Энциклопедия занимательной кинематики. Колхоз-стайл.Гибридный лифт/подъёмник в мастерскую /яму. Хронология одной поделки....

Сие изделие есть продукт сбоя душевного равновесия, вызванный несовершенством мира…

По улице дули автомобили,
И к рельсам трама
Последней дорогой
Масло вызмеив,
Громко ругнувшись
Словом о черте,
Скрылась причина в аду своей подворотни.
-Дьвола нет, как это прелестно…
Ухмылкою чёрной
Развспышился кот…
Последним выдохом души через рот
Губы застыли — Никогда не разговаривайте с неизвестным…

Часть 1, глава 1… Мастер и Маргарита…

А ведь весь опыт с тросовыми блочными системами у меня был ограничен полиспастами… Хотя… Лестничной марш же был, двигающийся в пространстве, как в Хоггвардсе… Впрочем, это совсем другая история…

ТЗ

Имеется лаз в подвал гаража. Необходимо:
-не занимать пространство лаза подъемным механизмом;
-максимально исключить возможность касания движущихся частей;
-иметь независимое питание привода;
-использовать тросовый привод;
-минимизировать затраты;
-иметь свободный выход с подъёмника на все четыре, три, две стороны.

Лаз расположен в дальнем углу гаража, расстояние до стен 10см.

материалы

Желание.

Труба профильная:
40х40х2 почти 6м.
40х20х2 почти 6м.

Ролики, подшипники, метизы и пр.
Расходники (электроды, отрезные круги).
Электрический и металлический хлам.

чертежи

Все проекты должны начинаться с чертежа.
Основное расстояние будет преодолено с помощью консольного подъёмника, здесь проблем нет.
Останется 90см…
Ножничный подъёмник, почему бы и нет, просто, доступно, дёшево и сердито.
Необходимо соблюсти условие не превышать угол в 90 градусов при раскрытии.
Длина подъемной площадки за вычетом уголков лаза составляет 86 см.
Кроме того необходимо учесть, что угол самозаклинивания роликов около 6 градусов, по чертёжу у меня около 10 градусов.
Синус 10 градусов =0,17, а это значит что для подъёма 100кг без учёта трения необходимо приложить 600кг. К тому же длины ножниц для подъёма не хватит, придётся делать много ножничный… И вообще ножничные делают на гидравлике поэтому…
А можно просто увеличить рычаг.
За счёт этого увеличится высота подъёма и угол будет около 30градусов. Значит для подъёма 100кг необходимо усилие в 200кг. По 100кг на рычаг подъёмника.
Опять же за счёт углов уменьшится основная длина плеча ножниц. Судя по чертежу, а он сделан в масштабе, высота ножничного будет в районе 35см.

Кинематика какая нибудь такая…

В общем по месту видно будет.

расчёт

Любой проект подкрепляется расчётами, а колхозный особенно.
В школе по сопромату у меня было… нисколько, потому что в школе сопромат не преподают. Так что… Пришлось изучать изучать его самостоятельно, плюс был какой никакой опыт в сборке металлоконструкций.
Можно было бы воспользоваться очень хорошим, на мой взгляд, документом. Это был расчётный проект подъёмника, где на пальцах было разложены всё от и до, но к сожалению ссылка за давностию лет была утеряна.
Так что я прибегнул к помощи онлайн калькулятора. Расчёт на них не очень точный, по отзывам, но по крайней мере даёт приблизительную оценку соответствия материала задуманному.
Главное в сопромате что? Поставить правильный диагноз. С каким именно видом защемления мы столкнулись.
всё ниже написанное в расчётах является по сути «я так вижу» и «мне так удобно», академиев мы не кончали, поэтому попрошу ейной харей в морду не тыкать, как писал Ванька на деревню дедушке
Хотя если у кого есть в наличии солид, буду признателен за более точные цифры по ниже приведённым данным.
Для начала разложить проект на составляющие.
Пусть максимальный брутто груза составит 300, 007кг,(7грамм говорят весит душа, для кого-то возможно и мелочь...).
Так… Основной подъёмник консольный. Две балки расположенные вертикально, но я буду считать их горизонтальными. Нагрузка сосредоточенная.
Значит 150кг на балку. Наибольший момент будет посередине балки.


Хм, 7 грамм не учёл значит, два знака после запятой, какой-то бездушный калькулятор…
То есть по факту запас 100 процентов.

