PŘÍSLUŠENSTVÍ A DOPLŇKY / MANIPULAČNÍ TECHNIKA

     
     
     

Nízkozdvižný vozík, slangově také „paleťák“, je ručně vedený dopravní prostředek poháněný lidskou silou neboelektrickým pohonem. Používá se k manipulaci s paletami a bednami, které jsou k tomu uzpůsobené a mají vhodné nabírací otvory. Pojíždět s ním lze jen po rovných zpevněných plochách jako jsou výrobní a skladové haly nebo nakládací rampy.


Zvedák (zdvihák, zdvihadlo) neboli hever (z německého Heber) je zařízení, které slouží ke zvedání kusových břemen do výšky několik centimetrů až metrů.

Podle způsobu přenosu síly se rozdělují na:

  • Mechanické
  • Pneumatické
  • Hydraulické
  • Kombinované

Historie

Výrobou zvedáků se zabýval specializovaný zámečník 

Mechanický zvedák

U těchto typů zdvihadel je zdvihací síla přenášena pomocí základních mechanických členů jako jsou pohybové šrouby, ozubené převody, pákové systémy apod. Pohony těchto zvedáků jsou buď ruční nebo pomocí elektromotorů.

Základní typy mechanických zdvihadel:

  • hřebenový
  • šroubový
  • šroubový s kombinovaným převodem
  • nůžkový

Hřebenový zvedák

Tento typ se vyrábí pro nosnost 2 – 50 tun. Tyč s hřebenovým ozubením je uložena v plechové skříni, hnací síla se z kliky převádí složeným ozubeným převodem na pastorek a z něho na ozubenou tyč. Břemeno v různých polohách zajišťuje rohatka se západkou.

Šroubový zvedák

Poměr síly na rukojeti k tíze břemena je u šroubových zvedáků menší než u hřebenových a proto stejnou silou lze zdvihnout těžší břemena. Jednoduchých šroubových zvedáků se používá pro zdvihání břemen o hmotnosti až 35 tun do výšky až 300 mm. Matice, suvně uložena ve vedení tělesa zvedáku se při dotáčení šroubu s břemenem zdvihá nebo klesá. Výšku hlavice zvedáku před použitím podle potřeby přestavíme zašroubováním nebo vyšroubováním pomocného šroubu v horní části matice. Účinnost šroubových zvedáků je malá.

Pneumatický zvedák

Používá se pro hmotnosti břemene do 50 tun.

V dnešní době hojně zastoupeny tzv. zvedacími gumovými vaky. Možno nafukovat kompresorem, stlačeným vzduchem z tlakové lahve nebo ruční pumpou.Nosnosti vaků od 5 tun do 50 tun. Velmi rozšířené ve vybavení hasičů.

Hydraulický zvedák

Používá se pro nejtěžší břemena. Kapalina se vytlačuje kýváním páky přes výtlačný ventil pod píst o velkém průměru, přičemž je nádrž kapaliny uzavřena sacím ventilem. Břemeno se spouští otevřením přepouštěcího ventilu.


 

Kladka je volně otočné kolo na hřídeli, po obvodě zpravidla opatřené drážkou, která vede lano nebo řetěz. Funkcí kladky není přenos kroutícího momentu, ale změna směru tahové síly ohebného média, které je přes kladku vedeno. Vedeným médiem mohou být nejrůznější druhy lan a řetězů, pásy, dráty, struny a pod. Podle průřezu vedeného média je vytvarována drážka na obvodě kladky. Kladka je uložena tak, aby bezpečně přenášela výslednici tahových sil média.

 

 
Poměry sil na pevné kladce (1) a na kladkostroji se dvěma, třemi a čtyřmi kladkami. FZ = působící síla; s = dráha; FL = výsledná síla; h = zdvih břemene. N znamená newton.

