Кто изобрел башенный кран


История башенного крана

Башенный кран - легко узнаваемая и необходимая в строительстве машина, появился в своем нынешнем виде относительно недавно. Но основные принципы, использованные в его конструкции, человечество применяло с глубокой древности. Это принцип рычага и блока. С помощью первого строились пирамиды Египта, второй был освоен несколько позже, но именно он применялся при создании римских строений в Европе и Азии.

В древней Греции использовалась конструкция, аналогичная колодезному “журавлю” - “краникс”, название которой перекочевало в русский язык в более коротком варианте.

Наиболее древние из известных грузоподъемных машин сложной конструкции - полиспасты получили распространение из-за необходимости строить широкие и высокие ворота для пропуска всадников. Античность не знала крепостей в современном понимании этого слова, однако, сооружения высотой в два и три этажа уже возводились.

Задача подъема груза на высоту начала успешно решаться с появлением подвижного блока - этот узел возник еще в античности, но его распространение было связано не с строительством, а с развитием парусного флота. Подъем на канатах огромной массы тканого парусного материала и совершенствование каната создали условия для перехода узла в строительную отрасль.

Уже в средние века появились крепости и огромные соборы, для возведения которых требовался подъем огромных масс, и подвижный блок стал приспособлением, способным передать усилие,пусть и с проигрышем в пути. Кран - не чудо, а использование классических принципов механики, позволяющих проиграть в пути, но выиграть в силе. Подвижный блок до сих пор остается одной из главных его составляющих.

Портовые деревянные краны XIV- XV - это реальные прообразы современных башенных машин. До появления крупных портов и необходимости отказа от погрузочных мостков на кораблях и причала актуальной оставалась конструкция журавля. Его главное отличие от крана - установка на уровне строящегося этажа. Эти деревянные машины с подвижными и неподвижными блоками использовались по всей средневековой Европе.

Развитие крана не могло идти дальше по двум причинам: материалом служило дерево с ограниченной возможностью восприятия нагрузок, а для создания усилия не было источника механической энергии, позволяющего отказаться от мускульной силы.

Кран на мачте с выносной стрелой имеется и среди чертежей Леонардо да Винчи.

Портовый кран средневековья и Ренессанса - это довольно сложная конструкция, часто встроенная в каменную башню, иногда приводимая в движение лошадьми или буйволами за счет корабельного кабестана. Но в любом случае, компактного движителя, способного компенсировать потерю пути частотой вращения, не было. Более поздние попытки приспособить к крану паровой двигатель успехом не увенчались - он был слишком велик и массивен.

В течение долгого времени ограничение по прочности снималось с помощью использования двух неподвижных стрел из дерева. Их располагали на разных высотах, придавали им разную длину, но кранов с поворотной платформой и механизмом перемещения было исчезающе мало. Это были конструкции уникальные и крайне сложные.

Короткий период парового крана закончился с появлением электродвигателя, решившего задачу увеличения числа оборотов механизма, а выигрыш в прочности конструкции был достигнут после развития индустриальных методов работы с металлами. Чугун, сталь, прокат и электродвигатель сделали возможным появление балочного прототипа башенного крана 1913 года, который был предложен и внедрен усилиями Юлиуса Вольфа. В машине имелась поворотная платформа, но только наверху. Долгое время кран не оснащался длинной выносной стрелой.

В России изготовлением башенных кранов занимались несколько больших машиностроительных заводов - среди них Путиловский, Краматорский, Николаевский и Брянский. На верфях и портах Петрограда появились козловые и мостовые краны, но эти машины в силу своих размеров и сложности опор не подходили к ограниченным по площади строительным площадкам.

Развитие башенного крана шло двумя путями - в СССР начали разработку и создание крана с высокой башней и длинной выносной стрелой уже знакомого нам типа, а американская технология строительства небоскребов требовала установки машины на уровне сборочной площадки или в шахте лифта. Эта разница заметна и сейчас - с приходом в Россию небоскребов стало заметно, что на строительной площадке кран занимает меньше места, потому что он находится внутри самой строящейся конструкции. Это самодъемные стреловые краны с короткой башней или вообще без нее, обладающие поворотной платформой и небольшой массой.

