Винтовой механический домкрат: стоечный волговский подъемник, принцип работы, сфера применения и ремонт

Винтовой домкрат — это механизм, чья основная задача заключается в поднятии груза и фиксировании его на высоте. От прочих подобных механизмов винтовой подъемник отличается тем, что механизм устанавливается непосредственно под грузом, благодаря чему отпадает необходимость использовать дополнительные инструменты — цепи и канаты. Груз поднимается посредством винта вручную.

Многие считают, что винтовой механический домкрат применяется лишь при смене колес автомобиля, хотя с помощью подобных механизмов перемещаются и пролетные строения мостов; удерживаются в нужном положении корпуса больших машин, сдавливаются мощные пружины, перемещаются сквозь почву стальные трубы. Конструкция винтового устройства незамысловата, и она отличается надежностью.

Конструкция и виды

По виду приложения усилий изделия делятся на:

  • ручные;
  • электроприводные.

По конструкции разделяют:

  • пневматические;
  • винтовые;
  • гидравлические;
  • реечные.

Винтовые домкраты — простые и мощные механизмы, а принцип действия их в преобразовании крутящего момента в поступательное движение. Главными элементами выступают червячный редуктор и пара «винт-гайка».

Редуктор подает на гайку крутящий момент, где тот преобразовывается в поступательное движение и поднимает груз. В усовершенствованных модификациях — домкратах с шариково-винтовой передачей — к паре «винт-гайка» добавлены дополнительные шарики или ролики. Эти дополнительные элементы позволяют увеличить КПД за счет снижения фрикционного сопротивления, увеличить срок эксплуатации и скорость поднятия груза. Стоит подобный механизм дороже обыкновенного.

Сначала разработали домкрат винтовой. Когда понадобилось поднимать грузы большей массы, изобрели устройства с электроприводом. Установка группы этих устройств, которые работают синхронно и одновременно, позволяет поднимать грузы большой массы, перемещая их симметричной трансмиссией.

Вертикальные устройства

Конструкцию винтовых вертикальных домкратов разработали 30 лет назад, и с того времени она практически не изменилась. Главные конструктивные элементы устройств — это винт и корпус из стали. Грузоподъемность — до 1 т.

Основные преимущества:

  • Незначительность усилия, прилагаемого на рукоятку.
  • Большой рабочий ход.
  • Стабильность нагрузки.
  • Большая высота поднятия.
  • Невысокая стоимость.
  • Небольшая масса.

Минусы:

  • Маленькая площадь опоры, невысокая устойчивость.
  • Возможность применения лишь для подъема автомобилей с особыми проушинами.
  • Большие габариты.

Во избежание «подлома» опытные автолюбители советуют дополнительно подкладывать под кузов поднятой машины бревна, кирпичи и т. п.

Стоечные механические

Стоечно-винтовые конструкции выпускаются с одним-двумя винтами и могут поднимать грузы массой до 3 т. Принцип работы одновинтовых устройств такой же, как у вертикальных. В двухвинтовых домкратах роль опорной гайки играет корпус. В первый винт с большим диаметром вкручен второй винт с крупной резьбой. При вращении ручки выносится винт большей окружности, из которого выходит винт с меньшим диаметром, за счет чего высота поднятия увеличивается.

Стоечные винтовые конструкции устойчивы и имеют жесткий каркас. К минусам можно отнести большой вес, а для домкратов с одним винтом — относительно малую высоту подъема.

Рычажно-винтовые

Многофункциональные устройства, применяющиеся для поднятия автомашин массой до тонны. Главными элементами являются винт, нижний и верхний рычаги. На верхнем рычаге имеются гайка и подхват, на нижнем — опорная площадка и винтовой упор. Угол между рычагом с подхватом и рычагом с площадкой изменяется вращением ручки.

Достоинства устройств:

  • Сравнительно небольшая масса.
  • Большой рабочий ход.
  • Низкая начальная высота.

К минусам можно причислить невысокую жесткость конструкции и слабую устойчивость.