Obsah

  [skrýt] 
  • 1Rozdělení kladek
  • 2Pracovní kladky
  • 3Účinnost kladky
    • 3.1Účinnost volné kladky
    • 3.2Účinnost zablokované kladky
  • 4Kladkostroj5Kladky v technické praxi
    • 4.1Účinnost kladkostroje
  • 6Jiné významy slova
  • 7Odkazy
    • 7.1Reference
    • 7.2Literatura
    • 7.3Související články
    • 7.4Externí odkazy

Rozdělení kladek

podle funkce
  • vodící – udržují médium v potřebném směru
  • napínací – udržují médium v potřebném tahu
  • pracovní – součásti kladkostrojů
    • pevná kladka – s osou uloženou pevně k nosné konstrukci
    • volná kladka – s osou uloženou ve volném prvku (v kladnici), takže se vůči konstrukci pohybuje; na kladnici bývá upevněno závěsné zařízení (hák a pod.)
podle profilu věnce
  • lanové – s drážkou pro lano
  • řetězovéhladké – pro pasy
    • s drážkou
    • se zuby

Pracovní kladky

 
Pákový ekvivalent kladek

Pracovní kladky představují z hlediska mechaniky jednoduché stroje založené na principu páky. Ekvivalentem pevné kladky je rovnoramenná dvojzvratná páka s rameny o délce R a ekvivalentem volné kladky je jednozvratná páka s rameny o délce R a 2R.

Účinnost kladky

 
Čepový a lanový odpor v kladce

Síla přenášená kladkou se snižuje o pasivní odpory, což jsou:

  • Čepové tření v ložisku kladky.
    U kluzného ložiska platí, že moment odporu je
    {\displaystyle M_{o}=(F+F_{1})\cdot \mu \cdot r=(F-F_{1})\cdot R}{\displaystyle M_{o}=(F+F_{1})\cdot \mu \cdot r=(F-F_{1})\cdot R},
    kde {\displaystyle \mu }\mu  je součinitel tření v čepu, {\displaystyle R}R je průměr kladky a {\displaystyle r}r průměr čepu
    z čehož plyne {\displaystyle F_{1}=F\cdot {\frac {1-\mu \cdot {\frac {r}{R}}}{1+\mu \cdot {\frac {r}{R}}}}}{\displaystyle F_{1}=F\cdot {\frac {1-\mu \cdot {\frac {r}{R}}}{1+\mu \cdot {\frac {r}{R}}}}}
    Čepová účinnost kladky tedy je {\displaystyle \eta _{c}={\frac {1-\mu \cdot {\frac {r}{R}}}{1+\mu \cdot {\frac {r}{R}}}}}{\displaystyle \eta _{c}={\frac {1-\mu \cdot {\frac {r}{R}}}{1+\mu \cdot {\frac {r}{R}}}}}
  • Lanový odpor způsobený deformací lana.
    Navíjené a odvíjené lano na kladce není ideálně poddajné a tak dochází k tomu,
    že při navíjení se lano oddaluje od povrchu kladky (o míru {\displaystyle \xi _{1}}{\displaystyle \xi _{1}})
    a při odvíjení naopak ulpívá na povrchu kladky, čímž se dostává blíže ose kladky (o míru {\displaystyle \xi _{2}}{\displaystyle \xi _{2}}).
    Pak platí rovnováha {\displaystyle F_{1}\cdot (R+\xi _{1})=F\cdot (R-\xi _{2})}{\displaystyle F_{1}\cdot (R+\xi _{1})=F\cdot (R-\xi _{2})} z čehož plyne {\displaystyle F_{1}=F\cdot {\frac {R-\xi _{2}}{R+\xi _{1}}}}{\displaystyle F_{1}=F\cdot {\frac {R-\xi _{2}}{R+\xi _{1}}}}
    Lanová účinnost kladky je tedy {\displaystyle \eta _{L}={\frac {R-\xi _{2}}{R+\xi _{1}}}}{\displaystyle \eta _{L}={\frac {R-\xi _{2}}{R+\xi _{1}}}}

Celková účinnost jedné kladky je {\displaystyle \eta _{1}=\eta _{C}\cdot \eta _{L}}{\displaystyle \eta _{1}=\eta _{C}\cdot \eta _{L}}

