Как рассчитать усилие лебедки для автомобиля тяговое

Расчет тягового усилия лебедки

Для серьезного внедорожника, особенно участвующего в соревнованиях или трофи-рейдах, мощная лебедка – это не декоративный элемент стиля, а первейшая необходимость: как бы ни был подготовлен автомобиль к бездорожью, всегда найдется место, где его возможностей не хватит. И тут помощь дополнительной силы будет неоценима.

Однако покупку обязательно должен предварять расчет усилия лебедки. В технических характеристиках любой модели обязательно указывается этот параметр, и развиваемая купленной лебедкой тяговая сила должна быть не меньше расчетной. Хотя сила, как мы помним из курса физики, и меряется в ньютонах, для удобства и наглядности в характеристиках используются килограммы (а зачастую и фунты, lbs). Пересчет здесь прост: если тяга в килограммах не указана, то число фунтов нужно умножить на 0,454. Например, у модели Rock Sports Cap-9.0S с тягой 9000 фунтов сила привода в килограммах равна 4082.

Принцип расчета

Если вспомнить физику еще раз, то для расчета тягового усилия лебедки формула должна выглядеть так:

требуемая тяга = масса автомобиля × (фактор трения + фактор подъема).

Здесь масса автомобиля – это его максимальный вес, с которым предполагается эксплуатация (то есть к паспортному нужно приплюсовать и багаж, и силовой обвес, да и саму лебедку). Фактор трения – величина, определяющая сопротивление движению. Фактор подъема зависит от того, вытягивается машина вверх или горизонтально вперед.

Расчет тяги лебедки, естественно, должен вестись исходя из самого пессимистичного варианта. Возьмем минимальное и максимальное значения обоих факторов для расчета.

Фактор подъема (для подъема в процентах)

Возьмем автомобиль с полной снаряженной массой 2700 кг. Тогда расчет тяги лебедки для движения по сухой горизонтальной дороге даст нам всего 405 кг, а для подъема в болоте понадобятся уже почти три тонны. Понятное дело, что, взяв расчет мощности лебедки по минимуму, в грязь заезжать не стоит.

Однако считали мы идеальный случай, не учитывающий еще одну вещь – нагрузку на сам электродвигатель. Эксплуатировать его на пределе возможностей – значит «убить» даже качественную вещь очень быстро. Поэтому расчет мощности лебедки должен учитывать еще и запас для самого мотора, а для электрооборудования его принято брать полуторным. То есть для автомобиля из примера нужно брать лебедку не на 3 тонны, а на 4 с половиной. Также учтем, что сила, с которой барабан тянет трос, максимальна на первом витке и минимальна на последнем – у барабана при намотке увеличивается диаметр, а значит, и плечо рычага, через который привод связан с тросом. Разница в тяге может доходить до 50 % в зависимости от конструкции конкретного барабана, так что для тягового усилия лебедки расчет в нашем примере окончательно даст «мощность» 6,5 тонны.

На практике же любители внедорожной езды при расчете лебедки с электрическим приводом поступают еще проще – умножают снаряженную массу автомобиля на 2–2,5. Если Вы присмотритесь к примеру выше, то обнаружите, что именно 2,5-кратное увеличение массы и дает расчетный результат по формулам. Зато в спорах с другими джиперами теперь всегда сможете обосновать, откуда эти два с половиной берутся на самом деле.

Покупка дополнительных аксессуаров

Расчет тяговой лебедки должен учитываться и при покупке сопутствующего оснащения. Приобретаемые стропы, шаклы или крюки должны гарантированно выдерживать максимальную развиваемую ей силу. В противном случае последствия могут быть самыми тяжелыми: высвободившийся под нагрузкой в несколько тонн трос, особенно с тяжелым крюком на конце, смертельно опасен.

Именно поэтому необходимо при выборе внимательно знакомиться с указываемыми в паспорте характеристиками. К примеру, возьмем шакл Kenny Мастер № 4,75. Для него производителем указывается рабочая нагрузка в 4,5 тонны, поэтому его можно смело использовать со всеми лебедками, имеющими равное и меньшее тяговое усилие.

