Acasă » Servicii on-line » Macara de ridicare. Macara: tipuri și scop

Macara de ridicare. Macara: tipuri și scop

Cea mai importantă caracteristică a unei macarale este capacitatea sa de ridicare, care este greutatea maximă pe care o poate ridica. Aceste mecanisme diferă atât în proiectarea lor, cât și în domeniul de aplicare.

Tipuri de macara

Există mai multe clasificări ale macaralelor.

După posibilitatea de mișcare, acestea sunt: mobile, staționare, crescătoare, circulare. O macara mobilă se deplasează în zonă cu ajutorul unor dispozitive speciale, una staționară nu are element autopropulsat și este atașată la baza șantierului, o macara în ridicare se poate ridica în sus și în jos cu ajutorul mecanismelor sale. Macaraua circulară, datorită designului său, se mișcă într-o direcție circulară.

După aparat, se disting macarale de tragere, pod, funie și stivuitoare. Macaralele de tragere sunt o săgeată sau un cărucior, de care este suspendat un corp de prindere a sarcinii, care se deplasează de-a lungul săgeții. O macara rulantă are un pod cu un cărucior care se deplasează de-a lungul ei. Stivuitoare - macarale cu o coloană verticală și un dispozitiv pentru stivuirea sarcinilor. Macaralele cu frânghii de transport au frânghii fixate în suporturi în loc de pod

După tipul de acționare, macaralele se disting cu un motor cu ardere internă, cu hidraulic, electric și. Modelele cu motor cu ardere internă sunt alimentate de rețeaua electrică a motorului, care este inclusă în proiectare. La macaraua cu acţionare electrică în dispozitiv există un motor electric de curent continuu sau alternativ. O macara acţionată hidraulic are o eficienţă scăzută. Modelele cu acționare manuală sunt utilizate pentru o cantitate mică de muncă.

În funcție de gradul de rotație, există modele rotative și non-rotative. Primele au o săgeată specială, care se bazează pe o coloană mobilă sau fixă, sau pe o placă turnantă. Astfel de dispozitive sunt instalate pe o șină sau un curs fără șină. Macaralele fixe au un design de tip span și nu sunt furnizate cu o parte cerc complet

Dupa metoda de instalare se disting macarale reglabile, radiale, mobile si remorca. Primul este instalat pe bază și poate fi mutat dintr-un loc în altul. Macaraua radială are capacitatea de a se deplasa în raport cu un suport staționar. Macaraua mobilă se mișcă liber în timpul funcționării. Macara remorcă are un mecanism de deplasare și deplasare într-o remorcă în spatele unui cârlig.

În funcție de tipul mecanismului de ridicare, există cârlig, magnetic, știft, clapetă, aterizare, macara de puț. Macaraua cu cârlig este un dispozitiv de ridicare sub formă de cârlig. Macaraua magnetică este echipată cu un electromagnet. Macaraua de prindere are un apucator (dispozitiv de captare a mărfurilor). Robinetul cu știfturi este echipat cu o prindere pentru extragerea știfturilor din electrolizatoare. Macaraua de aterizare are o coloană cu clește orizontal în partea inferioară pentru captarea țaglelor în cuptor. Macaraua de sondă este destinată deservirii cuptoarelor de sondă.

Numirea unei macarale

Macaralele sunt utilizate în principal în diverse întreprinderi. Aceasta este o tehnică absolut indispensabilă și utilă. Cu ajutorul acestuia, încărcăturile grele sunt ridicate la o înălțime mare și mutate la locul potrivit. Macaraua este o tehnică indispensabilă pentru finisare și lucrari de acoperisuri. Este utilizat în mod activ în construcții pentru instalarea pereților de panouri și a fundațiilor de bloc.

În plus, macaralele sunt folosite în porturi și depozite pentru deplasarea mărfurilor. Nicio turnătorie sau atelier de mașini nu se poate lipsi de o macara fixă.

Foarte des, proprietarii de case private folosesc o macara de casă. Acestea sunt mecanisme simple care fac față perfect sarcinilor. Aceste dispozitive au o capacitate mare de transport și o lungime a brațului de 8 - 9 m. Cea mai simplă astfel de macara constă din suporturi, o săgeată, un mecanism de ridicare și o contragreutate.

O macara este un echipament funcțional necesar în multe locuri în care sunt manipulate sarcini și materiale grele. Acest dispozitiv facilitează foarte mult munca și economisește timp.