Jelikož je lanový odpor dán rozměry {\displaystyle \xi _{1},\xi _{2}}{\displaystyle \xi _{1},\xi _{2}}, jejichž hodnoty je v reálných podmínkách velmi obtížné určit, neboť jsou závislé jednak na konstrukci, ale také na rychlosti a zatížení lana, používají se v praxi empirické hodnoty celkové účinnosti. Pro ocelová lana se berou hodnoty {\displaystyle \eta _{1}=0,98}{\displaystyle \eta _{1}=0,98} pro kladky na valivých a {\displaystyle \eta _{1}=0,96}{\displaystyle \eta _{1}=0,96} na kluzných ložiskách.

Účinnost volné kladky

Zátěžová síla {\displaystyle Q}Q se rozdělí na dvě lana {\displaystyle Q=F_{1}+F_{2}}{\displaystyle Q=F_{1}+F_{2}}, kde platí {\displaystyle F_{2}=F_{1}\cdot \eta _{1}}{\displaystyle F_{2}=F_{1}\cdot \eta _{1}} a tedy {\displaystyle Q=F_{1}\cdot (1+\eta _{1})}{\displaystyle Q=F_{1}\cdot (1+\eta _{1})}. Kladka se zátěží se zvedne o míru {\displaystyle s}s a vykoná práci {\displaystyle A_{Q}=F_{1}\cdot s\cdot (1+\eta _{1})}{\displaystyle A_{Q}=F_{1}\cdot s\cdot (1+\eta _{1})}. Volný konec lana musí být tažen silou {\displaystyle F_{1}}F_{1} po dráze {\displaystyle 2\cdot s}{\displaystyle 2\cdot s}, takže se musí vynaložit práce {\displaystyle A_{F}=F_{1}\cdot s\cdot 2}{\displaystyle A_{F}=F_{1}\cdot s\cdot 2}.
Účinnost volné kladky je tedy: {\displaystyle \eta _{v}={\frac {A_{Q}}{A_{F}}}={\frac {F_{1}\cdot s\cdot (1+\eta _{1})}{F_{1}\cdot s\cdot 2}}={\frac {1+\eta _{1}}{2}}}{\displaystyle \eta _{v}={\frac {A_{Q}}{A_{F}}}={\frac {F_{1}\cdot s\cdot (1+\eta _{1})}{F_{1}\cdot s\cdot 2}}={\frac {1+\eta _{1}}{2}}}.
Účinnost jednoduchého kladkostroje složeného z jedné volné a jedné pevné kladky pak bude {\displaystyle \eta =\eta _{1}\cdot {\frac {1+\eta _{1}}{2}}}{\displaystyle \eta =\eta _{1}\cdot {\frac {1+\eta _{1}}{2}}}.

Účinnost zablokované kladky

Pokud dojde k zablokování kladky a kladka se přestane volně otáčet, začne lano po kladce prokluzovat. V takovém případě se uplatní na kladce odpor zvaný vláknové tření, kde platí: {\displaystyle F=F_{1}\cdot e{\mu \beta }}{\displaystyle F=F_{1}\cdot e{\mu \beta }}, kde {\displaystyle e}e je Eulerovo číslo, {\displaystyle \mu }\mu  je součinitel tření lana na kladce a {\displaystyle \beta }\beta  je úhel opásání (v obloukové míře), který je na kladce zpravidla roven {\displaystyle \pi }\pi.
Účinnost jedné zablokované kladky je: {\displaystyle \eta _{1Z}={\frac {F_{1}}{F}}={\frac {1}{e{\mu \pi }}}={\frac {1}{23,13{\mu }}}}{\displaystyle \eta _{1Z}={\frac {F_{1}}{F}}={\frac {1}{e{\mu \pi }}}={\frac {1}{23,13{\mu }}}}
Což například při {\displaystyle \mu =0,1}{\displaystyle \mu =0,1} (přibližně ocel na oceli nebo litině) dává účinnost {\displaystyle \eta _{1Z}=0,73}{\displaystyle \eta _{1Z}=0,73} (pokud zanedbáme vliv tvaru drážky).