У винтовых домкратов жесткая конструкция и большая поверхность опоры, в использовании они универсальны. Недостаток же в малом рабочем ходе.

Ромбические домкраты

С помощью винтовых механических ромбических устройств поднимаются машины массой до 2 т. В комплекте несущего компонента имеются четыре рычага, соединенных шарнирами, которые расположены ромбом. Опускание и поднятие осуществляются за счет изменения углов ромба.

Привод ромбических механизмов может быть:

  • механическим;
  • гидравлическим;
  • электрическим;
  • ручным.

С помощью этих устройств можно поднять груз весом до 1,5 т. Конструкция имеет небольшие размеры, надежна, позволяет поднимать грузы на значительную высоту. Недостаток в довольно большой цене.

Комбинированные рычажно-винтовые изделия представляют собой своеобразное соединение ромбического и рычажного домкрата. Они негабаритны и имеют малую стартовую высоту. Недостатки же заключаются в низкой устойчивости и недостаточной жесткости.

Описанные виды могут быть отнесены к устройствам для применения главным образом в быту. Каждая разновидность представлена разными по мощности моделями. Так, винтовой механизм, который применяется в строительстве, имеет большие габариты и может поднимать очень большой вес.

Выбор винтовых подъемников

Выбирается устройство с учетом планируемого объема работ и после проведения необходимых расчетов. Выбирая домкрат, определитесь сначала, хватит ли своих сил для использования механического приспособления или нужен электрический привод.

Если груз предполагается поднимать вручную, расчеты не проводятся, но когда предстоит выполнение более серьезных задач, производится расчет винтового устройства. Вычисления сводятся к определению требуемой мощности. С этой целью используются калькуляторы, предлагаемые рядом сайтов.

Еще при выборе домкрата нужно обратить внимание на его основные характеристики — рабочий ход и высоту подъема. Для гидравлических приспособлений важно передаточное число, от которого зависят усилие, передающееся на рукоятку, и мощность электромотора.

Наиболее распространенными среди автолюбителей домкратами являются механические устройства. Они имеют простую конструкцию, недорогие, нетребовательны к условиям хранения и перевозки, легко ремонтируются.

Тем не менее самые популярные — это ромбические домкраты, ведь подавляющее большинство автомашин российского производства оснащаются именно ими. Если нужно купить новое устройство, узнайте массу своего авто и подберите домкрат соответствующей грузоподъемности. Приобретайте устройство с небольшим запасом и не забывайте, что более мощные механизмы имеют большую массу и габариты, следовательно, им нужно больше места в гараже и багажнике.

Лучше покупать отечественные домкраты, так как в сравнении с зарубежными аналогами отличие в функциональности невелико, а стоимость гораздо меньшая. Вдобавок сервисные центры, ремонтирующие импортные устройства, есть не в каждом крупном городе.

Если под днищем авто имеется достаточно ровная площадка, подойдет в принципе любой домкрат, но когда предусмотрены выемки под конкретное устройство, придется искать его. Для подъема машины в гараже сгодится практически любая модель с гидравлическим, механическим или электроприводом. В полевых условиях рекомендуется использовать механический домкрат с ручным приводом.

2018-06-03

Работа гидравлического домкрата основана на принципе механического гидравлического рычага . В результате действия этих законов прикладывая небольшое усилие к ручке домкрата можно получить большую силу на его штоке.

Конструкция гидравлического домкрата

Рассмотрим конструкцию домкрата подробнее.

Наиболее важными элементами домкрата являются рычаг 1, насосный плунжер 2, поршень 3, шток 4, обратные клапаны 5 и 6, перепускной вентиль 7, емкость с рабочей жидкостью 8.

Рассмотрим принцип работы ручного гидравлического домкрата поэтапно.

При движении вверх рычаг 1 увлекает за собой насосный плунжер 2, создавая небольшое разрежение в полости 8. За счет это разряжения клапан 5 открывается, а клапан 6 закрывается. Увеличившийся объем камеры под плунжером заполняется жидкостью из емкости 8, которая поступает через обратный клапан 5.