В создании высотных зданий с широким основанием и традиционных конструкций по-прежнему используется башенный кран с поворотной платформой на рельсовом пути, наиболее актуальная в наших условиях техника. Индустриализация в СССР поставила задачу разработки и создания мощных башенных кранов, которые со временем начали делать из сборных железобетонных конструкций. Примерно с 50-х годов прошлого века сформировалась и по сию пору реализуется концепция башенного крана в его нынешнем, привычном нам виде - высокого сооружения с длинной выносной стрелой, расположенной внизу поворотной платформой и рельсовым путем для перемещения по строительной площадке.

Принцип работы остался прежним - подвижные блоки, позволяющие совершать подъем груза за счет увеличения пути, проходимого тросом, который приводится в движение электрическим двигателем. Вынос стрелы компенсируется противовесами.

По мере совершенствования техники в башенном кране появляется и закрепляется автоматика, процессорное управление для повышения безопасности, растет нагрузка на стрелу на максимальном выносе, но все это не отменяет использования главного узла - двух блоков подвижного типа с пропущенными через них тросами и крюком. 

www.gradatim.ru

История появления первого крана

Автомобильный кран на сегодняшний день является самым популярным грузоподъемным механизмом, без которого строительство масштабных и высотных объектов просто не может обойтись. Существуют различные марки автокранов с разной грузоподъемностью, способные работать в самых сложных условиях, они хорошо известны и востребованы. Но как и когда возник первый кран, ставший основой для появления других видов кранов, знают немногие.

До сих пор остается загадкой, какие механизмы использовались в Древнем Египте для постройки пирамид. Пирамида Хеопса, общая масса которой составляет 6 миллионов тонн, сложена из блоков весом две тонны каждый, причем, в процессе её возведения ежедневно устанавливалось 274 блока, а это возможно только с применением каких-либо устройств. На сегодняшний день выдвинуто множество теорий, но все они остаются версиями без доказательств.

Прототип подъемного крана появился в Древней Греции, когда Архимед построил механизм для перемещения грузов, состоящий из барабана, рычага, подвижного блока, клина и болта - по его чертежам немецким ученым удалось воссоздать действующую модель древнего крана. Но на этом развитие техники в этом направлении остановилось на долгое время.

Прогресс в сфере мирового машиностроения наметился только в XVIII веке, после чего последовало появление новых разработок, и в 1834 году в Англии компания Hick&Rothwell построила первый портовый кран, способный поднимать грузы весом до двух тонн. Через четыре года подобный чугунный кран был создан и в Германии. В эти же годы был изобретен гибкий металлический трос, что стало важным этапом на пути развития и совершенствования кранов.

В последующий период был построен портативный кран с тележкой в 1843 году, запатентована оригинальная конструкция стрелы в 1850 году, изобретена решетчатая балка в 1874 году и многое другое, а США и Германия в этом же столетии выпустили подъемные краны, использующие электрическую энергию.   

Предпосылкой для создания современных автокранов стали паровые тягачи с крановой балкой, предназначенные для погрузки и разгрузки артиллерийских снарядов, а также перемещения тяжелых элементов в строительстве оборонных сооружений. По сути, это были первые краны на автомобильном шасси, но они были ненадежными, дорогими в эксплуатации и имели малую высоту подъема. Первые автокраны появились уже в начале 20 века, они представляли собой полноповоротную крановую платформу с механическим или электрическим тросовым приводом, установленную на автошасси. Но у них был один значительный недостаток – грузоподъемность находилась в прямой зависимости от мощности шасси.