Ножничный подъёмник. 4 балки. Рычаги равномерные. Защемление шарнир-шарнир. Нагрузка сосредоточенная. Наибольшая изгибающая сила в центральном шарнире. Трение в узлах учесть. Пусть будет на 600кг, по 150 на балку.


Чуть больше 300 процентов запас.

Площадка. Две балки 40х20х2. Уголок от ПЕТИ, 50х70х5, в работе не участвует…
По расчётам тоже подходит.
Предельный вес по расчётам вышел в районе 350кг.
Не очень много конечно. То есть больше 35 миллионов баксов лучше не возить…
С другой стороны можно ведь и два раза съездить.

изготовление деталей

Ножницы сделаны из трубы 40х20х2. Делается нарезка, трубы прихватываются между собой сваркой. Получаем абсолютно одинаковые 4 детали.
К роликам приварить ласточкин хвост.
Каждый ролик имеет два подшипника 6300. Подшипник посажен с натягом, кроме этого сделан замок по фаске подшипника методом кернения.



Труба достаточно толстотенная, 2мм, прекрасно варится 3-ой, короткими стежками.
Не надо уменьшать ток, а то порой глянешь на шов, насрали…

Лишнее зачищается.
Собрать рабочие блоки. Пластины сталь 4мм. Болты м10, диновские. Гайки с нейлоновыми вставками от отворачивания. Все блоки, включая металлические шкивы имеют болтовое соединение. Вся конструкция абсолютно ремонтнопригодна.


Закрепить направляющие балки.

Поставить по месту ролик

Дополнительно заварить пластины потолочным швом к направляющим

Сварить площадку подъёмника

Собрать ножничный подъёмник

Ну и проверить геометрию.

тестовые испытания

Приварить шарниры к основанию, установить лебёдку.

Платформа доходит до плиты перекрытия

Затем начинает подниматься ножничный

Вид снизу

Вид сверху

управление

Ездить с шнуровым пультом в руке или ловить на стене кнопки дело не благодарное.

https://aliexpress.ru/item/item/1005003173450529.html

Цена в 800р за два пульта, блок управления и бесплатной доставкой из РФ показалась мне более чем привлекательной. За аналогичное в оффлайне с одним пультом просили 2500 в среднем.
Забегая вперёд скажу, никакими 2,4 ГГц там и не пахнет, стандартные 433мега.
Блок управления потребляет 130мА при включённой релюшке.
Встал в штатный корпус без переделок.

Питание пульта 12в, батарея стандарта А23, типовая ёмкость 23мАч.
Примерно через неделю поездок начались сбои в управлении. Проявлялось это частыми щелчками в блоке управления лебёдкой, примерно как стартер щёлкает в авто при разряженном аккумуляторе.
И дело явно было не в кнопках.
При нажатии на кнопку светится индикатор включения и при щелчках он не гас.
Замер батареи показал 6В, ток 1 мА. Ладно, измерил ток потребления пульта при 12в. Опа!

То есть батарея помрёт примерно через час работы. Стоимость батареи от 80р, неприемлемо.
В наличии была батарея от навигатора, с остаточной ёмкостью около 600мА.
Установлена ТР4056 без защиты, защита есть в батарее. Выставить на ТР ток заряда в 0,5С.

Установлена повышайка. Довольно неплохие платы, питание от 1,98В до Uout-0,5

Или так

Сделано отключение батареи от повышайки.

Аккуратно проверлено отверстие напротив индикаторов ТР4056, не отклеивая плёнку. Индикация заряд — разряд.

Вырезано отверстие под микро усб. Плата в этом месте упирается в стойку крепления, по моему место идеально.

Ток потребления пульта в режиме ожидания несколько озадачил. Полный 0. Измерял двумя разными приборами. Зачем тогда поставили отключение батареи с надписью? Сумрачный китайский гений. Чипы кстати затерты.

Потребление от батареи в режиме ожидания повышайкой

При питании 4,2В — выход 5В — 93 мкА, 8В — 275 мкА, 9В — 350мкА.
Потребление от батареи при работе пульта

А шо ви таки хотели? Золотое правило механики электро техники никто не отменял — выигрываем в напряжении, проигрываем в токе.