Приобретаемой модели должно соответствовать электрооборудование для ее подключения. Тут необходимо знать максимальный ток, который она потребляет, но многими зарубежными фирмами указывается только мощность в киловаттах. Для расчета мощности электродвигателя лебедки нужно умножить значение в лошадиных силах на 735. Полученная величина в ваттах, разделенная на напряжение питания, и даст нам значение максимального потребляемого тока. Разъемы, силовые кабели для подключения берутся минимум с полуторным запасом от этого значения.

При выборе самой лебедки учтите особенности конструкции своего автомобиля, особенно если она не будет открыта на силовом бампере, а утопится под основным. Предпочтительнее модели с гибкой установкой. Так, на лебедках ComeUp корпус с рукоятью освобождения троса можно повернуть под нужный угол, иначе бы трос при установке, как на фото выше, просто нельзя было бы освободить. Вся конструкция по своим габаритам должна вписываться в заданное пространство. В то же время вопрос с расположением точек крепления не столь критичен: всегда можно изготовить переходное крепление из толстого металла.

Если у вас возникли трудности с подбором лебедки, обратитесь к специалистам компании «Крузак». В нашем каталоге можно найти лебедки известного тайваньского бренда COMEUP WINCH (Come Up) и запасные части к ним.

Источник

Как выбрать лебедку

Лебедки бывают разные. Сейчас речь пойдёт о наиболее распространенных электрических лебёдках для внедорожников. Возможность использования этих лебёдок в других целях обсуждать пока не будем. Позволим себе лишь советы, помните, что окончательное решение принимать вам!
О моделях
Попробуем описать некоторые особенности разных лебёдок, конечно не претендуя на истину в последней инстанции.
«T-MAX» — Китай. Бюджетный вариант. Копия легендарной «Милли Маркер», но не стоит обольщаться! Китайские «товарищи» экономят на качестве материалов. Лебедка имеет «классическую» конструкцию: трёх-четырёх ступенчатый планетарный редуктор.
Достоинства:
цена.
Недостатки:
Не чёткое, трудное включение передачи часто требуется усилие или вращение барабана вперёд-назад.
Ненадёжная конструкция роликов;
ненадёжное крепление троса к барабану;
Излишняя длина троса для данного барабана.
«Come-Up» — Тайвань. Немного дороже «Т-MAX». Доработанная копия «WARN». «Классическая» конструкция. В целом лучше «Т-MAX», на вид сделана аккуратней.
Достоинства:
надёжность при низкой цене;
Наилучшая по чёткости включения передачи конструкция.
Недостатки:
излишняя длина троса для данного барабана.
«WARN» — США. Калсс «Премиум». Классика в прямом и переносном смысле. Считается лучшей по качеству. При изготовлении использованы качественные материалы, цветные металлы. Внешне — очень аккуратно сделаны, красивы. Модель «Тi» имеет самый продвинутый дизайн.
Индексы грузоподъёмности
Обозначается в фунтах (lb). 1 фунт =0,45 кг. Например 9000lb