Macaralele pot fi văzute pe orice șantier. Acolo își întind labele puternice. Mașinile mobile, precum macaraua prezentată în imagine, își pot extinde brațul telescopic acționat hidraulic până la 130 de picioare și pot ridica cu ușurință 45 de tone de materiale de construcție.

Prin îndepărtarea părții mobile a brațului din interior, o astfel de macara este făcută de dimensiunea unui camion obișnuit și pur și simplu merge mai departe acolo unde este nevoie. Mecanismul troliului controlează cablul coborât de pe braț. O sarcină este atașată la acest cablu cu un cârlig. Când troliul începe să înfășoare cablul, sarcina crește. Sistemul de scripete și cabluri multiple dintre cârlig și braț reduce efortul care trebuie aplicat troliului pentru a ridica sarcina.

Pentru a echilibra o sarcină grea

Când macaralele ridică sarcini grele, se bazează pe grinzi în consolă sau pe stabilizatori pentru a nu se răsturna. Fiecare astfel de grindă acționează ca punct de sprijin al grinzii de echilibru. Cu ajutorul acestuia, sarcina ridicată este echilibrată de greutatea macaralei în sine. Picioarele retractabile ale grinzii de sprijin sunt realizate din oțel, aluminiu sau nailon. Fiecare picior poate fi ridicat și coborât individual până când macaraua este în poziția dorită.

Coborârea și coborârea brațului

Doi cilindri hidraulici controlează mișcarea brațului. Un cilindru ridică și coboară brațul, în timp ce celălalt îl lungește și scurtează.

Cârlig, frânghie și bloc de macara pentru camion

Bloc cu cârlig cu o capacitate de ridicare de 20 de tone

Bloc cu 7 treceri

Privind macaraua. Calculatoarele de bord monitorizează funcționarea macaralei: greutatea încărcăturii, unghiul de înălțime și lungimea brațului, unghiul macaralei în sine și, la unele modele, chiar viteza vântului.

Diagrama momentului de încărcare a macaralei

Diagrama de sus arată că cu cât brațul este extins mai mult în direcția orizontală, cu atât macaraua poate transporta mai puțină sarcină fără riscul de răsturnare.

O macara este un dispozitiv cu ajutorul căruia puteți ridica și muta sarcini de diferite greutăți. Principala caracteristică a oricărei macarale este capacitatea de transport, adică greutatea maximă pe care o poate ridica. Aceste mecanisme diferă atât în domeniul de aplicare, cât și prin design. Luați în considerare pe scurt dispozitivul principalelor tipuri de macarale.

Toate au în comun prezența cu care are loc ridicarea și deplasarea mărfurilor. După tip, macaraua este pivotantă și fixă, mobilă și staționară.

Rotire

Au o săgeată care se sprijină pe o coloană (mobilă sau fixă) sau pe o placă turnantă. Aceste dispozitive pot fi montate pe șine și fără șine. Acestea din urmă sunt automobile, pneumowheel și omida. În plus, se folosesc macarale de rotire staționare (pe acoperiș sau pe perete).

fix

O macara fixă este de obicei un design de tip span. În plus, acest tip include mecanisme perete-consolă. Macaralele fixe zburătoare aeriene sunt echipate cu un dispozitiv de ridicare care se deplasează de-a lungul șinelor. În acest caz, șinele sunt așezate de-a lungul vârfului pereților opuși ai clădirii. Designul peretelui include o ferme specială fixată pe peretele clădirii.

Scop principal

Macaralele sunt folosite cel mai des în întreprinderi. Aceasta este o tehnică foarte utilă și uneori indispensabilă. Cu ajutorul acestuia, ridică sarcini grele la o înălțime și le mută dintr-un loc în altul. Acest lucru este adesea necesar, de exemplu, atunci când se instalează fundații de bloc și pereți de panouri, la acoperișuri și pe lângă șantierele de construcții, macaralele sunt utilizate în depozite, pentru mutarea mărfurilor, în porturi și la întreprinderi. Fără pod rulant nici un singur atelier mecanic sau de turnătorie nu este cruţat.

Aplicație în construcția de locuințe private

Datorită costului ridicat, este destul de problematic pentru comercianții privați să achiziționeze chiar și o macara personală mică. Închirierea în acest caz poate fi o alternativă destul de bună. La urma urmei, de obicei, la un șantier privat, o macara nu este necesară în mod constant, ci pentru o performanță unică de unul sau mai multe sarcini specifice. Uneori, proprietarii de cabane și case folosesc dispozitive de ridicare de casă.