Kladkostroj

 

 
Archimédův kladkostroj

Kladkostroj je kombinace pevné a volné kladky, případně několika párů kladek. Ty mohou být uloženy nad sebou ve společném třmenu, u lodních kladkostrojů na napínání plachet a lan (tzv. „talje“, angl. tackle) se umísťují vedle sebe na společné ose.

Kladkostroj kombinuje výhody volné a pevné kladky: znásobuje působící sílu, která přitom může působit směrem dolů. Při použití více kladek se potřebná síla F vypočte podle vzorce: F = G / 2n , kde G je tíha břemene a volných kladek, n je počet volných kladek.

Vynález kladkostroje se připisuje Archimédovi, který prý s jeho pomocí sám zavlékl naloženou válečnou loď do přístavu.[1] Po něm se také nazývá Archimédův kladkostroj, kde je pohyblivý konec lana nad volnou kladkou zavěšen na třmen další volné kladky. Potom platí, že síla se zmenší dle vztahu F = G / 2n, kde n je počet skutečně volných kladek.

Účinnost kladkostroje

V klidu se zátěžová síla {\displaystyle Q}Q rovnoměrně rozdělí na jednotlivé nosné průřezy. Ale za pohybu se při přechodu lana přes jednotlivé kladky postupně snižuje síla v laně v poměru účinnosti jedné kladky. Součet sil v jednotlivých {\displaystyle k}k nosných průřezech je roven zátěžové síle {\displaystyle Q}Q.
{\displaystyle Q=F_{1}+F_{2}+.....+F_{k}}{\displaystyle Q=F_{1}+F_{2}+.....+F_{k}}, kde {\displaystyle F_{(n+1)}=F_{n}\cdot \eta _{1}}{\displaystyle F_{(n+1)}=F_{n}\cdot \eta _{1}} neboli {\displaystyle Q=F_{1}+F_{1}\cdot \eta _{1}+F_{1}\cdot \eta _{1}{2}+.....+F_{1}\cdot \eta _{1}{(k-1)}=F_{1}\cdot (1+\eta _{1}+\eta _{1}{2}+....+\eta _{1}{(k-1)})}{\displaystyle Q=F_{1}+F_{1}\cdot \eta _{1}+F_{1}\cdot \eta _{1}{2}+.....+F_{1}\cdot \eta _{1}{(k-1)}=F_{1}\cdot (1+\eta _{1}+\eta _{1}{2}+....+\eta _{1}{(k-1)})}.
Zatímco kladnice s volnými kladkami vykoná dráhu {\displaystyle s}s, musí konec lana zatížený silou {\displaystyle F_{1}}F_{1} vykonat dráhu {\displaystyle k\cdot s}{\displaystyle k\cdot s}. Pak práce potřebná na zdvižení břemene {\displaystyle Q}Q je {\displaystyle A_{Q}=Q\cdot s}{\displaystyle A_{Q}=Q\cdot s} a práce vynaložená silou {\displaystyle F_{1}}F_{1} je {\displaystyle A_{F}=F_{1}\cdot k\cdot s}{\displaystyle A_{F}=F_{1}\cdot k\cdot s}.
Účinnost kladkostroje je poměr práce vykonané k práci dodané: {\displaystyle \eta ={\frac {A_{Q}}{A_{F}}}={\frac {F_{1}\cdot s\cdot (1+\eta _{1}+\eta _{1}{2}+....+\eta _{1}{(k-1)})}{F_{1}\cdot k\cdot s}}={\frac {1+\eta _{1}+\eta _{1}{2}+....+\eta _{1}{(k-1)}}{k}}}{\displaystyle \eta ={\frac {A_{Q}}{A_{F}}}={\frac {F_{1}\cdot s\cdot (1+\eta _{1}+\eta _{1}{2}+....+\eta _{1}{(k-1)})}{F_{1}\cdot k\cdot s}}={\frac {1+\eta _{1}+\eta _{1}{2}+....+\eta _{1}{(k-1)}}{k}}}
(Pokud potřebujeme, aby tažná síla směřovala dolů, musíme přidat další pevnou kladku o účinnosti {\displaystyle \eta _{1}}{\displaystyle \eta _{1}}. Potom je celková účinnost: {\displaystyle \eta =\eta _{1}\cdot {\frac {1+\eta _{1}+\eta _{1}{2}+....+\eta _{1}{(k-1)}}{k}}}{\displaystyle \eta =\eta _{1}\cdot {\frac {1+\eta _{1}+\eta _{1}{2}+....+\eta _{1}{(k-1)}}{k}}}.)