Двигаясь вниз рычаг 1 оказывает воздействие на плунжер 2, который также перемещается вниз, уменьшая объем рабочей камеры и увеличивая давление в ней. Под действием давления клапан 5 закрывается, клапан 6 открывается, а рабочая жидкость устремляется в полость под поршнем 3, вынуждая его перемещаться вверх.

После этого цикл повторяется, рычаг движется вверх, насосная полость заполняется, вниз — жидкость вытесняется под поршень.

В данных условиях жидкость несжимаема, а значит величина перемещения поршня 3 будет зависеть от объема вытесненного плунжером 2. По рисунку видно, что объем вытесняемый плунжером невелик, а значит и поршень переместится на небольшую величину. Однако усилие с которым поршень 3, с прикрепленным к нему штоком 4 будет в разы выше того, что было приложено.

Если шток домкрата необходимо переместить вниз, то открывается перепускной вентиль, и поршень под действием силы тяжести перемещается вниз, а жидкость из под него в емкость 8.

За счет чего происходит увеличение усилия в гидравлическом домкрате

Как было отмечено ранее усилие в гидравлическом домкрате усиливается за счет механического и гидравлического рычагов, рассмотрим это на нашем примере.

Согласно правилу рычага:
F2=F1*l1/l2

То есть если плечо l1 в три раза больше чем l2, то усилие, прилагаемое к плунжеру F2 будет в три раза больше, чем то, которое было приложено к ручке.
Но это лишь первый этап усиления в гидравлическом домкрате.

Второй этап основан на принципе гидравлического рычага, согласно которому:
F3=F2*Sпор/Sплун

Где Sпор и Sплун площади поршня и плунжера соответственно. То есть если диаметр плунжера в 4 раза меньше диаметра поршня, то усилие на поршне со штоком будет в 4^2=16 раз больше, чем то, которое приложено к плунжеру. В итоге получаем, что первоначальное усилие возросло в 16*3=48 раз. И это не предел увеличиваю разницу в длине рычага или в соотношении насосного плунжера и выходного поршня можно увеличивать соотношение усилий.

Устройство гидравлического подъемника

В рассмотренном примере в одном корпусе были объедены несколько важнейших элементов гидропривода:

  • полость с насосным плунжером и клапанами — это поршневой насос
  • расположенный в цилиндрической полости поршень со штоком — гидроцилиндр
  • емкость с жидкостью — бак

Эти элементы могут быть размещены отдельно, тогда изменятся конструктивные особенности, предназначение домкрата, но принцип его работы останется неизменным.
Изменим компоновку ручного домкрата и получим подъемник для ремонтной мастерской.

Поршневой насос, можно заменить на шестеренный. Приводом для насоса послужит электродвигатель.

Рабочая жидкость по рукавам высокого давления будет поступать к гидроцилиндрам, расположенным в направляющих опорах. Для управления движением гидроцилиндров используется гидравлический распределитель. Для защиты системы от перегрузки служит предохранительный клапан.

Принцип работы подъемника

В нейтральном положении распределителя жидкость через предохранительный клапан отправляется на слив. При переключении распределителя жидкость под давлением начнет поступать под поршни гидроцилиндров, заставляя их переместиться вверх. При переключении распределителя в нейтраль полости цилиндров будут заперты, штоки цилиндров будут неподвижны (для исключения движения за счет перетечек используют гидрозамок).

При переключении распределителя в третье положение, жидкость начнет поступать в штоковую полость гидроцилиндра, заставляя его переместиться вниз.

Винтовой домкрат представляет собой механизм, главная цель которого заключается в поднятии и фиксировании грузов на высоте. Отличие его от иных механизмов заключается в установке винтового механизма непосредственно под грузом, что позволяет исключить необходимость в использовании дополнительных инструментов. Подъём груза осуществляется посредством винтов.