Acestea sunt mecanisme destul de simple, care, în ciuda relativității lor primitive, fac o treabă bună cu sarcinile. Uneori poate fi o adevărată macara de casă. Astfel de dispozitive au de obicei o capacitate de încărcare destul de mare (300-350 kg) și lungimea brațului (6-8 m). Realizarea unei astfel de macarale este destul de dificilă, dar posibilă. Singurul lucru este că în fabricație este necesar să se respecte anumite norme și reguli de siguranță. Cea mai simplă astfel de macara poate consta dintr-o săgeată, suporturi, o contragreutate și un mecanism de ridicare.

O macara este un dispozitiv foarte util si functional, de care este imposibil de facut fara pe santiere, depozite, fabrici si in toate acele locuri in care se lucreaza cu materiale si obiecte grele. Această tehnică poate facilita foarte mult munca și poate reduce timpul de lucru în sine.

Exista tipuri diferite macarale, respectiv, și sunt dispuse diferit.

macarale portal. Trebuie remarcat faptul că astfel de macarale vin și în diferite tipuri și sunt adoptate denumiri speciale pentru ele:
KPM - macara portal,
KPP - macara de reîncărcare portal,
KPD - macara portal de andocare.

Proiectarea macaralelor portal este un sistem de braț rotativ instalat pe portal, care se deplasează de-a lungul pistelor macaralei. Semiportalul, pe care este instalată macaraua portal, este proiectat pentru a trece diferite tipuri de transport. Macaralele tip portal sunt utilizate în principal în porturile maritime și fluviale, la instalațiile de construcții navale și reparații navale și în docuri plutitoare, la construcția de structuri hidraulice. Astfel, spre deosebire de macaralele anterioare, macaralele tip portal au un domeniu de utilizare restrâns.
Ridicarea încărcăturii pe macaralele portal se realizează cu ajutorul cârligelor și prinderilor, la montarea macaralelor cu ajutorul cârligelor.
Pot exista de la una până la trei piste de rulare, respectiv, lățimea cotului de rulare a macaralei este de 6, 10,5 și 15,3 m. Capacitatea de ridicare a macaralelor portal este diferită pentru macaralele de reîncărcare și asamblare. Deci, pentru macaralele de transfer, capacitatea de ridicare este de 5-40 de tone, pentru macaralele de asamblare - până la 300 de tone. Distanta ajunge la 40 m.

Macarale rulante sunt utilizate pe scară largă în atelierele de construcții și producție. Astfel, macaralele rulante sunt utilizate în industrie, industria construcțiilor și depozitare. De asemenea, podul macarale cu grab sunt utilizate pe scară largă în industria metalurgică.
În esență, podurile rulante sunt un tip de macara rulantă. O macara rulantă este o structură cu un suport sau un pod suspendat. Şenul macaralei este un element de susţinere pentru piesele de sprijin ale unui rulant rulant. Șinele macaralei rulante sunt așezate fie pe pereții clădirii, fie pe suporturi situate în exteriorul clădirii. O grindă purtătoare sau un pod se deplasează de-a lungul șinelor. Astfel, atunci când se utilizează o macara rulantă, amplasamentul principal nu este ocupat. Un cărucior de marfă cu troliu care asigură ridicarea mărfurilor se deplasează de-a lungul podului. Macara rulantă este echipată cu cârlige sau prindere cu magnet. Această posibilitate extinde în mod semnificativ domeniul de aplicare a macaralelor rulante cu două grinzi. Macaralele cu o singură grindă sunt mult mai ușoare și mai manevrabile decât macaralele cu două grinzi. În plus, podurile rulante cu o singură grindă pot fi echipate cu un cărucior.