Шли годы, города развивались, росла их инфраструктура, и существующие в то время автокраны все меньше подходили для строительства в городских условиях. Чтобы решить эту проблему, в Японии создали двухосный мобильный кран, оснащенный стрелой с сочленениями, что послужило основой для появления автокранов-манипуляторов. Дальнейшее внедрение механизмов телескопирования и применение гидравлики смогли избавить автокраны от существующих недостатков.

Серийный выпуск кранов-манипуляторов для грузовых автомобилей начала шведская компания HIAB в 1947 году, затем в 1961 году японская корпорация Furukawa Unic построила гидравлическую крановую установку.          

Первый отечественный автокран появился спустя 100 лет после появления чугунного крана в Англии – в 1934 году на заводе «Красный металлист» был построен автомобильный подъемный кран на шасси 5-тонного грузовика «Я-5». Его грузоподъемность составляла всего 1,5 тонны, что в сочетании с низкой экономичность ограничило область его применения. Этот автокран не получил широкого распространения и использовался только на фронте в годы Великой Отечественной Войны.

Современные автокраны применяются практически во всех сферах, где требуется перемещение тяжелых грузов. Их грузоподъемность очень велика, но рекорд принадлежит автокрану от китайского производителя Zoomlion – автокран ZACB01 может поднять груз массой в 2000 тонн.

Из-за более высокой грузоподъемности в масштабном строительстве чаще используется грузоподъемная техника зарубежного производства, кроме этого, импортные автокраны отличаются высоким уровнем оснащения и это позволяет с их помощью выполнять монтажные работы с высокой точностью. Но и отечественные автокраны востребованы не менее широко, они незаменимы в индивидуальном строительстве и при возведении достаточно крупных объектов. К тому же, их эксплуатация обходится значительно дешевле, поэтому спрос на российские автокраны также очень высок.   

Разумеется, современная грузоподъемная техника имеет мало общего с первым механизмом для поднятия грузов, но основные принципы их работы остаются прежними. С историей появления и развития автокранов мало кто знаком, а между тем, она содержит очень интересные факты, и знать ее профессиональному строителю будет совсем не лишним.      

bifgroup.ru

История развития грузоподъемных механизмов

Со времен возникновения цивилизации вплоть до начала индустриальной революции, люди для подъема предметов использовали силу своих мышц. Со временем организационные навыки и хитроумные механические изобретения позволили поднимать все более весомые грузы. Однако только с началом индустриальной революции произошел коренной перелом в области грузоподъемных механизмов, что позволило человечеству поднимать предметы, о которых они даже не мечтали ранее, затрачивая при этом минимум усилий.

На сегодняшний день наиболее распространенная грузоподъемность башенного крана, используемого в строительстве, составляет от 12 до 20 тонн. Для большинства строительных проектов древней истории, такой грузоподъемности будет совершенно недостаточно.

Египетские пирамиды, построенные в период от 2750 до 1500 г. до н.э. в большинстве своем состоят из камней весом 2-3 тонны, однако все эти конструкции держатся на каменных блоках весом более 50 тонн. Храм Амона-Ра в Карнаке имеет лабиринт из 134 колонн высотой 23 метра, которые в свою очередь являются опорами поперечных балок весом от 60 до 70 тонн каждая. 18 капитальных блоков колонны Траяна в Риме весят более 53 тонн, и они были подняты на высоту 34 метров. Храм римский Юпитер (Вакха) в Баальбеке содержит каменные блоки весом более 100 тонн, поднятые на высоту 19 метров. Сегодня, чтобы поднять груз весом от 50 до 100 тонн до этих высот понадобится предельно мощный кран.

Иногда, нашим предкам приходилось поднимать еще более тяжелые грузы. Купол мавзолея Теодориха Великого в Равенне (около 520 н. э.) — это 275-тонный каменный блок, который был поднят на высоту 10 метров. Храм в честь фараона Хефрена в Египте состоит из монолитных блоков весом до 425 тонн. Самый большой египетский обелиск весил более 500 тонн и имел высоту более 30 метров, в то время как крупнейший обелиск в Царстве Аксум в Эфиопии (4 век н. э.), поднятый на высоту 24 метра, весил 520 тонн. Колоссы Мемнона – две 700-тонные статуи  были возведены на высоту 18 метров, а стены храма Юпитера в Баальбеке (1-й век до н. э.) содержат почти 30 монолитов весом от 300 до 750 тонн каждый. Только самые мощные современные краны могли бы поднимать камни этого веса.

