Виды электромеханических мачт

Существует множество разнообразных подъемных устройств, и особое место среди них занимают выдвижные телескопические мачты. Они предназначены для подъёма полезной нагрузки в виде оптико-электронных систем, радаров, антенн или прожекторов на определённую высоту (как правило до 20 м). Эти устройства применяются в таких сферах, как военное дело, коммуникационные системы, охрана объектов, освещение территории. Такие мачты отличаются мобильностью и скоростью развёртывания.

Рассмотрим виды этих устройств:

1. Лебёдочные мачты, выдвигающиеся с помощью тросового или ленточного привода. Обычно у них ручной режим работы и маленькая высота подъёма, но даже в моторизованном виде они не могут быстро поднять груз. Как и любая лебёдочная система, эти мачты не очень надежны из-за постоянной угрозы возможного обрыва троса.
2. Пневматические мачты, работающие за счёт усиления воздушного давления с помощью ручного насоса или электрокомпрессора. Механизм управления прост, но в то же время область применения телескопических мачт сильно ограничена, так как надо постоянно поддерживать достаточный уровень компрессии при перепаде температур.
3. Электромеханические мачты. Основные элементы – круглые колена подъёмных секций из анодированного алюминия и блок электродвигателя. Стержень мачты состоит из многосекционных алюминиевых колен и набора крепежей. Каждое колено определяет жесткость и прочность мачты. Набор крепежей состоит из множества винтов разного диаметра, гаек и замков для фиксации колена. Электродвигатель с источником питания отвечает за подъем и спуск мачты. У механизма есть и автоматическое, и ручное управления. Ручное можно задействовать, если нет электропитания. Алгоритм работы устройства: электродвигатель начинает вращать винт с трапецеидальной резьбой, поднимая каждое колено по телескопическому принципу до тех пор, пока верхнее колено, с площадкой для установки полезной нагрузки, не поднимется до конца. У каждого колена есть шпоночные канавки и шпонки, которые предотвращают разворот к соседней секции. Во время спуска электродвигатель приводит в движение винт в обратном направлении, при этом каждое колено заходит в пазы последующего. Несмотря на сложную конструкцию, эти мачты надежны, а благодаря специальной смазке работают при перепаде температур от -40 до +50 °С. Ниже представлено изображение такой мачты в сложенном виде:

 

 

Теперь давайте рассмотрим устройство электромеханической мачты подробнее.

 

 

Устройство и принцип работы электромеханических мачт

 

Поэлементный состав электромеханической мачты представлен на данной схеме:

 

 

Предназначение конструкционных элементов:

 

1. Телескопическая трубчатая конструкция или выдвижной корпус мачты. Поддерживает полезную нагрузку, установленную на мачту. Состоит из концентрических алюминиевых труб (секций). Штампованные шпоночные канавки и шпонки предотвращают вращение каждой секции мачты по отношению к соседней. В верхней части конструкции расположена платформа для установки полезной нагрузки.

В середине конструкции находится телескопический винт с трапецеидальной резьбой. Во время вращения, он обеспечивает выдвижение и сложение секций мачты. В основании каждой есть приводная гайка с трапецеидальной резьбой, которая сопрягается с винтом.

 

2. Электродвигатель приводит в действие механизм выдвижения и сложения секций. Оснащён тормозом, который срабатывает по окончании рабочего цикла (полного выдвижения или сложения), и при отключении электропитания. Кнопка аварийной остановки на корпусе электродвигателя. В рабочем режиме управлять включением и выключением можно пультом с кабельным подключением. Электропитание подаётся по силовому кабелю как от сети 220 В постоянного тока, так и от сети 24-28 В переменного тока с использованием адаптера. Потребляемая мощность электродвигателя варьируется в пределах 180 Вт – 2 кВт.  Если вдруг электропитание отсутствует, выдвижение и сложение секций мачты можно произвести вручную – с помощью вращения специальной рукоятки.

 

3. Конструкция электромеханической мачты оснащена системой крепления для установки на мобильном носителе в виде фланца в основании или кронштейна-хомута на нижней секции. После развёртывания мачты рекомендуется укрепить её специальными грунтовыми кольями и тросовыми оттяжками, которые обычно входят в комплект поставки.

 

 

Важнейшие характеристики и эксплуатационные особенности электромеханических мачт

            

При выборе определённой модели электромеханической мачты необходимо учитывать следующие характеристики:

1. Высота подъёма полезной нагрузки. Как правило составляет 4 – 20 м. Чисто теоретически можно использовать и более высокую выдвижную конструкцию, но, как показывает практика, при необходимости подъёма выше 20 м лучше применять не телескопические мобильные мачты, а стационарные цельнометаллические, т.к. ветровая нагрузка на таких высотах резко возрастает.
2. Вес мачты (от 50 кг до 500 кг) и грузоподъёмность (примерно от 30 кг до 300 кг). Легкость мачты и большая грузоподъемность – главные критерии, на которые ориентируется потребитель. Такими характеристиками обладает карбоновая мачта, так как у нее традиционный алюминиевый корпус заменён на лёгкий но прочный углепластиковый.
3. Соотношение количества секций и высоты в сложенном виде (чем больше колен, тем меньше высота в сложенном виде и наоборот). Эта характеристика, а также размер основания важны, прежде всего, при установке электромеханической мачты на транспортный носитель (автомобиль, катер и т.п.).
4. Скорость развёртывания (2 м/мин – 5 м/мин, в зависимости от общей высоты и количества секций). Этот показатель приоритетный, если мачта используется в военных целях.
5. Угловая точность мачты. До фиксации шпоночными соединениями есть риск углового ухода (люфта) верхней платформы при выдвижении секций. Люфт может составлять от 0,5° до 3°. Важно это учитывать при размещении электронно-оптических систем. После подъёма может потребоваться дополнительная юстировка.