ДОМКРАТ

(нем. Daumkraft) — одна из машин для поднятия значительных тяжестей. Обыкновенный простой Д., употребляемый для поднятия экипажей и т. п., состоит из подвижной зубчатой полосы, которую захватывает шестерня, вращаемая помощью рукоятки. Все эти части укреплены в тумбе, которая упирается в землю, так что при вращении рукоятки зубчатка выдвигается вверх, приподнимая лежащий на ней груз. Собачка, упирающаяся в зубцы шестерни, не допускает опускания зубчатой полосы, пока не будет откинута рукою. В сложном Д. шестерня, приводимая в движение рукояткою, сцепляется с другим колесом, большего диаметра, причем укрепленная на одной оси с этим колесом вторая шестерня уже подымает зубчатую полосу. Для поднятия груза Р при длине рукоятки R и радиусе шестерни, действующей на зубчатую полосу, r, требуется приложить к рукоятке усилие С, определяемое для простого Д. при принятии во внимание трения формулою: QR = ⁵/₄Pr. Для сложного Д., если радиус большого передаточного колеса R', а второй шестерни r', будем иметь: QRR' = aPrr', причем коэффициент а, зависящий от вредных сопротивлений, может быть, смотря по конструкции, от ⁴/₃ до ³/₂. Д. этого рода употребляются для подъема грузов до 20000 кгр. на высоту, редко превосходящую 1 м. Для надежности действия собачки и для более удобного спуска тяжести во франц. Д. рукоятка делается расколотой пополам, и между половинками вставлена распирающая их пружина. Рабочий, сжимая рукою рукоятку для действия Д., этим движением в силу особого устройства оттягивает заклинку, мешающую двигаться зубчатке. Как только рука рабочего оставит рукоятку, половинки ее расходятся и заклинка входит на свое место, препятствуя дальнейшему движению зубчатки ("Revue Gen. de Chem. de fer, 1893 г."). Более безопасен английский, или винтовой, Д., в котором зубчатая рейка заменена вертикальным винтом. Он может передвигаться только поступательно, без вращения, и обхватывается гайкою, которая имеет только вращательное движение, передаваемое ей рукояткою при посредстве конического зацепления.Эти Д. охотно употребляются на практике, несмотря на то, что под влиянием трения полезное действие их не более ¹/₂ до ¹/₆ теоретического. Если через и обозначить отношение радиусов конических шестерни и гайки, через h — шаг винта, через E длину рукоятки, то отношение усилия С, приложенного к рукоятке, к величине P поднимаемого груза выразится формулою: 2πRuQ = bhP, где 1/b — коэффициент полезного действия, смотря по механической комбинации, от ¹/₂ до ¹/_6. Винтовые Д. при соответственной конструкции могут быть употребляемы для подъема и установки стропил, сценических механизмов, железнодорожных мостов и даже целых зданий без разборки частей; в 1868 г. Стефенсон применил винтовые Д. для подъемки платформы парома на р. Ниле, с помещенными на ней железнодорожными вагонами, для чего им употреблено было 16 сильных Д. по 8 в ряд (см. "Minutes of Proceedings of the Inst. of Civil Engineers", Vol. XVII). Для увеличения действия машин по отношению к движущему усилию употребляют дифференциальный Д., устройство которого основано на принципе дифференциального винта. Тумба дифференциального Д. представляет полый цилиндр с винтовою нарезкою на внутренней поверхности. В этой гайке движется винтовой стержень, также полый и с нарезкою внутри, и наконец в этом последнем — более тонкий сплошной винт. При вращении полого винта он выдвигается из тумбы, но в то же время сплошной винт внутри его опускается, или наоборот. Внутренний винт не может вращаться, так как верхний конец стержня его имеет квадратное сечение и направляется такою же неподвижною втулкою. Шаг сплошного винта h₁ больше шага полого винта h₂. Поэтому при вращении последнего внутренний сплошной винт вместе с поддерживаемым им грузом поднимается или опускается на высоту, соответствующую разности шагов обоих винтов h₁ - h₂, так что, если для вращения полого винта употребляется рычаг длиною В, отношение усилия рабочего Q к величине поднимаемого груза P определяется формулою: Q = с[(h₁ - h₂)/2Rπ]P, где ¹/_c — коэффициент полезного действия, теоретически и действие машины по отношению к силе может быть сделано неограниченно значительным. На практике же оно сильно ослабляется трением. Для одного специального случая коэффициент полезного действия такого дифференциального Д. ¹/_c = 0,12; для другого случая ¹/_c = 0,239 (см. Вейсбах, III, 1, стр. 636, втор. изд.).