Подъем строительных материалов до впечатляющих высот также не составлял особых проблем. Так, высота Александрийского маяка (3 век до н.э.) составила более 76 метров. Египетские пирамиды поднимаются до 147 метров. В средневековье около 80 крупных соборов и около 500 крупных церквей были построены с высотой до 160 метров. В настоящее время подъем груза на данные высоты недосягаем для большинства современных кранов, кроме самых последних топ-моделей гусеничных кранов.

Сила человеческого подъема

Учитывая тип кранов, которые потребовались бы сегодня для решения задач, описанных выше, удивляешься, как наши предки были способны поднять такие внушительные грузы без помощи сложных машин. Дело в том, что в их распоряжении были механизмы, принцип действия которых был схож с сегодняшними. Единственное отличие от современных кранов является то, что эти машины были приведены в действие с помощью людской силы вместо топлива или электрической энергии.

В принципе, нет никаких ограничений на вес, который люди могут поднять с помощью чистой мышечной силы. Также не существует ограничения на высоту, к которой этот груз можно поднять. Единственное преимущество современных подъемных механизмов – это высокая скорость подъема, и как следствие экономия времени. Конечно, это вовсе не означает, что один человек может поднять что угодно на любую высоту, или что мы можем поднять что-либо на любую высоту, просто используя достаточное количество людей вместе. Но начиная с 3 века до нашей эры, инженеры разработали ряд машин, которые значительно повысило подъемную силу человека или группы людей. Подъемные устройства использовались в основном для строительных нужд, но позже также применялись для погрузки и разгрузки товаров, для подъема паруса на судах, и для целей горной промышленности.

Первоначально скорость подъема машин была крайне низкой, в то время как количество живой силы, необходимой для работы, оставалось очень высоким. Однако к концу девятнадцатого века, непосредственно перед началом массовой эксплуатацией паросиловых машин, грузоподъемные механизмы стали столь тщательно продуманными, что один человек мог поднять 15-тонный груз в мгновение ока, используя только одну руку.

Пандусы и рычаги

Некоторые думают, что в распоряжении строителей Древнего Египта имелись сложные подъемно-транспортные машины, однако большинство историков заявляют, что египтяне использовали только самые простые подъемные устройства: наклонные плоскости (пандусы) и рычаги (принцип качелей). Скаты (пандусы) использовались для подъема обелисков.

При перемещении объекта вверх по пандусу, а не при помощи полностью вертикального подъема, величина требуемой силы уменьшается за счет увеличения расстояния, который груз должен преодолеть. Механическое преимущество наклонной плоскости (пандуса) равна длине плоскости, деленной на высоту склона. Механическое преимущество рычага – это расстояние между точкой опоры и точкой, где применяется сила, деленная на расстояние между точкой опоры и весом, который будет поднят.

В тоже время метод египтян не дал значительного механического преимущества над простым вертикальным подъемом груза с помощью веревок, так как потребность в рабочей силе была крайне высока не только для буксировки и перевертывания камней (около 50 мужчин для буксировки блока весом 2,5 тонны), но и для строительства и демонтажа глиняных пандусов.

Историки подсчитали, что трудовые ресурсы, необходимые чтобы построить пирамиды составляли от 20000 до 50000 мужчин, а срок строительства большинства пирамид растягивался на десятилетия. В наши дни такие сооружения могут быть построены за несколько лет с помощью кранов и небольшого штата сотрудников.