4080кг.
Цифра эта означает максимальное усилие, которую данная лебедка может создать при тяге груза горизонтально (напомню, что для тяги автомобиля по асфальту достаточно усилия 100 кг).
Большинство лебёдок в диапазоне 8000-12000 имеют одинаковые двигатели, главное отличие в передаточном числе редукторов. Так на модели Т-MAX 9500 и 12000 передаточное число отличается почти в два раза. Пониженный редуктор позволяет создавать большее усилие, а мотор расходует меньше энергии при больших нагрузках. При этом скорость намотки троса на средних нагрузках и без нагрузки будет медленнее, зато на повышенных нагрузках быстрее.
Лебедки с большим индексом имеют большую цену, естественно и большую надежность и износостойкость при равных условиях эксплуатации.
Кроме того, более мощные лебедки имеют большие габариты, больше вес и толще трос. Чем плохо устанавливать лебедку с излишним ‘запасом’:
Это дополнительные расходы.
Возможны дополнительные сложности при установки из-за больших габаритов.
Потеря в скорости намотки троса.
Лишний вес на передней оси, который ухудшает проходимость автомобиля.
Более толстый трос менее удобен при работе.
При выборе ‘силы’ лебедки следует не забывать про такой полезный инструмент как БЛОК, позволяющий двукратно увеличивать тягу лебедки.
Условия эксплуатации.
После того как вы решили купить лебедку надо постараться чётко сформулировать ответ на вопрос «зачем она нужна». Варианты примерно могут быть такие:
1. Для преодоления иногда встающего на пути бездорожья, для поездок на охоту, рыбалку и отдых;
2. Для туризма, иногда экстремального;
3. Для Спорта, но спорта очень умеренного, то есть небольшие соревнования, покатушки, где главное не победа, а участие или трассы не столь экстремальны;
4. Для спорта, хочу участвовать в крупных соревнованиях, этапах чемпионата, кубках и прочее, мне нужен результат;
5. Для бытовых нужд (или для ATV), не связанных с вытаскиванием автомобиля — подтаскивать строй материал, яхты, лодки и прочее;
6. Для внешнего вида, солидности, может когда-нибудь и понадобится, пусть будет на всякий случай.
В первом случае подойдут лебедки с небольшой грузоподъёмностью начиная от моделей 6000. Однако нам кажется, что лучше, всё таки, взять запас, то есть лебедки с индексом 8000 и выше. Для вышеупомянутой цели не имеет смысла выбирать лебедку по такому параметру как скорость намотки троса…
Данной категории пользователей лебёдка необходима редко, а значит и нет смысла покупать дорогой вариант, тем более что совсем не важно выбрались вы из лужи за три или за десять минут!
Подойдёт и Come-Up 8000, T-MAX 6500/8500, WARN 8000 и естественно более мощные.
Во втором случае так же можно остановится на вышеупомянутых лебедках.
В третьем случае так же возможно использование вышеупомянутых моделей, но более подходящими будут Come-Up 9000, T-MAX 9500, WARN 9000 и мощнее.
В четвёртом случае два варианта — «экономичный» и «нормальный». Экономичный — T-MAX 12000, Нормальный — Come-Up и WARN 12000 и 15000… Хотя на данном этапе развития технического оснащения спортивных экипажей стоит задуматься о механической лебедке…
Пятый вариант — из имеющихся в продаже WARN 2500, T-MAX 4500 и мощнее.
Шестой вариант — наверно только WARN. Особенно рекомендуем присмотреться к модели WARN HS9500Ti.
Автомобили и мощность лебёдок.
По весовой категории поделим автомобили на три условных класса:
— Легкий
— Средний
— Тяжелый
К ‘Легкому’ классу отнесём — Ниву, Дайхацу, некоторые Исудзу, Спортаж и подобные.
К ‘Среднему’ классу отнесём УАЗ, Паджеро, Трупер, Рэнглер, Дискавери и подобные.
К ‘Тяжелому’ классу отнесём Лэнд Крузер, Патрол, Дефендер110 и аналогичные, главным образом длиннобазные, навороченные машины.
Понятно, что в зависимости от веса автомобиля необходимо подбирать мощность лебёдки, конечно с учётом вышеописанных задач стоящих перед вашим автомобилем.
Для лёгкого класса совершенно не нужно устанавливать лебедки с индексом более 9000, какие бы условия эксплуатации не ожидались. Вполне достаточным будет установить лебёдку с индексом 6000, а для экстренных случаев припасём блок.