питание лебедки

Питание лебедки от аккумулятора, 60Ач, полумертвый.
Стоит в гараже на буферном подзаряде до 13,5В от зарядного daewoo — 450, купленного лет 8 назад в сетевом магазине по акции за полцены.
Свет в ГСК отключают с 23ч до 6ч, на этом аккумуляторе сделано освещение, запитаны 30 ваттные светодиодные прожектора через повышайки. Приходится иногда засиживаться да и приезжаю порой в неурочное время, пришлось найти выход из положения.
Не суть.
Суть в том, что зарядное неожиданно умерло во время тестовых запусков. А оно является неотъемлемой частью этой экосистемы. Экран не светился. Корпус нагрелся, прилично. Поначалу была мысль — помер выходной шоттки, обычно там 20100 стоят. Возможно даже из за самоиндукции лебедки…
Но… Всё оказалось проще.
Зарядное сделано довольно неплохо, плата гетинакс правда.
Выходной фильтрующий конденсатор, 2000х25, стоящий под радиатором 20100, пытался пердануть видимо, или выпустить волшебный дым. А перед этим ушёл в КЗ.
Последствия. Повело плату. Бп в защиту не ушёл, выходной шоттки 20100 грелся, слегка поплавил корпус. Далее сгорел диод снаббера в цепи трансформатора.
И вот только после этого бп отключился, послав напоследок в выходную схему импульс напряжения.

Иначе чем можно объяснить массовый выход диодов развязки по низкой стороне?
Диагностика и ремонт особых затруднений не вызовет.
Подать +5В на шлейф индикатора слева, пины кстати подписаны.
Загорится индикатор Сеть, заработает управление зарядного.
Значит контроллер живой.
Подать +5В на выход выпрямителя 20100.
Если экран не засветился, заменить 10 Омный резистор, в обрыве.
Проверить диоды развязок.
На момент восстановления плата выглядела так.

Недоумение вызвал блок питания. бп собран на ld7550, типовая схема включения по даташиту. Диод снаббера 1n4007. А обычно стоят быстрые, частота 65 кГц все таки.

Быстрых под рукой не оказалось, поставил 4007.
Выходной конденсатор был заменён парой 1000х50в, места предостаточно.
После ремонта, работает как часы.

лебёдка

Come up, марку не знаю, довольно неплохо тягала буханку. Практически не работала.
Габаритные размеры 350х130х110. Вес больше 10кг.
Ламели торцевые, без следов выработки

Щеточный узел. Щётки металлизированные, есть жёлтый оттенок, на фото плохо видно.

Ток холостого хода, раскручивание

Подъём платформы, около 30кг, 14,48А

Нагрузка брутто примерно 110кг, второй слой, барабан у лебедки 75х45.

На третьем слое ток около 35А.
Задний подшипник мотора — вкладыш.
Прокладок нет.

опытная эксплуатация

Как там говорят… Не рой другому яму? Но придётся. Высота ножничного получилась 39см против 35 расчётной, колёсики. Значит надо рыть. От забора стены до обеда. Грунт паковался в мешки, примерно по 40кг. Итого получилось 16 мешков, объём ямы составил 0,8 куба.

Это были самые лёгкие на подъём 0,8 куба из почти 9 кубов грунта вынутых и поднятых вручную с ямы. Грузил и по мешку, и по два. Один раз 3. Плюс мои 80 на подъемнике. Снижения скорости не заметил.
Было затрачено чуть больше 15Ач, зарядил аккум по окончании Орионом-328 с встроенным счётчиком ампер часов.
При подключённом зарядном, впоследствии, когда починил Daewoo, время дозаряда после каждого подъёма составляло около 10минут.

Для удлинения балок сделал вставки из трубы 40х20х2, сжав тисками.

Зафиксировал

Заварено по месту. Стены ямы были обшиты железом, в основном кусками, тем что было под рукой, 4 и 5 мм. Одна стенка и дно выложено мрамором.

Балки снизу пришиты катанкой на 12 к стене. Бетонировать смысла не вижу, катанка работает на сжатие.

детали и доделки

Оси ножничного подъёмника сделаны из 16мм шпилек. Зазор выставлен около 0,3мм, кроме того подпружинено гровером. Гайка зашплинтована.

Конструкция в сборе может быть откинута без демонтажа


Для автоматической остановки подъёмника в верхней и нижней точке собрана элементарная схема на паре реле и герконах.

Контрольные реле при замыкания герконов встают под ток, тыловой контакт размыкается, пускатель лебедки обесточивается.
На паре диодов собрана схема ИЛИ. При подаче питания на любой из пускателей будет вставать под ток реле, обычное или твердотельное, включающее в сеть дополнительный блок питания ампер на 40, для разгрузки аккумулятора в работе.
Блок питания либо серверный, либо трансформаторный. Оба надо будет переделывать… Пока в планах. Но провода включения уже предусмотрены.