Рождение крана. Шкив

Первые краны появились в Греции в конце 6 начале 5-го века до нашей эры. Римляне, стремясь строить большие сооружения, переняли технологию и развили ее дальше. Самые ранние краны состояли из троса, пропущенного через шкив. Прежде чем этот метод подъема нашел свое применение в строительстве, с 8-9-го века до нашей эры он использовался для черпания воды из скважин. Применение одного шкива не дает механического преимущества само по себе, но он меняет направление тяги: легче тянуть вниз, а не тащить вверх. Подталкивание вертикально вверх одной рукой производит приблизительно 150 ньютонов, в то время как подталкивание вертикально вниз одной рукой производит приблизительно 250 ньютонов.

Приблизительно в 4 веке до нашей эры механическое преимущество кранов было увеличено с помощью внедрения дополнительных изменений в данный метод подъема, а именно соединение нескольких шкивов в блоки. Механическое преимущество в таком случае равняется сумме используемых шкивов.

У подъемного крана с тройным шкивом есть два шкива, прикрепленных к подъемному крану и свободный шкив, отстраненный от него. Это предлагает механическое преимущество от 3 до 1. Подъемный кран с пятью шкивами в аналогичном механизме предлагает механическое преимущество от 5 до 1.

Используя составной шкив человек может поднять больше, чем не используя. Если единственный человек, тянущий веревку, может поднять груз в 50 кг, то он же может поднять (или опустить) 150 кг, используя подъемный механизм с тройным шкивом и 250 кг, используя блок с пятью шкивами. То же самое относится и к тросу. Трос с пределом прочности 50 килограммов может применяться для подъема (или спуска) 150 килограммов, используя подъемный механизм с тройным шкивом и 250 кг, используя блок с пятью шкивами.

Недостатком подъемного механизма с блоком шкивов является, опять-таки, расстояние и, следовательно, скорость подъема. Подъем груза на высоту 3 метра с помощью крана с тройным шкивом потребует трос длиной 9 метров, а подъем груза на высоту 3 метра с помощью крана с пятью шкивами уж потребует трос на 15 метров.

Теоретически, может быть использовано любое количество шкивов, но из-за трения, а как следствие быстрого износа механизмов, древние грузоподъемные машины были ограничены пятью шкивами. Если требовалась большая грузоподъемность механизма вместо увеличения количества шкивов в пределах одного блока римляне использовали два или более блоков шкивов с закрепленной к каждому из них своей бригады работников. Потеря мощности вследствие трения для средневекового крана оценивается в 20 процентов от максимальной мощности.

Лебедки и кабестаны

Другим усовершенствованием в области подъема и перемещения грузов стало изобретение лебедки и кабестана, которые стали применяться в производстве примерно в то же время, что и шкив. Единственное различие между лебедкой и кабестаном заключается в том, что первый механизм имеет горизонтальную ось, а второй вертикальную.

Механическое преимущество этих машин появлялось вследствие кругового вращения троса вокруг барабанной оси. Таким образом, человек, управляющий лебедкой, способен поднять груз в 6 раз больше, чем в случае, когда он бы просто тащил трос.

Подъемный механизм, сочетающий в себе блоки со шкивами и лебедки, давал возможность одному человеку поднимать груз весом до 1500 килограмм. В то время как для буксировки по рампе каменного блока такого же веса в Древнем Египте пришлось бы задействовать порядка 30 – 60 человек.