Конструкция и виды винтовых домкратов

Огромное число людей полагает, что механические винтовые домкраты необходимы только для смены автомобильных колёс, и даже не догадываются о том, что посредством таких устройств перемещаются пролётные строения мостов.

Удерживаются в необходимом положении корпуса тяжёлых автомобилей, сдавливаются мощнейшие пружины, перемещаются сквозь грунт стальные трубы. Конструкция винтовых устройств незамысловата, они отличаются своей надёжностью.

По виду приложения усилий, винтовые изделия разделяются на следующие:

  • ручные;
  • оснащённые электроприводом.

По своей конструкции:

  1. Гидравлические.
  2. Винтовые.
  3. Реечные.
  4. Пневматические.

Винтовые домкраты относятся к несложным и мощным механизмам. Принцип их действия заключается в превращении вертящего момента в поступательное перемещение. Главными элементам этих приспособлений является пара «винт-гайка» и редуктор червячного типа.

Редуктор подаёт вертящий момент к гайке, где он, преобразовавшись в поступательное движение, производит подъём груза. В более усовершенствованной модификации — домкратах с шариково-винтовой передачей (ШВП) к паре «винт-гайка» добавляются дополнительные шарики либо ролики.

Добавление дополнительных элементов позволяет повысить КПД такого устройства путём снижения фрикционного сопротивления, увеличить время эксплуатации и быстроту поднимания груза. Однако, стоимость такого механизма несколько выше, чем у обычного винтового приспособления.

У винтовых и механизмов с ШВП имеются свои достоинства. Сначала был разработан домкрат винтовой. Затем, когда понадобилось поднимание грузов со всё большей массой, были изобретены устройства, базирующиеся на группе домкратов с электроприводом.

Установка группы таких изделий, работающих одновременно и синхронно, позволяет производить поднимание грузов большой массы, осуществляя их в перемещение посредством симметричной трансмиссии.

Вертикальные механические устройства

Устройство винтовых домкратов вертикального типа было разработано ещё 30 лет назад и с тех пор практически не претерпело изменений. Основными конструктивными элементами этих устройств считаются

винт и корпус

, изготовленный из стали. Грузоподъёмность их невелика — до 1 тонны.

Основные преимущества вертикальных приспособлений:

  • Приложение незначительного усилия на рукоятку, стабильность нагрузки.
  • Значительный рабочий ход.
  • Существенная высота поднятия.
  • Небольшая масса.
  • Невысокая стоимость.

Минусы вертикальных конструкций:

  • маленькая площадь опирания и как следствие, невысокая устойчивость;
  • крупные размеры;
  • возможность применения только при подъёме автомобилей, оснащённых особыми проушинами.

Для страховки от «подлома» вертикального домкрата, опытные автолюбители рекомендуют дополнительно подлаживать под кузов поднятого автомобиля бревна, кирпичи или иные подходящие предметы.

Стоечные механические домкраты

Конструкции стоечно-винтовые выпускаются с одним или с двумя винтами и способны осуществлять поднятие грузов массой до 3 т. Принцип работы одновинтовых изделий идентичен вертикальным. А у двухвинтовых в качестве опорной гайки служит корпус.

В первый винт, с более крупным диаметром, вкручен другой винт, имеющий крупную резьбу. Во время вращения ручки выносится винт большей окружности, а из него — винт с меньшим диаметром, чем увеличивается высота поднятия груза.

Стоечные винтовые конструкции обладают отличной устойчивостью, обладают жёсткой конструкцией. К изъянам можно отнести серьёзный вес, а для домкратов с одним винтом — ещё и относительно небольшую высоту подъёма.

Рычажно-винтовые приспособления

Домкраты рычажно-винтовые относятся к многофункциональным устройствам и применяются для подъёма автомашин массой до 1 т. Главные элементы конструкции — винт, верхний и нижний рычаги.

На верхнем рычаге размещены подхват и гайка, а на нижнем — винтовой упор и опорная площадка. Угол между рычагом с подхватом и рычагом с опорной площадкой изменяется путём вращения ручки.