Средний класс. Можно начать от 6000, но это при условии эксплуатации на умеренном бездорожье (рыбакам-охотникам). Мы рекомендуем Лебедки 8000-9500. Вариант 9500 в сочетании с блоком подойдёт для самых экстремальных условий.
Тяжелый класс. Минимум 8000. Рекомендуем 9000-9500. Для экстремальных условий от 12000. Опять таки не стоит забывать о блоке.
Уровень подготовки автомобиля.
Важным фактором, который следует учитывать при выборе лебедки — уровень подготовки автомобиля.
Прежде всего, под этим подразумеваем размер установленных колес. Понятно, что автомобиль на 35 колесах застрянет в таком сложном месте, до которого стандартный автомобиль и на лебедке вряд ли доедет.
Общая рекомендация — чем больше размер колес, тем мощнее нужна лебедка.
При стандартных, тем более дорожных колесах рекомендуем устанавливать лебедку с индексом не более, а при колесах 35 дюймов не менее 9500.
Ну и под конец напомним расхожую формулу: грузоподъёмность лебедки должна равняться двукратному весу автомобиля.
В действительности всё сложнее, но если всё, вышеизложенное не понятно, воспользуйтесь этой простой формулой.
Рекомендации по использовании электрической лебедки.
Установка.
Устанавливаем в специальном сервисе или открываем учебник сопромата:
Если установочный комплект не для вас рекомендуем использовать подходящей ширины швеллер, обрезанный по габаритам лебедки и подогнанный к раме. При установке на стальную площадку необходимо обязательно усилить уголками линии отверстий установочных болтов лебедки. Таким образом база лебедки будет очень жестко зафиксирована, в противном случае при высоких нагрузках установочная площадка может прогнутся (достаточно всего нескольких миллиметров), что приведёт к поломке корпуса и повреждению редуктора. Крепление Площадки к раме должно быть не слабее чем крепление самой лебедки к площадке, в противном случае есть риск оторвать лебедку от машины.
Ролики-тросоукладчики должны быть установлены симметрично барабану. Обычно ширина проема роликов на 2 сантиметра уже барабана и при установке боковые ролики должны перекрывать барабан по сантиметру с каждой стороны. Частая ошибка — выставить Ролики по одной стороне, вровень с барабаном. Это приводит к неправильной намотке троса, перехлёстам и серьёзным повреждениям лебедки.
Блок реле лучше установить под капотом или вообще в салоне. Лучше если лебедка будет установлена как можно доступнее — это упростит процесс работы. Так, например, будет удобно включать-выключать передачу, следить за укладкой троса, поправлять его в случае необходимости.
Если лебедка будет эксплуатироваться в тяжелых условиях, то рекомендуем загерметизировать двигатель, дополнительно смазать редуктор, передачу, оси роликов, протянуть крепёж и проводку. Кроме того необходимо периодическое обслуживание — разборка и смазка.
Работа.
Пришло время проверить лебедку в деле. Но до начала работ необходимо обзавестись дополнительными прибамбасами: Корозащитная стропа, Блок, стальной трос-удлинитель, двухслойные Перчатки и пара шаклов. Корозащитная стропа необходима чтоб крепить крюк троса лебедки, не повреждая деревья. Многие правда, ошибочно считают, что это делается для защиты троса от повреждений крюком. В случае необходимости крюк (трос) пропускаем через блок и цепляем к машине, а блок с помощью шакла крепим к ‘корозащитке’ Мощность лебедки при этом возрастёт в двое.
Размотка. Начинается всё с размотки троса. Для этого освобождаем барабан, выключив передачу. Рычаг управление лебедкой переводим из положения ‘передача’ (‘clutch on’) в положение ‘размотка’ (‘free’, ‘release’). Для того чтоб меньше повреждать трос и не перегружать лебедку трос надо разматывать как можно больше почти на всю длину, следя за тем, чтоб на барабане оставалось не менее четырёх витков.
Куда тянуть. Очень важный вопрос! Не стоит торопится: лучше пять минут подумать, осмотреться, чем полчаса тянуть не туда! В глубокой колее, как правило, ‘выгоднее’ тянуть в бок, чтоб выехать из колеи. Часто бывает, что колея дальше после места засады выглядит проезжей, но стоит протащить машину чуть вперёд и оказывается, что и по ней машина не едет! Что касается лебёдки, то её легче тянуть по прямой или в ту сторону, куда ориентированы колеса.