Ступальное колесо

Еще более производительным подъемным механизмом в сравнении с лебедкой было ступальное колесо, первые упоминания о котором датируется 230 годом до нашей эры. Такой грузоподъемный механизм имел в своей основе колесо диаметром 4 – 5 метров, что давало большее механическое преимущество из-за большего радиуса колеса в сравнении с радиусом оси. Более того, при подъеме груза с помощью лебедки, человек генерировал энергию только с помощью рук, а в случае со ступальным колесом подъемная сила появлялась от ходьбы/бега человека или тягловых животных. Таким образом, такое колесо повышало производительность человека в 70 раз и давало возможность одному человеку, приложившему усилие 50 кг, поднимать груз весом до 3500 кг. Некоторые из таких кранов (особенно портовые) снабжали двумя подъемными колесами. В свою очередь на каждом таком колесе размещали по два человека, идущих бок о бок. Максимальная грузоподъемность этих кранов, даже с учетом потери 20% из-за трения, достигала 11.2 тонн. Но такие механизмы имели и свои минусы. Например, для подъема груза на 10-метровую высоту человеку приходилось преодолеть расстояние в 140 метров, причем на довольно приличной скорости. Долго подобную скорость один человек поддерживать был не в силах, поэтому рабочую силу приходилось часто менять.

Подъемные башни

Несмотря на то, что мощность подъемного колеса впечатляет, задаешься вопросом – а как же наши предки поднимали более тяжелые грузы, например 500-тонные обелиски, в эпоху Римской империи? В основном, таким же методом, как и сейчас – способом объединения нескольких грузоподъемных устройств.

Один из методов, основанный на постройке огромной башни с множеством одновременно работающих кабестанов, описал в своей книге знаменитый инженер-строитель Ватикана —  Доминик Фонтана. Там дано подробное описание перемещения огромного обелиска с римского ипподрома на площадь собора Святого Петра. Процесс переноса обелиска включал в себя демонтаж, передвижение и подъем 350-тонной колонны на новом месте.

Грузоподъемные механизмы средневековья

После распада Римской империи, использование сложных грузоподъемных механизмов в Европе, практически остановилось на долгие 800 лет. Краны под управлением лебедок начали снова появляться только в конце 12 века. Краны с большими ступальными колесами снова начали использовать в 13 веке во Франции и в 14 веке в Англии, то есть немного позже, чем началось массовое использование ветряных мельниц и водяных колес. По сравнению с эпохой Римской империи до наших дней дошло очень мало технической информации о подъемных механизмах средневековья. Большинство наших исторических знаний исходит от картин и от иллюстраций в рукописях того времени.

Но все же несколько подъемных кранов с ступальными колесами были сохранены на чердаках церквей и соборов. Большие подъемные краны были необходимы для строительства готической архитектуры средневековья. Здания этой эпохи были значительно выше, чем самые высокие сооружения времен Римской империи.

Сначала краны, используемые для строительства готических церквей, монтировали на земле. Затем при необходимости такие краны разбирались и переносились на все новые и новые высотные отметки пока храм не отстроится. Часть этих кранов оставляли над сводами и под крышей, где они могли бы пригодиться для ремонтных работ.

Новым явлением для средневековья был стационарный портовый кран, снабженный подъемным механизмом со ступальным колесом. Древние греки и римляне его не использовали по причине наличия большой рабской силы, которую они использовали при разгрузке и загрузке судов. Римский стандарт транспортировочного контейнера (амфора) был достаточно мал и мог легко и быстро загружаться и выгружаться с помощью человеческого ленточного конвейера и пандуса.

Портовые краны впервые появились во Фландрии, Голландии и Германии в 13 веке, а также в Англии в 14 веке. Они были более мощными, чем краны, применяемые в строительстве, и оснащены не одним, а двумя подъемными колесами, имеющих диаметр до 6,5 метров. Эти более мощные подъемные механизмы были нацелены на более высокие скорости подъемы и опускания, нежели на большую грузоподъемность. При загрузке и погрузке грузов скорость была более важна, чем в строительстве.

Как правило, портовые краны имели крышу для защиты рабочих и механизма от осадков. Эти подъемные машины были схожи с ветряными мельницами, как технически, так и по внешнему виду. Предположительно в Европе было построено около 100 портовых кранов и всего 10 таких конструкций сохранилось до наших дней.