Unul dintre cele mai comune tipuri de macara rulantă este macaraua rulantă. Grinda-macara este alcătuită din grinzi de capăt, o grinda de deschidere și un mecanism de ridicare. Grinzile de capăt și grinda de deschidere sunt atașate una de alta, asigurând astfel mișcarea mecanismului de ridicare. Datorită mecanismului de ridicare, sarcina se poate deplasa în direcția orizontală și verticală. În acest caz, mecanismul de ridicare în sine se mișcă de-a lungul grinzii de deschidere. Macaraua cu grindă este echipată cu un palan manual sau electric (mecanism de ridicare directă). În nici un caz nu poate fi folosită o macara cu grindă pentru a muta diverse substanțe otrăvitoare și toxice și pentru a muta oamenii. Practic, o macara cu grindă este folosită pentru operațiunile de încărcare și descărcare și pentru instalarea într-o producție sau depozit.
Cel mai bine este să folosiți o macara cu grindă fie sub un baldachin, fie în interior în interior. Diferența de temperatură permisă de la -200С la +400С. Macaralele cu grindă pot fi manuale sau electrice (puterea provine de la un motor electric conectat la rețea printr-un fir sau cablu) și susținute sau suspendate.
Grinzile-macarale de sprijin se deplasează în principal de-a lungul șinelor de ghidare. Astfel de șine sunt fie un pătrat, fie o șină montată pe suporturi metalice sau din beton.
Macaraua cu grinzi de susținere include următoarele componente:

grindă span
grinzi de capăt (au roți de rulare)
piste de rulare a macaralei
mecanism de ridicare

Mecanismul de ridicare din grinda macara manuală este dispus cu ajutorul palanelor cu lanț. În consecință, palanele electrice sunt utilizate pentru o grindă de macara cu o acționare electrică. Grinda macaralei actionata electric poate fi actionata fie de la panoul de comanda, fie de pe podea.
Macaralele cu grinzi suspendate se deplasează de-a lungul căilor aeriene care sunt situate în clădirea însăși sau în afara clădirii, de-a lungul pasajelor supraterane.
Grinzile macaralei rulante constau din:

grindă de deschidere;
grinda de capăt rigidă
grindă de capăt mobilă
cărucioare de rulare care se deplasează de-a lungul ghidajelor de grinzi în I ale macaralei (grinzile sunt suspendate de ele)
mecanism de ridicare
Panou de comandă cu buton pentru controlul macaralei electrice

Dacă există o astfel de nevoie, atunci grinda este întărită cu o structură verticală.
Există grinzi de macara dublă și cu o singură travă. Utilizarea lor în producție depinde de zona de serviciu.
Avand aceeasi capacitate de incarcare, grinzile macaralei suspendate sunt mult mai usoare decat cele de sustinere. Un alt plus al grinzilor de rulare este o suprafață mare de serviciu decât cea a celor de susținere. Cu ajutorul grinzilor de macara suspendate, devine posibilă deservirea zonei din apropierea pereților.

Macarale cu consola.

Macarale tip portal. Un alt tip de macarale sunt macaralele tip portal. Structurile portante ale macaralelor tip portal sunt susținute pe șina macaralei prin grinzi de susținere. Macaralele tip portal sunt utilizate pe scară largă în diverse industrii. În special, sunt indispensabile în întreținerea depozitelor, mărfurilor cu bucată, containerelor și mărfurilor de cherestea, pentru instalarea de structuri prefabricate industriale și civile, pentru întreținerea hidrocentralelor și instalații secționale în construcțiile navale. Instalați macarale tip portal în zone deschise.

macara stivuitor aspect seamănă cu o macara cu grindă, dar designul unui stivuitor are mai multe diferențe. Principalul lucru este că un palan este utilizat la construcția unei macarale cu grindă, iar un stivuitor cu furcă este utilizat pe o macara portabil. De fapt, un încărcător are aproximativ același design, dar prin manevrabilitate și manevrabilitate, încărcătorul este departe de a fi un stivuitor. Un stivuitor poate conduce chiar și pe un culoar îngust și, în consecință, poate efectua lucrări care sunt inaccesibile unui încărcător.

Macarale cu șenile autopropulsate. Există vedere separată macarale care se deplasează pe un șasiu cu șenile - o macara cu șenile autopropulsată. Desigur, livrarea unei astfel de macarale este o sarcină destul de laborioasă, dar o macara pe șenile justifică costurile. Cu acesta, puteți ajunge la o înălțime de ridicare mai mare, iar macaraua pe șenile are o capacitate mare de ridicare. Pentru a reduce costul transportului unei macarale pe șenile dintr-un loc în altul, principiul construcției agregate este aplicat pe scară largă. Această caracteristică permite nu numai să faciliteze dezmembrarea, ci și transportul mărfurilor. Macaralele pe șenile funcționează atât dintr-o unitate diesel-electrică, cât și din rețeaua electrică. Designul macaralelor pe șenile include un număr mare de echipamente diferite, ceea ce crește productivitatea și puterea acestor macarale. Macaraua pe șenile este formată din: o piesă de rulare și rotire, un troliu, un mecanism de rotație, un generator și o stație diesel-electrică, un suport de asamblare, o cabină, o suspensie de marfă și o clemă cu cârlig etc. Macaraua pe șenile este transportată folosind vehicule speciale.

