Домкрат - это стационарной, передвижной или переносной грузоподъемный инструмент небольшого размера, предназначенный для плавного подъема и фиксации на определенной высоте тяжелых грузов. Домкрат может использоваться как отдельный механизм при выполнении строительных или ремонтных работ, так и в составе сложных устройств (подъемников, кранов, прессов и т.д.). Домкраты обычно предназначаются для подъема грузов на небольшую высоту и находят широкое применение на монтажных работах при подъемах и выверке как отдельных частей, так и целых сооружений. Домкрат устанавливают под грузом и упирают в него выдвижной частью. Высота рабочего хода домкрата невелика, поэтому подъем груза на высоту, превышающую ход домкрата, производят в несколько приемов. В этих случаях под груз подкладывают. например шпальные клетки, либо отдельные брусья или доски. Скорость подъема домкратами незначительна.
    Домкраты выпускаются с различной грузоподъемностью - от 0.5 до 300 т и в большинстве своем имеют ручной привод. По конструкции домкраты и принципу действия разделяются на реечные (рис.1), винтовые (рис.2) и гидравлические (рис.3).

Рис.1

Рис.2

Рис.3

Рис. 4. Реечный домкрат: общий вид с указанием габбаритных разеров.

Рис. 5. Реечный домкрат: Составные части.

Рис. 6. Зубчатая передача реечного захвата.

Реечные домкраты представляют собой вертикальную рейку с зубцами или специальными отверстиями. Подхват реечного домкрата перемещается в вертикальной плоскости либо с помощью качающегося рычага, либо вращающейся зубчатой шестерни (в таком случае вместо рычага у домкрата имеется ручка вращения). Особой любовью такие домкраты пользуются у водителей грузовиков. Достоинствами реечных домкратов являются большая грузоподъёмность и высокий КПД (до 85%). Серьёзных недостатков этот инструмент не имеет.

Процесс опускания груза состоит из чередующихся падений и остановок. В отрегулированном тормозе (минимальном зазоре между храповиком и рукояткой) неравномерность опускания груза практически не ощущается. Усилие Р(Н) на рукоятке при подъеме груза Q(H) определяется из уравнения моментов относительно оси шестерни, связанной с рейкой:

где   - диаметр начальной окружности шестерни, м;   - длина рукоятки, м;   -общее передаточное число зубчатой передачи;  = 0,65...0,85 - КПД передачи.
    При ручном приводе и кратковременной работе усилие на рукоятке допускается не более 200 Н, а при непрерывной - не более 80 Н. Грузоподъемность реечных домкратов - до 6 т., высота подъема - до 0,6 м.

Домкрат винтовой

Среди достоинств винтовых домкратов можно выделить следующие: небольшие габариты, относительно низкие цены, малый вес, а также простоту самой конструкции этого инструмента. КПД передачи -0,5.
     Усилие Р(Н) на рукоятке при ручном вращении винта, нагруженного силой Q(H) при среднем радиусе винта г, длине рукоятки R и КПД η домкрата  определяется из выражения:

где α - угол подъема винтовой линии резьбы; ρ - угол трения между материалом винта и материалом гайки.
Грузоподъёмность винтовых домкратов - до 50 т., высота подъёма до 0,35 м. При грузоподъёмности более 20 т. усилие на рукоятке становится значительным и поэтому рукоятка с трещоткой заменяется червячной передачей 5 (рис.7,в), а ручной привод - машинным.

Принцип работы домкрата основан на перемещении поршня в цилиндре под действием созданного насосом высокого давления рабочей жидкости, а точнее – принцип сообщающихся сосудов.  В качестве рабочей жидкости обычно используют гидравлическое масло. Массу поднимаемого груза воспринимает на себя поршень.Смотрим схему (рис.8).

Рис. 8. Гидравлический домкрат: - общий вид с указанием составных частей

Домкрат (рис.8) состоит из цилиндра 6, являющегося одновременно его корпусом, поршня 4, рабочей жидкости 5, насоса 1, рычага2, перепускного 3 клапана (всасывающего нагнетательного) , опорной точки 7, основания 8. При ручном приводе насос 1  с жидкостью объединены с корпусом домкрата.