Поворотные краны

Сегодня стрела подъемного крана может вращаться на 360 градусов одновременно с перемещением груза по горизонтали вдоль стрелы. Первоначально основная часть кранов средневековья использовалась только для вертикального перемещения груза. Положение груза относительно оси стрелы можно было лишь незначительно регулировать с помощью троса, привязанного к перемещаемому грузу. Массовое применение кранов с поворотным механизмом стрелы датируется 17-м веком, что позволило значительно сократить сроки строительства.

Железные краны

В 19-м веке в конструкциях грузоподъемных механизмов появились три важных нововведения. Первым и наиболее важным нововведением было использование железных элементов зубчатых передач  вместо деревянных, что сделало подъемные машины более эффективными, надежными и мощными. В 1834 году был построен первый чугунный кран. И в этот же год был изобретен крепкий стальной трос, который был более надежной альтернативой тросу из натурального волокна. Третье нововведение – применение энергии паровых машин, при конструировании кранов. Теперь скорость подъема груза зависела от мощности паровой машины.

Металлический трос  вскоре нашел широкое применение при производстве грузоподъемных механизмов, а вот две другие новинки прижились только со временем. Дерево было предпочтительным материалом для многих кранов даже в двадцатом веке, особенно в регионах, где древесина была в изобилии. Энергия парового двигателя также внедрялась очень неохотно и медленно. «Ручные» краны оставались популярны до середины 20-го века.

Башенные краны

Наличие узких улочек в европейских городах затрудняло установку громоздких кранов. Это было основной причиной для создания в начале 20-го века первых башенных кранов. Этот механизм обладал всеми необходимыми качествами для строительства в стесненных условиях: он был высоким и мощным, но в то же время не занимал больших площадей. Первым производителем башенных кранов была компания «Maschinenfabrik Julius Wolff & Co» (Германия), которая в 1908 году выпустила первую партию кранов, рассчитанных для строительных нужд.

Со временем конструкция башенных кранов совершенствовалась, и в 1949 году Ганс Либхерр построил поворотный башенный кран со стрелой, которая была закреплена на верху металлической конструкции. Такой кран мог не только поднимать груз, но и перемещать в любое место строительства не опуская его. Начиная с 60-х годов двадцатого века конструкции грузоподъемных механизмов изменялись незначительно и касалось это в основном систем безопасности и управления, а также увеличения грузового момента.

mavego.ru

Как грузоподъёмный кран изменил историю?

Греки называли свои грузоподъемные (далее просто подъемные) краны журавлями, по-гречески «геранос». По-немецки журавль — «краних», откуда и пошло русское название «кран». В Древней Греции такие «журавли» чаще всего использовались в театре для подъема кулис, декораций и актеров.

Когда появился кран?

Сколько лет башенному крану, не знает никто. Древнегреческий историк Геродот писал, что египтяне при строительстве пирамид «поднимали камни посредством механизмов, собранных из деревянных досок. Первая машина поднимала их от земли до вершины первой ступени. На ней стояла другая машина, которая получала камень и передавала его на вторую ступень, откуда третья машина поднимала камень еще выше». Но историки не уверены, что эта машина была именно краном с блоками и тросами. Самый большой подъемный кран Древнего мира, о котором сохранились точные сведения, стоял в Александрии. Он был столь мощным, что поднимал с воды груженые суда и переносил их в сухой док. Почти в современном виде кран (только деревянный) появился в Европе в XIV-XV веках. Первый жилой дом, при строительстве которого использовали кран, был возведен в 1827 году в Англии, а современный башенный кран с поворотной башней появился в Германии в 1913 году.

Средневековый подъемный кран — реконструкция.

История подъемных кранов

2450 лет до нашей эры

Пирамиды в Гизе. Первый из известных историкам кранов предположительно работал на возведении пирамид. Ученые считают, что он был установлен почти на вершине пирамиды. Никаким другим из известных нам способов поднять огромные каменные блоки к вершине невозможно. Реконструкция крана показывает, что его приводили в действие 200 рабов.

Строительство пирамид в Гизе с помощью ручного крана.