Kladky v technické praxi

V technické praxi se kladky používají u nejrůznějších mechanismů, od zavěšení hodinového závaží až po velká zdvihadla, stavební, důlní a těžební stroje, dále pro napínání drátů elektrického vedení, vypínání plachtoví na jachtách, při stavbách drátěných ohrad či plotů apod. Kladka jako každý jednoduchý stroj práci neušetří, spíše naopak musíme do kladky vložit větší práci, než jakou chceme, aby kladka vykonala, jelikož část vložené práce se ztratí třením. Účinnost kladky je tak vždy menší než 1.

Nejběžnější a nejznámější stroje u nichž jsou použity kladky :

  • jeřáb
  • výtah nebo zdviž
  • vrátek - nejčastěji používaný na stavbách (kupř. při hloubení kopaných studen či opravách střech domů apod.)
  • těžní věž
  • napínák drátů a lan

Jiné významy slova

Termínem kladka bývají také označovány některé jiné strojní součásti kupř.:

  • tyčové sběrače elektrického proudu (které dříve skutečně končily měděnou kladkou)
    • tramvají
    • trolejbusů
  • vodicí kladky
    • magnetofonů
    • lanových drah
    • lyžařských vleků
    • námořních jachet
    • … apod.

 


Naviják

 
Naviják na plachetnici s odnímatelnou klikou
 
Naviják na nákladním autě
 
Důlní naviják
 
Rybářský naviják

Naviják je mechanické zařízení, které se používá na navíjení a případné uložení lana, kabelu nebo řetězu. Skládá se z otočné cívky či bubnu na hřídeli a z jeho pohonu. Pracuje na principu jednoduchého stroje kola na hřídeli.

Obsah

  • 1Druhy navijáků
  • 2Použití
  • 3Literatura
  • 4Související články

Druhy navijáků

Nejjednodušší naviják tvoří pevně uložená otočná cívka čili navíjecí buben. Připojením kliky vzniká ruční zařízení zvané rumpál. Pro větší síly může být hřídel bubnu poháněn šnekovým převodem, s ručním nebo elektrickým pohonem. Takové zařízení se nazývá vrátek. Pokud má vrátek sloužit ke zvedání břemen, upevňuje se na nosnou konstrukci; pohon se pak obstarává ručně řetězem anebo elektromotorem (tzv. kočka). Vrátek s možností pojezdu po kolejnici nebo na pohyblivém rameni tvoří jeřáb.

Naviják může být vybaven elektromagnetickou a/nebo mechanickou brzdou nebo také ozubenou západkou, která jistí buben proti samovolnému odvíjení. Taková ráčna je důležitá zejména při napínání drátů či lan, případně jejich svazků.

Použití

Patrně nejstarším použitím navijáku je rumpál u studny, který sloužil k vytahování vědra s vodou. Velmi staré je i použití navijáku na stavbách, kde slouží ke zvedání kamenů a stavebního materiálu. Zvláštním druhem použití je stavba elektrických vedení, podzemních i vzdušných, kde slouží také k napínání drátů. Navijáky jsou vlastní funkční součástí jeřábů, vleků i lanovek. Používají se v dolech, kde slouží jak k vytahování vytěženého materiálu, tak ke spouštění zařízení a dělníků do šachty. Navijáky se užívají k vlečení aut, lodí nebo kluzáků. Vlečné a vyprošťovací navijáky se často montují na nákladní auta, na traktory, případně i na pásová vozidla a tanky.