Достоинствами таких устройств считаются относительно небольшая масса, низкая стартовая высота и значительный рабочий ход. К минусам можно отнести низкую устойчивость и малую жёсткость конструкции.

Винтовые механические ромбические устройства применяются для подъёма машин массой до 2 т. В комплект несущего компонента включены четыре рычага, которые соединены при помощи шарниров, расположенных ромбом.

Опускание и поднятие приспособления осуществляется путём изменения углов ромба. Винтовые домкраты обладают жёсткой конструкцией и большой поверхностью опоры, универсальны в использовании. Недостаток один — это малый рабочий ход.

Ромбические домкраты

Ромбические механизмы производятся не только с механическим, но ещё и с гидравлическим электро — либо ручным приводом. Эти устройства способны поднимать груз весом до 1,5 т.

Конструкция их отличается надёжностью, малыми размерами и значительной высотой поднимания груза. Единственным недостатком является достаточно высокая стоимость.

Изделия комбинированные рычажно-винтовые являются своеобразным соединением рычажного и ромбического домкратов. Такие домкраты не габаритны, обладают малой начальной высотой. Недостатка два — это низкая устойчивость и недостаточная жёсткость конструкции.

Описанные виды винтовых механических изделий можно отнести к устройствам преимущественно для бытового использования, однако, у каждой разновидности можно подобрать и модели, отличающиеся своей мощностью. Так, винтовой механизм, применяемый в строительстве, обладает большими габаритами и способен поднимать в десятки раз больший вес.

Выбирать подходящее устройство нужно, отталкиваясь не только от планируемых объёмов работ, но и проводя необходимые подсчёты.

Выбор винтовых подъёмных механизмов

При выборе домкрата, сначала необходимо определиться, хватит ли собственных сил при использовании приспособления механического или необходим электрический привод. Для поднятия груза вручную расчёты не нужны, а вот при постановке более серьёзных задач

следует сделать расчёт

винтового устройства.

Расчёт сводится к тому, чтобы верно вычислить требуемую мощность конструкции. На страницах, имеющихся в сети сайтов, располагаются калькуляторы, при помощи которых можно провести расчёт. Но при подборе домкрата также нужно рассматривать и их главные характеристики: высоту подъёма и подхвата, рабочий ход.

Для приспособлений гидравлических будет иметь влияние и передаточное число, от которого зависит усилие на рукоятку, а также мощность электродвигателя. Самые распространённые домкраты среди автолюбителей – механические.

Они отличаются простотой конструкции, низкой стоимостью и нетребовательны к условиям перевозки и хранения. Также они легко поддаются ремонту, в отличие от гидравлических.

Но наиболее популярными изделиями являются, все же, ромбические, так как подавляющее большинство автомашин российского изготовления оснащаются именно такими устройствами. Однако случается и такое, что необходимо купить новое устройство на замену, отслужившего свой срок, старого.

При покупке нужно точно знать массу своей машины и подбирать домкрат с соответствующей грузоподъёмностью. Приобретать устройство следует с небольшим запасом и не забывать о том, что более мощные механизмы обладают большей массой и габаритами, для них требуется больше свободного места в багажнике или в гараже.

Лучше всего приобретать устройства отечественного производителя, так как по сравнению с иностранными аналогами отличие в функциональности незначительное, а стоимость гораздо ниже. К тому же сервисные центры для импортных устройств имеются не во всех, даже крупных городах.

Если под днищем машины имеется достаточно ровная площадка, то в принципе подойдёт любой домкрат, но коль имеются впадины под какой-либо конкретный тип устройства, то придётся искать только такую конструкцию.

Для поднятия автомобиля в гаражных условиях подойдёт практически любая модель с электроприводом как гидравлическая, так и механическая. Для использования домкрата в полевых условиях лучше выбирать механическую модель с ручным приводом.

  • Автор: Александр Романович Чернышов
  • Распечатать

Оцените статью:

(1 голос, среднее: 5 из 5)