XII-XV века

Средневековые каменные крепости. При их строительстве широко применялась техника, изобретенная еще в Древнем Риме. Средневековый кран делался из дерева, но уже имел поворотное основание и стрелу с изменяемым наклоном. Он поднимал до полутонны груз на высоту до 15 м. В движение кран приводило: мускульной силой строителей, которая возрастала за счет использования системы блоков.

Первая половина XX века

Небоскребы. На строительстве американских высотных зданий использовалось множество так называемых кранов-дерриков. Они представляли собой поворотную стрелу, которая жестко крепилась к установленной на здании башне. При сооружении московских высоток был разработан универсальный кран УБК. Он не требовал демонтажа по мере роста здания, а рос вместе с ним.

Строительство высотки МГУ.

2006 год

Burj Dubai. Для строительства этого здания в Дубае (ОАЭ) был собран самый высокий в мире кран — 750 м. Оператор такого крана считался привилегированным специалистом и получал в пять раз больше обычного крановщика. Высота башни (155 этажей) вместе со шпилем составляет 800 м.

Как устроен башенный кран?

•Башенные краны наращивают с помощью специального гидравлического подъемника. В нижней части крана есть секция, которая по размерам превосходит верхние. Она может подниматься и опускаться на больших подъемниках. Когда кран нужно нарастить, гидравлика поднимает башню, монтажники вставляют еще одну секцию и винтами крепят к ней башню.

•Крановщик должен видеть весь процесс — от строповки (подвески на стропы) до установки груза в нужное место, поэтому с ростом крана передвигается и кабина. Обычно есть три положения ее установки на башне. Краном можно управлять, даже когда в кабине никого нет. Для этого существуют специальные системы дистанционного радиоуправления.

•Тормоз — одно из главных устройств безопасности крана. При отключенном электропитании тормоз не дает грузу упасть, зажимая подъемный трос.

•Чем дальше груз расположен от башни, тем меньший вес может поднять кран. Поэтому иногда лучше подъехать к грузу, чтобы не поднимать его «кончиком стрелы». Кран передвигается по рельсам почти так ке, как поезд. Только у его колес, в отличие от железнодорожных, две реборды (выступы с каждой стороны). Колея башенного крана, то есть расстояние между колесами, имеет ширину 6 м. За минуту кран может пройти 20-30 м.

•В среднем иностранный башенный кран стоит 500-700 тыс. евро. Но его можно взять в аренду за 7-10 тыс. евро в месяц, причем вместе с пригадой крановщиков.

•Вес башенного крана в полной комплектации около 100 тонн.

•Средняя скорость подъема груза у мощного крана превышает 100 м/мин.

Сколько подъемных кранов в мире?

Около 125 тыс. кранов используются сегодня в мире. Почти четверть из них работают в небольшом арабском эмирате Дубай, где небоскребов сейчас строят больше всего на планете. Самый высокий свободно стоящий кран, то есть не прикасающийся к стене возводимого здания, имеет высоту 130 м. Монтаж одного крана для постройки высотных зданий занимает два-три дня. Грузоподъемность в среднем составляет 12 тонн. А самый маленький краник весит всего одну тонну и способен маневрировать внутри уже построенного дома, проходя даже в дверные проемы. При этом он поднимает почти тонну груза на высоту до шести метров.

Люди-краны

Леонардо да Винчи

Один из первых проектов подъемного крана с поворотной стрелой принадлежит этому великому итальянскому художнику и изобретателю.

Юлиус Вольф

Основатель немецкой фирмы WolfCrane и изобретатель башенного крана современного типа — Вольф создал его в 1913 году.

Ганс Либхерр

Основатель немецкой компании Libherr, производящей самые большие и мощные краны в мире.

©При частичном или полном использовании данной статьи — активная гиперссылка ссылка на познавательный журнал alfaed.ru ОБЯЗАТЕЛЬНА

Вас это заинтересует:

alfaed.ru


Смотрите также

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

*

Можно использовать следующие HTML-теги и атрибуты: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>