      На иллюстрации (рис.8) – типичная конструкция так называемого бутылочного гидравлического домкрата. Качая насос 1 вручную или с помощью электричества, пользователь заполняет рабочей жидкостью 5 (маслом) нижнюю часть цилиндра 6 и поднимает поршень 4 вверх. Характерная и необходимая деталь такого домкрата – перепускной клапан 3, состоящий, в свою очередь, из всасывающего и нагнетательного клапанов. Именно они позволяют создавать и поддерживать давление в рабочем цилиндре. Всасывающий расположен на патрубке резервуара и препятствует возврату жидкости в резервуар при опускании плунжера насоса 1. Нагнетательный, соответственно – на патрубке цилиндра, он не дает гидравлической жидкости покинуть цилиндр при подъеме насосного плунжера. Открывая клапан 3 с помощью винта можно сбросить давление и опустить груз на землю. Собственно – надежная и проверенная временем конструкция.

Достоинства.

     Важная особенность гидравлики – несжимаемый рабочий материал, то есть жидкость. Отсюда – плавность подъема и опускания, фиксация груза на необходимой высоте и точность торможения. Кроме этого, гидравлические домкраты обладают высоким, до 80%, КПД и значительной, до 100 и более тонн, грузоподъемностью при относительно малом усилии на плунжере насоса.

Недостатки.

     Как это обычно бывает, недостатки проистекают из достоинств. Гидравлические домкраты относительно медлительны – один рабочий цикл насоса соответствует небольшой высоте подъема. Еще один недостаток – сложность хранения и транспортировки. Вертикальный гидравлический домкрат можно хранить и перевозить только в вертикальном положении иначе рабочая жидкость может покинуть отведенный ей объем и произвольно растечься по окружающей действительности.

     Какому домкрату отдать предпочтение?

     При выборе необходимо учитывать грузоподъемность- максимальное усилие, развиваемое домкратом. Немаловажное значение имеет высота подхвата-расстояние по вертикали от опорной площадки до подхватав его нижнем рабочем положении.
     Другие важные характеристики: высота подъема, рабочий ход. Нужно обратить внимание на то,какое усилие требуется при поднятии груза. Нужно учесть, насколько домкрат устойчив, то есть способен сохранять рабочее положение под воздействием различных факторов. Не упадет ли он из-за неправильной установки, неровной рабочей поверхности, сильного порыва ветраи т.д. Устойчивость в основном зависит от площади опорной площадки и от жесткости ее соединения с другими деталями домкрата.
     И наконец, ещеодин важный момент. Тот или иной тип домкрата следует выбирать в зависимости от того, какую работу необходимо выполнить. Кроме того, этот инструмент, как, впрочем, и любой другой, требует не только сноровки, но и бережного к себе отношения.

     Общепринятые характеристики домкратов:

    Грузоподъемность домкрата – характеризует максимально возможный вес поднимаемого груза.
Высота подхвата – минимальное расстояние между опорной поверхностью (землей, полом) и подхватом (опорной точкой домкрата) в нижнем рабочем положении, соответственно - нижней кромкой груза. В автомобильном разрезе это клиренс.
     Высота подъема – максимальное расстояние от опорной поверхности до подхвата в верхнем рабочем положении.
Рабочий ход – расстояние между нижним и верхним рабочим положением подхвата.
Собственный вес – вес домкрата в рабочем состоянии.
     Для некоторых видов домкратов актуальна так же характеристика передаточного числа – например соотношение площади плунжера гидравлического насоса с площадью подъемного плунжера в гидравлических домкратах. От него зависит усилие на рукоятке домкрата с ручной подкачкой или мощность двигателя электрического насоса.

     При работе с винтовыми и другими домкратами следует выполнять следующие условия:

• устанавливать домкрат центрально под грузом, так как винт его рассчитан только на сжатие и при неправильной установке может легко согнуться;
• не увеличивать длину рукоятки домкрата с тем, чтобы не развивать силу, большую, чем может выдержать поперечное сечение винта;
• не работать под грузом, удерживаемым только домкратом - необходимы дополнительные страховочные подставки.

    Требования к квалификации рабочих при производстве работ с домкратами:

• Работы по погрузке, разгрузке, подъему и перемещению грузов поручают рабочим, имеющим практический навык в выполнении их.
• При этом рабочих организуют в такелажные звенья и бригады под руководством квалифицированного бригадира.
• При выполнении такелажных операций к работе по управлению подъемными кранами, автопогрузчиками, электролебедками и другими механизмами и приспособлениями допускают рабочих, прошедших специальное обучение и получивших право на управление данным механизмом или приспособлением.
• При выполнении любых работ разрешается применять только исправные механизмы, приспособления, механизированные и простые ручные инструменты. При необходимости их предварительно проверяют и испытывают в соответствии с требованиями техники безопасности.