За что крепить и как? Категорически нельзя крепить к сухим деревьям! Даже очень большие деревья падают, причём в сторону машины! Высота крепления. Если деревья достаточно толстые, то, меняя высоту, крепления троса можно изменить направление усилия, в некоторых случаях целесообразно крепить трос на высоте более 1,5 метров.
Меньше всего для крепления троса подходят ёлки — они легко выдёргиваются. Если деревья не очень толстые, то трос надо крепить у корневища, в некоторых случаях рекомендуем обмотать несколько стволов. Если крепких деревьев нет, то придётся делать якорь или воспользоваться удлинителем. Категорически не рекомендуем использовать в качестве удлинителей не стальные тросы! В этом случае, при обрыве любой (!) сопрягаемой детали трос получает динамическую энергию равную энергии пушечного ядра!
В продаже имеется несколько видов якорей: можно его изготовить и из подручных средств. Известны случаи изготовления якоря из хайджека и запасного колеса. В первом случае рейку хайджека надо забить в землю под острым углом к машине, закрепить трос чуть выше середины рейки, при этом сама рейка должна быть обращена торцом к машине. Как минимум один человек должен удерживать рейку за верхнюю часть: очень спорный вариант с точки зрения безопасности. Во втором случае надо выкопать яму-нору, под острым углом к машине положить туда колесо с закрепленным тросом: способ очень трудоёмкий.
Самодельный якорь может состоять из метровой полоски железа с несколькими отверстиями для ‘гвоздей’ и петлёй для крепления крюка. Полоску необходимо прибить к земле самодельными ‘гвоздями’ метровой длины. Можно обойтись и без полоски скрепив ‘гвозди’ тросом.
Трос закреплён — тянем! При выборе слабины троса необходимо как можно сильнее его натянуть (в ручную), чтоб он плотно уложился и меньше повреждался при накручивании следующих витков на барабан. Пытаться укладывать трос под нагрузкой почти бесполезно, делать это можно подошвой ботинок, но не руками! При смотке троса следует следить, чтобы не наматывалась излишне много слоёв. Обычно это случается при винчивании в бок. В таком случае необходимо размотать трос и изменить место крепления крюка или аккуратно, натягивая уложить трос и тянуть дальше.
После того как машина покинула засаду оставшийся вне барабана трос лучше перемотать, полностью размотав (если не собираетесь больше застревать или намотать на кингурину или бампер.
Частые ошибки, советы.
Общий совет: прежде чем начать тянуть (или делать иное действие по спасению автомобиля) обязательно подумайте! Наспех принятое решение может усугубить ваше положение и привести к повреждению машины или лебедки!
Не стоит лебедиться вперёд если перед вами препятствие. Например, дерево или другая застрявшая машина. Обычно это приводит к тому, что машина, даже если и выехала двигаться в перёд не может — некуда! А назад дороги нет. Ну а попытка ‘вытащить хоть одну’ из двух застрявших машин обычно приводит к тому, что машины так и не вылезли, зато упёрлись друг в друга и тянуть больше некуда.
Не ленитесь перематывать или перецеплять трос, если тянутся приходится на большое расстояние. Иногда целесообразно менять не только место зацепления, но и направление вытаскивания машины. Помните, что на нижних слоях барабана лебёдка создаёт большее усилие, при этом трос меньше повреждается. При продолжительном использовании лебедки делайте перерывы, во-первых, это требуется самой лебедке, во-вторых необходима подзарядка батареи. Перегрев, прежде всего, вреден мотору, но известны случаи порчи редуктора от перегрева. При больших нагрузках лебедка способна ‘под ноль’ высадить аккумулятор, так что если мотор заглохнет, то завести его не получится даже ‘кривым стартером’ (с толкоча)!
Если засада крепкая — не ленитесь ‘повесить’ блок. Если засада очень серьёзная, то блок может уже и не помочь. Нужно думать! Первый помощник лебедки — хайджек. Иногда достаточно немного приподнять машину и она начинает вытаскиваться лебедкой! В большинстве случаев тянуть можно прямо на поднятом хайджеке.

