При использовании домкратов следует всегда помнить, что при их значительной грузоподъемности опорные площади (под головку и фундамент) требуют достаточной прочности и жесткости используемых конструкций.
Рычаг – жесткий, несгибаемый, прямой или ломаный стержень (рис. 10.23), имеющий точку опоры (вращения) О, а также точки A и B, к которым приложены две силы: прилагаемое усилие Р и вес груза W.
Плечами сил W и Р называется отстояние точек приложения этих сил от точки вращения рычага О, равное во всех случаях длине перпендикуляров, опущенных из точки вращения О на направление сил и Р.
Из курса физики известно, что равновесие рычага будет в том случае, если произведения приложенных к нему сил на свои плечи равны между собой:
М е т а л л и ч е с к и й лом является простейшим рычагом и широко применяется для подъема тяжелых грузов при подкладывании под них тележек или катков, а также для заводки стропов. Если металлический лом на своем носке снабжен роликом, то он позволяет легко передвинуть груз на небольшое расстояние или развернуть его в нужном направлении. Лом дает возможность получить значительный (до 20 раз и более) выигрыш в прилагаемой силе при подъеме и передвижении груза.
Пример. Определить усилие на рукоятку роликового лома длиной 1,5 м (длина носка лома 8 см), чтобы приподнять ящик весом 1,5 т и завести под него стропы. Р е ш е н и е. Чтобы приподнять одну сторону ящика, необходимо приложить силу, вдвое меньшую его веса:
Рычаг дает выигрыш в силе, равный отношению длины лома к длине носка:
Усилие Р, которое необходимо приложить к рукоятке лома:
В а г а – металлический лом значительной длины или деревянное крепкое бревно. Вага имеет высокие точки опоры и позволяет поднимать тяжелые грузы на значительную высоту.
На рис. 10.24 показано применение ваг для создания крена на мелких судах, например, для ремонта подводной части. При подсыпке песка в надстроенный на конце ваги ящик будет создаваться все больший крен судна, т. е. будет иметь место равенство Pl=Wa.
В ы м б о в к и – длинные горизонтальные рычаги (металлические или дубовые), применяемые для ручного вращения шпиля или ворота при вытаскивании небольших судов на берег. Система рычаг – ворот может использоваться и во многих других подобных работах.
Клин – разновидность наклонной плоскости, на которой удерживается груз (рис. 10.25).
Из подобия треугольников NOK и ABC следует, что
т. е. при равновесии сила, действующая параллельно основанию наклонной плоскости, во столько раз меньше силы, действующей перпендикулярно к ней, во сколько раз высота наклонной плоскости меньше ее длины. Клин (рис. 10.26) дает значительный выигрыш при действии на него ударной силы (удар тяжелого молота или кувалды). Из параллелограмма сил A B C D следует, что выигрыш в силе, даваемый клином, равен отношению
где N – распирающая сила;
Р – ударная сила молота.
Клин часто применяется для подклинивания тяжелых грузов при заводке под них стропов, для расклинивания (жесткого закрепления) грузов на корабле, киль-блоков при стоянке корабля в доке или при его установке на слипы и эллинги.
Каток нашел широкое применение при выполнении работ, связанных с передвижением различных грузов. Обычно для этого используется три-четыре катка одинакового диаметра. Целесообразнее применять металлические катки, состоящие из труб достаточной жесткости. Каток по возможности следует брать толще, так как сила, требующаяся на перемещение груза, уменьшается пропорционально увеличению диаметра катка.
Если каток (рис. 10.27) за один оборот проходит расстояние, равное длине его окружности, то центр катка передвинется на то же самое расстояние; на это же расстояние ЛВ переместится по катку и груз, а относительно палубы он пройдет расстояние, в два раза большее, чем каток.