов.
Также другим может быть и способ крепления ручки, на работу лебедки это существенно не повлияет. Кроме этого, посадочные места в корпусе могут быть в некоторой мере отрегулированы втулками, которые точатся либо из латуни, либо из бронзы. Важно помнить, что для долговечности работы лебедки толщина стенки втулки не должна быть меньше 3 мм. Если этот параметр не соблюдается, увеличьте диаметр отверстий в корпусе.
Ручку можете использовать готовую от любого другого устройства. Важно, чтобы ее плечо соответствовало основным параметрам и габаритам лебедки.
Если вы не уверены в правильности подбора длины готовой ручки, советуем определить это эмпирическим путем, сделав ее из стальной полосы толщиной 4 – 6 мм с некоторым запасом длины. Только место посадки ее на вал нужно будет сделать другим.
Процесс сборки подобной лебедки интуитивно понятен, поэтому в дополнительных разъяснениях не нуждается. Здесь важно очень точно выдержать условия сопряжения червячной пары. Поэтому, если вы не очень уверены в правильности расчетов, сверление отверстий для соединения корпуса в элементах, изображенных на первом изображении из группы фотографий выше, советуем проводить в последнюю очередь, практически собрав изделие и проверив его работоспособность без нагрузки. Можете использовать для этого небольшие струбцины.
Вариант № 3
Кроме червячных, в вашем распоряжении могут оказаться:
- шестеренчатые;
- цепные;
- комбинированные редукторы…
Понимая принцип работы, зная с каким грузом придется работать вашей лебедке, вы сможете оценить пригодность того или иного редуктора для решения вашей задачи.
Есть еще один доступный большинству автовладельцев, а главное абсолютно понятный редуктор:
планетарный или дифференциальный.
Он же – задний мост автомобиля. При этом сделать из него лебедку – чего проще:
- одну полуось выбрасываем и глушим ее выход;
- вторую обрезаем на нужную длину и делаем из нее барабан для троса;
- к хвостовику, вместо карданного вала крепим ручку;
- помещаем всю конструкцию в примитивный, но надежный корпус – лебедка готова.
Простые электрические автолебедки
Если все же электрические, то уже не совсем и простые. Хотя, присоединив к последней описанной ручной лебедке электродвигатель вместо ручки, мы получим приличной мощности электролебедку. А вообще, если рассматривать их в качестве гаражных помощников автовладельцев, то вариантов – масса: от применения электродрели в качестве источника механических усилий, до мощных электродвигателей.
Из последних можем представить вашему вниманию варианты с использованием различного типа редукторов, упомянутых в предыдущем разделе.
Но наибольший интерес во всем разнообразии систем и подходов, на наш взгляд, представляет электрическая лебедка, изготовленная из стартера и маховика легкового автомобиля.
Закрепленные в не сложном, но мощном корпусе, с прикрученным прямо к маховику барабаном для троса, они представляют собой идеальную лебедку автолюбителя. Мощную, полностью адаптированную к системе электропитания автомобиля, понятную любому автовладельцу, а главное исключительно ремонтопригодную систему. И реверс не сложно организовать, слегка доработав схему подключения.
Да, эта автолебедка будет потяжелее двух труб и каната, но, отправляясь в путешествие с прогнозируемыми трудностями прохождения маршрута, стоит освободить именно для нее место в багажнике. Может оказаться незаменимой.
Описание лебедки с червячной передачей [Как это работает]
Лебедки — спасение для любого любителя бездорожья, независимо от того, насколько вы опытны в преодолении пересеченной местности.
Хотя все типы лебедок работают одинаково, все они имеют разные функции. Более ограниченный бюджет на лебедку требует лебедки с ручным приводом. Они дешевы и требуют минимального обслуживания.
Червячные лебедки довольно популярны среди лучших лебедок с ручным приводом.
Если вы пытаетесь приобрести червячную лебедку и хотите знать, как она работает, то вы попали в нужное место, где мы объясняем червячную лебедку.
Типы лебедок
На рынке доступно множество различных типов лебедок.
Механические лебедки с ручным управлением, переносные лебедки, механические лебедки, гибридные лебедки, барабанные механические лебедки, электрические лебедки и многое другое.
Они могут быть очень полезны, чтобы вытащить ваш автомобиль из любой затруднительной ситуации, например, застрявшей в канаве, болоте или грязи.
Если вы находитесь на пересеченной местности и ваш автомобиль застрял, лебедки могут взять на себя всю работу по вытягиванию и подъему, чтобы быстро вытащить застрявший автомобиль.
В то время как ручные лебедки могут быть более дешевым вариантом, электрические лебедки обеспечивают большую эффективность и меньшее время работы.
Лебедки с ручным приводом могут выполнять те же задачи, что и лебедки любого другого типа, но их грузоподъемность ограничена.
Они легкие, адаптируемые, долговечные и не требуют особого ухода. Она может выполнять все то же, что и другие лебедки, но с меньшей скоростью.
Как упоминалось ранее, лебедки с червячным редуктором являются достойным внимания дополнением к семейству лебедок с ручным приводом.
Что такое червячная передача?
Для лебедок доступны три основных зубчатых колеса: планетарное, червячное и цилиндрическое. Сегодня речь пойдет о червячных лебедках.
Однако, прежде чем перейти к тому, что именно представляет собой лебедка с червячной передачей, давайте сначала рассмотрим механику червячной передачи.
Если вы хотите понять лебедку с червячной передачей, вы должны понять, как работает шестерня.
Червячная передача представляет собой набор шестерен со спиральной резьбой, находящейся в зацеплении с зубчатым колесом.
Спиральная линия называется червяком, а червячная передача – самим зубчатым колесом.
