滑车组的绳索穿法和计算

滑车组是由一定数量的定滑车和动滑车及绕过它们的钢索组成的简单的起重工具。它能省力也能改变用力的方向。

1.滑车组的种类

滑车组根据跑头 （引出绳头）引出的方向不同，可以分为如图3－8所示的几种。

图3－8 滑车组的种类

（a）跑头自动滑车绕出 （b）跑头自定滑车绕出 （c）双联滑车组

（1）跑头自动滑车绕出，如图3－8（a）所示，这时用力的方向与重物移动的方向一致。

（2）跑头自定滑车绕出，如图3－8（b）所示，这时用力的方向与重物移动的方向相反。

（3）在采用很多门滑车进行吊装作业时，常采用双联滑车组，如图3－8（c）所示。双联滑车组有两个跑头，可用两台卷扬机同时牵引，因此，其速度快1倍，而且具有滑车组受力比较均衡，工作中滑车不会产生倾斜的优点。

2.滑车组绳索的穿法

（1）滑车组中绳索有普通穿法和花穿法两种如图3－9所示。普通穿法是将绳索自一侧滑轮开始，顺序地穿过中间的滑轮，最后从另一侧的滑轮引出来。这种穿法，滑车组在工作的时候，由于两侧钢丝绳的拉力相差较大，［图3－9（a）所示，跑头7的位置的拉力最大，第6根为次，固定头受力最小］，所以滑车在工作时不平稳。

图3－9 滑车组的穿法

（a）普通穿法 （b）花穿法

花穿法的跑头从中间滑轮引出来，两侧钢丝绳的拉力相差很小，所以能克服普通穿法的缺点。所以在用 “三三”（由三个定滑车和三个动滑车组成的滑车组）以上的滑车组时，最好用花穿法。它的具体穿绳方法如图3－9（b）所示。

（2）滑车组中动滑车上穿绕绳的根数称 “走几”，如动滑车上绕3根绳子就叫 “走3”，穿绕4根绳子就叫 “走4”，其余类推。具体穿法如图3－10所示。

3.滑车组的计算

前面已经说过，滑车组是可以省力的，但是省力多少，就要根据动滑车上绕绳子的根数确定，就是说根数越多，越省力。在不考虑滑车中的阻力时，每根绳子所受的力都是相等的，这与物体被几根绳子吊着一样。如图3－9（a）所示，物体被6根绳子吊着，每根绳子受力为物体中的1／6，即用250N的力量，可以把1500N重的东西吊起来 （如不考虑阻力时，跑头拉力＝物体重÷动滑车上的根数）。但实际上滑车中是存在阻力的，因此，要用大于250N的力才能把1500N东西吊起来 （即实际跑头拉力大于物体重÷动滑车上绳子的根数）。

图3－10 各种滑车组钢丝绳的穿绕方法 （一）

图3－10′ 各种滑车组钢丝绳的穿绕方法 （二）

滑车组的实际跑头拉力按下式计算：

S＝ （f－1）×fmQ／（fn－1）

式中：S——滑车组的跑头拉力；

Q——计算荷载；

m——滑轮数目；

n——工作线数；

f——滑轮阻力系数，滚动轴承，f＝1.02；青铜衬套轴承，f＝1.04，无青铜衬套轴承，f＝1.06。

为了使用方便，将f的乘方值列于表3－3中。并将青铜衬套轴承，且将跑头从定滑车绕出的跑头拉力列于表3－4中。

表3－3 滑轮阻力系数的乘方值

续表

表3－4 滑车组的跑头拉力

注：1.表中数值按滑动轴承计算结果。

2.Q为所吊物体的荷载。

从滑车组引出绳到卷扬机之间，一般还要绕过几个导向滑轮，所以，在计算卷扬机的牵引力时，还需要将滑车组的跑头拉力S乘以1.04 K（K为导向滑轮数目）。

【例3－2】 有一构件重180000N，用 “走6”滑车组起吊。已知滑轮为青铜衬套轴承，滑车组引出绳至卷扬机之间绕过两导向滑轮，如图3－11所示。求卷扬机的牵引力S′。

图3－11 滑车组计算图

解：由表3－4中查得S＝0.19Q。又知导向滑轮数K＝2，并取动力系数为1.1，则

S′＝1.042×0.19×180000×1.1＝40689.8（N）