Různé navijáky se vyskytují na lodích, kde slouží ke spouštění a vytahování kotva|kotvy, plachet nebo záchranných člunů. Malý naviják s důmyslnou mechanikou je důležitou součástí rybářského prutu. V divadle jsou navijáky součástí jevištní techniky a slouží k manipulaci s kulisami.

Největší naviják na světě je na hlubinném stavebním plavidle DVC Balder, které slouží ke kladení podmořských potrubí, zejména ropovodů. Jeho buben má průměr 10,5 metru a bezpečnou nosnost 275 metrických tun.

Literatura

  • Ottův slovník naučný, heslo Rumpál. Sv. 22, str. 104.

Související články

  • jeřáb (stroj)
  • kolo na hřídeli
  • muškařský naviják
  • rumpál
  • vrátek
  • zdviž
  • zvedák

Rudl 

 
Klasický rudl
 
Cizokrajný rudl
 
Rudl na bantamových kolech

Rudl je dvoukolový ruční vozík pro manipulaci se zbožím v krabicích nebo bednách. Svislá trubková konstrukce přechází nahoře do dvou rukojetí. Dole je kolmo k nosné konstrukci upevněna plošinka pro náklad. Rudl jezdí na dvou kolech osazených ve spodní části konstrukce.

Obsah

  • 1Obsluha rudlu
  • 2Konstrukce rudlu
  • 3Využití rudlu
  • 4Související články
  • 5Externí odkazy

Obsluha rudlu

Zboží, kterým chceme manipulovat, by mělo být ve stabilním obalu. Nejčastěji jde o krabice, přepravky, bedny, ale i pytle. Při nakládání jednou rukou držíme stoh přepravek nebo krabic, druhou rukou jednu rukojeť rudlu. Náklad nakloníme od sebe a druhou rukou zasuneme rudl plošinkou pod náklad. Potom zvrátíme rudl i s nákladem mírně na sebe. Konstrukce rudlu funguje jako páka s osou v ose kol. Naložený rudl tlačíme před sebou. Nestabilní, ale lehčí náklad můžeme jednou rukou přidržovat, k řízení zpravidla stačí jedna ruka.

Konstrukce rudlu

Rudly se často konstruují jako svařované z tenkostěnných ocelových trubek, plošinka je z ocelového plechu. Konstrukce bývá práškově lakovaná. Kola jsou dnes už výhradně s plnými gumovými obručemi nebo na pneumatikách. U starších provedení bývala kola i celolitinová. Kola jsou v kluzných ložiscích, vzácně pak s kuličkovými ložisky. Konstrukce z hliníkových nebo nerezových trubek jsou dost výjimečné. Hlavně pro vyšší cenu. Pro používání rudlu ke specifickým účelům, kdy se manipuluje stále se stejným nákladem, doplňuje se konstrukce dodatečnými úchyty nebo vzpěrami. Pro manipulaci s kufry existují lehké sklápěcí nebo skládací verze rudlu.

Využití rudlu[editovat | editovat zdroj]

Rudl je univerzální manipulační prostředek. Je levný a dostupný, obsluha nevyžaduje složitý zácvik. Na nákladních automobilech, které se používají pro rozvoz zboží se často rudl vozí jako běžné vybavení. Společně s hydraulickým zvedacím čelem umožňuje nakládání a hlavě skládání zboží kdekoli, bez dalších manipulačních prostředků. Standardní provedení rudlů jsou určena pro provoz na rovných pevných plochách. Pro manipulaci po schodech byla vyvinuta verze rudlu, kde místo kol jsou namontovány hvězdice se třemi nebo pěti menšími kolečky. To umožňuje překonávat svislé nerovnosti jako jsou schody.

Související články

  • Kolečko
  • Trakař
  • Pojízdná taška
  • Ruční vozík

 

 

 

 

OThkNDk1Yj