Большинство людей часто путают эти термины. Мы все неправильно называем червячной передачей весь редуктор, а не только зубчатое колесо, собственно червячной передачей.
Поскольку это то, с чем мы больше всего знакомы, давайте просто будем называть весь узел червячной передачей.
Проще говоря, здесь происходит следующее: червяк (которое представляет собой шестерню, напоминающую винт) входит в зацепление с червячной шестерней (которое похоже на прямозубую шестерню).
Подобно большинству других устройств, скорость вращения снижается или передается более высокий крутящий момент с помощью червячных передач.
Эта шестерня может отличаться и выделяться среди других типов шестерен, передавая свои вращательные движения на 90 градусов.
Червячная передача не новое изобретение. Это довольно простое устройство шестерни, которое используется во всем мире на протяжении тысячелетий.
Описание червячной лебедки: что нужно знать
Высокое передаточное число червячных лебедок позволяет им выполнять свои функции быстрее, чем лебедки других типов. Червячные передачи имеют передаточное число 500:1, тогда как стандартные винтовые передачи имеют передаточное число 10:1 или ниже.
Поскольку каждый оборот червяка перемещает шестерню 500 раз, в отличие от 10 оборотов, создаваемых обычными косозубыми передачами, это приводит к более быстрому движению.
По сравнению с ручными лебедками других конструкций, лебедки с червячной передачей имеют меньшее количество движущихся частей.
По этой же причине многие люди знают лебедки с червячной передачей за их надежность и долговечность.
Как мы уже упоминали ранее, чем меньше деталей содержит лебедка, тем меньше осложнений вы столкнетесь.
Имейте в виду, что червячные лебедки не славятся своей линейной скоростью. Но лебедки с червячной передачей поставляются с лучшей тормозной системой, которую вы можете получить в любой лебедке.
Это связано с тем, что лебедки с червячной передачей являются самотормозящимися лебедками. Это означает, что лебедка немедленно остановится, как только вы перестанете вращать рукоятку.
Кроме того, благодаря новой и развитой технологии лебедки с червячным редуктором могут обеспечить линейную скорость, аналогичную или почти такую же, как у стандартных ручных лебедок, которые вы можете приобрести на рынке.
Почему следует выбирать червячные лебедки?
Вы можете спросить себя, есть ли у такой простой вещи какие-либо причины для выбора среди других доступных передач. Ну, есть много. Одной из этих причин будет возможность уменьшить соотношение.
Передаточное число можно значительно уменьшить, просто увеличив окружность самого червячного колеса. Вы также можете увеличить или уменьшить крутящий момент, отрегулировав его соответствующим образом.
Для достижения того же результата со стандартными зубчатыми передачами вам потребуется несколько разных деталей.
Это также означает, что в снаряжении будет больше деталей, которые могут быть повреждены.
Помните, что снаряжение становится намного прочнее и эффективнее при меньшем количестве деталей.
Еще одна причина, по которой вам следует выбрать червячную передачу, а не обычные наборы шестерен, заключается в том, что червячная передача не может изменить свой ход мощности.
Это происходит из-за трения между колесом и червяком, из-за чего колесо не может внезапно изменить свой курс. Даже если бы вы применили к нему силу.
На любой другой шестерне вы сможете провернуть ее ход отдельно, если приложите к ней достаточное усилие.
Это может увеличить количество осложнений для вас, поскольку это означает, что теперь вам нужно прикрепить блокировку обратного хода к вашему обычному набору шестерен.
Учитывая бесчисленные преимущества червячной передачи, можно ли ожидать от нее каких-либо недостатков?
Ну, конечно, у всего есть свои недостатки. Вот некоторые из недостатков червячной лебедки:
- Комплекты червячной лебедки необходимо постоянно смазывать
- По сравнению с типичными зубчатыми передачами, которые поставляются с большим количеством прямозубых шестерен, способствующих их качению, червячные передачи перемещаются только в скользящем движении между червяком и червячным колесом.
Теперь, когда у вас есть общее представление о том, что такое червячная передача и как именно она работает, а также о ее частях, вам будет намного легче понять, что такое червячная лебедка.
Как смазывать червячные передачи лебедок
Одна из самых больших проблем, с которыми вы столкнетесь при использовании червячных передач, заключается в том, как они передают мощность. Это может быть как достоинством, так и недостатком одновременно.
В то время как спиральное движение обеспечивает отличную степень уменьшения, оно также является причиной слишком проблемного состояния, чтобы быть основным режимом передачи энергии. Эту проблему мы обычно называем трением скольжения.
Стандартный набор шестерен передает свою мощность на зуб в точке пика нагрузки, что приводит к скольжению на любой из сторон вершины. Скорость сохраняется относительно низкой.
Однако червячная передача может передавать мощность только посредством скользящего движения, когда речь идет о червячной передаче.
Червяк в червячной передаче скользит по зубу колеса.
Это заставляет червяк медленно стирать смазочную пленку до тех пор, пока смазочная пленка не исчезнет. Это приводит к трению червяка о металл колеса из-за граничного управления смазкой.
Больше смазки захватывается, когда поверхность колеса остается на поверхности червяка. И процесс запускается заново для следующей революции.
В обычном зубчатом колесе трение качения требует лишь небольшого количества смазочной пленки для заполнения двух отдельных компонентов и пустот.
строго требуется чуть более высокая вязкость.
Это необходимо, поскольку износ качения должен преодолевать нагрузку. Затем скольжение происходит с меньшей скоростью.
Червяк на червячном редукторе продолжает разбиваться о нагрузку, приложенную к колесу при вращении.
Единственное возможное решение для того, чтобы червяк не касался колеса, — это иметь достаточно большую толщину пленки, чтобы до того, как червяк выйдет из зоны нагрузки, он мог предотвратить стирание поверхности зуба.