К конструкциям новейшего времени принадлежат гидравлические Д. в ныне употребительном их виде, основанные на принципе гидравлического пресса (см.). Подъемная их сила достигает до 50000 кгр. и более и до усилия в 15 — 20000 кгр. гидравлический Д. может быть приведен в действие одним рабочим. Вода (с примесью незамерзающей жидкости — если Д. должен работать на морозе) приводится при помощи нагнетательного насоса в пространство между массивным наружным цилиндром и скользящим в нем полым поршнем с подъемным плечом наверху. Гидравлический Д. соединяет в себе достоинства необыкновенной легкости и надежности управления с весьма большою подъемною силою. Например, паровоз, сошедший с рельсов, поднят был при помощи таких Д. и установлен обратно на путь в 1¹/₄ часа. Джон Диксон в 1879 г. установил на место обелиск, известный под названием "иглы Клеопатры", при помощи четырех рабочих, действовавших четырьмя гидравлическими Д.

        механизм для подъёма тяжёлых штучных грузов при выполнении ремонтных, монтажных или погрузочно-разгрузочных работ. Для Д. характерны малые габариты, небольшая масса (обычно не превышает 1% грузоподъёмности), незначительная скорость (0,01—0,25 м/мин) и высота подъёма (0,15—1 м). Однако Д. специального назначения могут иметь грузоподъёмность в несколько сотен т и поднимать груз на высоту в несколько м. Д. обеспечивает плавный подъём грузов, точную их фиксацию и удержание на заданной высоте. По типу привода различают Д. с ручным и электрическим приводом, а по принципу действия и конструктивным особенностям — реечные, винтовые и гидравлические.

         Основная деталь реечного Д. — грузонесущая рейка (рис. 1) с опорной чашкой для груза и с отогнутым под прямым углом нижним концом (лапой) для подъёма грузов с низко расположенной опорной поверхностью. По типу передаточного механизма реечные Д. делятся на рычажные и зубчатые. В рычажных Д. рейка выдвигается качающимся приводным рычагом, а в зубчатых — шестернёй, вращаемой приводной рукояткой. Д. грузоподъёмностью до 6 т имеют одноступенчатую передачу, от 6 до 15 т — двухступенчатую и свыше 15 т — трёхступенчатую. Поднятый на рейке груз удерживается стопорными устройствами. Кпд реечного Д. при одной зубчатой передаче — 0,85 и при двух — 0,7.

         Основная деталь винтовых Д. — винт с шарнирно закреплённой грузоопорной чашкой, приводимый во вращение рукояткой. Для перемещения груза в горизонтальной плоскости применяют Д. на салазках, также снабжённых винтом (рис. 2). Удержание груза винтовыми Д. осуществляется самоторможением винта, что обеспечивает высокую степень безопасности работы. Грузоподъёмность винтовых Д. обычно не превышает 20 т. Д. специального назначения изготовляют грузоподъёмностью 100 т и более, при подъёме груза до 2 м.Кпд винтовых Д. не превышает 0,3—0,4.

         Гидравлические Д. могут быть периодического действия с ручным приводом и непрерывного действия с механическим приводом. В Д. периодического действия (рис. 3) подъём плунжера, являющегося опорой для груза, осуществляется рабочей жидкостью, подаваемой в нижнюю полость стакана поршневым насосом, приводимым в действие вручную рукояткой и снабжённым всасывающим и нагнетательным клапанами. Опускание груза происходит при перепускании рабочей жидкости из стакана в резервуар насоса. В Д. непрерывного действия рабочая жидкость подаётся в надпоршневое пространство, в результате чего вверх перемещается не поршень, а стакан вместе с грузом, резервуаром и насосом. Стакан и поршень связаны между собой возвратными пружинами. Если при крайнем верхнем положении цилиндра под него подвести опоры и открыть спускной вентиль, то под действием усилия пружин поршень поднимется вверх и вытеснит жидкость в резервуар. Под поршень вновь подводят опоры, и цикл работы повторяется без перестановки Д. Гидравлические Д. соединяют в себе достоинства винтовых и реечных. Они обладают высоким кпд (0,75—0,8), плавностью хода, точностью остановки, самоторможением, компактностью и большой грузоподъёмностью, достигающей несколько сотен т. Их недостатки — малая скорость и небольшая высота подъёма за один рабочий цикл.

         Лит.: Кифер Л. Г. и Абрамович И. И., Грузоподъёмные машины, 2 изд., ч. 1, М., 1956; Машиностроение. Энциклопедический справочник, т. 9, М., 1949, с. 857—63.

        

        Рис. 1. Реечный домкрат с зубчатой передачей: 1 — чашка для груза; 2 — зубчатая передача; 3 — станина; 4 — грузонесущая рейка.

        

        Рис. 2. Винтовой домкрат на салазках: 1 — корпус; 2 — грузонесущий винт; 3 — направляющая рейка; 4 — рукоятка; 5 — чашка для груза; 6 — салазки; 7 — горизонтальный винт.

        

        Рис. 3. Гидравлический домкрат периодического действия: 1 — плунжер с подставкой для груза; 2 — стакан; 3 — клапанная коробка; 4 — рукоятка.