В качестве источника магнитного поля использована педаль ДМ-99

В качестве датчиков не широкоугольная располовиненная плата герконов.



Отключение аккумулятора от схемы лебедки — размыкатель массы от автомобиля марки уазззз буханка…


Дополнительное управление с кнопок и включения аварийного освещения — два пульта с интуитивно понятным расположением вверху и внизу.
Включены по схеме проходных выключателей. Смысла приводить схему не вижу, стара как мир.


Трос 5мм, нержавеющий, разрывная нагрузка 1400 с чем-то килограмм.
Шкивы с рабочим диаметром 60мм. Пришлось делать по минимуму на 12 диаметров, с кругляком проблемы, поэтому были выточены из того что было.
Подшипники польские, СХ, 6300, оригинал. В ответственные узлы я бы их не ставил, а в подобные поделки оптимальный вариант. Очень хорошо смазаны внутри с завода.


Установлена пара распорок на подшипниках, катанка на 12. Вторая сверху, не видно на этом фото.



Будет установлен дополнительный блок на ножничный подъёмник. На данный момент стоит пара. Подъём по ощущениям очень быстрый, по первости было чувство, что коки остаются внизу, затем подтягиваются вверх. Через месяц привык.
Пока не нашёл подходящих пружин на складывание подъёмника. Дело в том, что при установке такого полиспаста сила трения в ножничном становится больше чем в консольном. Поэтому без груза ножничный не складывается.
При опытах это было проверено. В запарке не заметил как соскочил трос, в результате пластины были… ммм… деформированы. На 1,5-2см от плоскости, бугром.
Неприятно конечно, но не смертельно. По шаблонам была вырезана ещё пара, 5мм толщины. Наварены на старые. Почему не заменены? Дело в том, что замятая пластина с паразитным роликом является уникальной деталь, она делалась по месту, а подгонять новую никакого желания не было. К тому же восстановить геометрию нет никаких проблем.
Достаточно в нужном месте сделать разрезы, металл же растянут, затем заварить.

потрачено

Ролики стальные, 8шт, 150р шт, выточка, 1200р
Капролоновые, 4шт, 250р шт, выточка, 1000р
Капролон, диаметр 80мм, 25см, 496р
Проточить не проблема, станков и предложений пруд пруди, проблема оказалось с материалом и вменяемыми ценами на работу. Обзвонил больше 15 объявлений, частники, малые предприятия и тд.
Материал заказчика? 850-900р за единицу.
Материал изготовителя? 2000 за единицу. Неважно, сталь, капролон. Были мысли — может они в стоимость вложили добычу кричной руды с последующей ковкой?
Детали то не сложные… В итоге пришлось синтезировать пару вёдер пи-мезонов, заправить машину времени и сгонять в прошлое. Поездка обошлась в 360р, по 180р за ведро.

Труба профильная 12м, 2022р
Подшипники 42р шт, 32шт, 1344р
Электроды 2кг, тройка, 200р
Диски отрезные, 125мм,3шт, один порвал, 63р
Метизы… Около 500р
Трос 15м, нержавеющей, 5мм, 90р метр, 1350р

Управление лебёдкой 800р
Выключатели, 6шт, 25р шт, 150р
Коробка под выключатели, 73р, 2шт, 146р.

Итого
На подъёмник 8535р
На электрику 1096р
Всего 9631р, уложился в 127 баксов по нонешнему курсу.

время эксплуатации

Почти 2 месяца… Уже прошло…
Дом заходящего солнца…

Уходи и не мучай больше.
Пусть погаснет эта звезда.
В чёрном небе безлунной ночи
Не увижу тебя никогда.

В этом доме ушедшего солнца,
Где лучи в серый пепел сгорели,
Я иду. Я один на дороге.
Снова в путь… Да, пока без цели.

Разорвутся в пунктиры линии
Вместе пройденых нами дорог.
Разум вычеркнет троп извилины-
Всё проходит. Пришёл нам срок

Здесь расстаться и камень белый
На могиле как точка стоит.
Я тебя вспоминать не стану.
Ты ушла… Моя память спит…

Завтра утром, на небосклоне,
Загорится другая звезда.
Я тебя никогда не забуду…
Я не вспомню тебя никогда…

пысы

В расчётах использованы онлайн калькуляторы
www.calc.ru/raschet-treugolnika.html
prostobuild.ru/onlainraschet/144-raschet-balki-na-prochnost.html
Фото из личного архива.
Весь текст мой.