Источник

Тяговое усилие лебедки и вес автомобиля.

собираюсь приобрести лебедку, подскажите как рассчитать требуемое тяговое усилие лебедки по весу авто.

2 полные массы как правило. На Ёжика примерно как и на Нифф 6500 www.all-tyres.ru/1c/off-r….&arrFilter%5BNAPRUGA%5D=

спасибо, но там ценник кусается 🙁 я думаю о этой sata25.ru/12/22/?idnews=1050 рас у меня снаряженная 1090 кг. ее хватит с лихвой 🙂

Так тебе вроде и посоветовали шеститысячную… А уж производителя сам выбирай))

советовали 6 500. но после понял и 6000 сойдет 🙂

Да те же яйца)) но там разница в цене-то 500р.

спасибо, но там ценник кусается 🙁 я думаю о этой sata25.ru/12/22/?idnews=1050 рас у меня снаряженная 1090 кг. ее хватит с лихвой 🙂

У нее тяговое усилие 2700 кг, и от куда она вытощит авто с массой в тонну? Из лужи вытащит, а с пуза из болотины?
У электрик винчей цена очень мало скачет от мощности.
Себе такую поставил, только 12000 фунтов, с доставкой обошлось 10тр, брал на уазбуке.
При весе в тонну, хорошо бы трехкратный запас, тоесть, я бы брал как минимум 8000 lb, даже если бы пришлось ставить на запорожец.
Причем не забываем, например у 6000LB, тяговое усилие 2722 кг, на ПЕРВОМ слое троса на барабане, на втором слое 2265, на третьем 1940, четвертом всего 1690 кг!
Теперь возьмем 8500LB, первый слой 3856кг, четвертый 2310 кг, и вот он, двухкратный минимум по массе.
Конечно, чтобы тянуть машину по асфальту, достаточно усилия в 200 кг, но из чачи по двери, тут надо масса х3

Источник

Тяговое усилие лебедки — правильный выбор мощности

Максимальное тяговое усилие

Среди множества критериев покупки лебедки, в первую очередь нужно учитывать вес и тяговое усилие лебедки. Как правило тяговое усилие, в его максимальном значении, указывается в технических характеристиках каждой модели. Другими словами максимальное тяговое усилие это максимальный вес, который лебедка в силах сдвинуть или оторвать от поверхности земли, при намотке первого слоя троса на барабан. Единица силы, как мы знаем из курса физики, измеряется в ньютонах (Н), но для простоты расчета в тех. характеристиках указывают килограммы либо фунты lbs.

В случае если тяга указана только в фунтах, чтобы пересчитать её в килограммы, (исходя из соотношения фунта к килограмму 1 фунт = 0,454), необходимо фунты умножить на 0,454. К примеру тяговое усилие у лебедки Dragon Winch DWH 9000 HD составит 4086 кг.

Важно учитывать что с каждом новым витком троса на барабан, тяговое усилие прямо пропорционально идёт к снижению.

Катящая нагрузка

Вторым важным фактором для выбора лебедки является расчёт катящей нагрузки.

Сопротивление подъему G (фактор подъёма) высчитывается по приведенной ниже таблице, учитывая значения угла наклона поверхности, либо уровня подъема:

Относительный уровень подъема 5% будет иметь поверхность с длиной горизонтальной проекции 10 метров, окончание которой выше начала на 1 метр.

К примеру автомобиль в полном снаряжении весом в 2,5 тонны, при горизонтальном перемещении по сухой дороге потребует всего 390 кг. А при вытаскивании его из болота потребуется почти такое же усилие, как вес самого автомобиля.

Ещё одним важным фактором, который влияет на тяговое усилие и работу лебедки вообщем, это нагрузка на сам электромотор. Эксплуатация его на максимальных мощностях, неизменно приведёт к поломке, при чём достаточно быстро. По этой причине следует предусмотреть и брать лебедку с запасом мощности и для самого двигателя. То есть для трёх тонного автомобиля лучше приобретать лебедку на 4-4,5 тонны.

Не стоит также забывать, что максимальная сила с которой барабан тянет трос достигается только на первом витке, на последнем она сводится к минимальному значению. Это происходит по причине увеличения диаметра барабана при намотке, и соответственно плеча рычага, с помощью которого привод крепится к тросу. Разница в тяговом усилии может достигать отметки в 50% (на это значение влияет конструкция самого барана). Исходя из вышесказанного, для тягового усилия лебедки в 2,5 расчет мощности может достигать 5,5 тонны.

Источник