Macarale cu consola. Următorul tip de macara este macaraua cu braț. Macaralele cu braț sunt disponibile în două variante: macara cu braț montată pe perete și macara cu coloană.
1. Macaraua cu braț montată pe perete constă dintr-o ferme montată pe perete, de-a lungul căreia se deplasează un cărucior montat pe perete cu troliu pentru a ridica sarcina. Macaralele cu consolă montate pe perete sunt utilizate în principal în ateliere pentru a reduce munca macaralelor rulante. Macaralele cu consolă montate pe perete sunt instalate permanent: se pune o coloană și se montează o consolă pe baza acesteia. Posibilitatea de utilizare a macaralelor cu braț depinde în mare măsură de specificul producției și a spațiilor, dar totuși, macaralele cu braț sunt utilizate în principal în încăperi mici.
2. Când se utilizează o macara cu coloană, se folosește o coloană staționară în locul unei ferme de perete. Macaralele cu coloane sunt folosite pentru a deservi diferite unități și, prin urmare, sunt utilizate în fabricile de construcție de mașini.

Macarale montate pe șine. La șantierul de construcție (port de marfă etc.), sunt instalate șine speciale de-a lungul cărora se deplasează macaraua. Cele mai comune macarale montate pe șină sunt cu un braț de 15 m (setul complet este completat de un cârlig de marfă pentru încărcături unice), uneori poate exista o inserție de săgeată pentru încă 5 m, ele completează, de asemenea, designul cu prinderi, trolii și alte detalii. Sunt produse diferite tipuri de macarale montate pe șină: cu și fără rotație a turnului, staționare, fixe și de sine stătătoare pe cadrul de bază.

Din cele mai vechi timpuri, cele mai vechi civilizații, construind capodopere ale arhitecturii fără precedent chiar și după standardele moderne, au putut folosi doar forța musculară pură, abilitățile organizatorice ale managerilor de construcții și mecanismele ingenioase pentru a ridica blocurile de construcție. Contemplând talentele și capacitățile strămoșilor noștri, începi să experimentezi o groază reverențioasă și nu poți să crezi că o persoană ar fi putut face așa ceva fără intervenția forțelor din altă lume. Nu e de mirare că există o părere că oamenii au construit multe monumente arhitecturale cu ajutorul inteligenței extraterestre.

Astăzi, chiar și cu mașini de ridicat de ultimă generație, multe lucrari de constructie dintre cele pe care le-au făcut strămoșii noștri, nu le putem repeta.

Modern obișnuit macarale turn utilizate în construcții au o capacitate de încărcare de până la 20-30 de tone. Cu toate acestea, o astfel de putere a tehnologiei le-ar fi părut complet insuficientă strămoșilor noștri. Majoritatea blocurilor de piatră folosite la construcția piramidelor egiptene cântăreau doar 2-3 tone fiecare. Orice macara modernă ar fi făcut față unei astfel de sarcini. Dar nu toate pietrele aveau o greutate atât de mică. Unele blocuri au ajuns la o greutate de 50 de tone. Și în acele vremuri, strămoșii noștri nu aveau macarale, aveau doar puterea trupului, a spiritului și a gândirii.

De exemplu, în templul lui Amon-Ra din Karnak (cel mai mare complex de templu din Egiptul Antic), blocuri de piatră cu o greutate de la 60 la 70 de tone se află pe coloane de 23 de metri.Se pune întrebarea: cum pot oamenii să atingă o asemenea înălțime fără special mecanisme de ridicare? le-ar putea monta?

Sau să luăm, de exemplu, coloana lui Traian din Roma. Construită din 20 de blocuri de marmură de către arhitectul Apolodor din Damasc în secolul 113 î.Hr., coloana este goală în interior și are o scară în spirală de 185 de trepte care duce până în vârf. Dimensiunile sale sunt uimitoare. Cu o înălțime de 38 m și un diametru de 4 m, greutatea sa este de aproximativ 40 de tone. Între timp, nu numai că au putut să-l livreze la locul de instalare, ci și să-l ridice la o astfel de înălțime fără a-l deteriora.

Pe coloanele templului ruinat al lui Jupiter din Baalbek sunt blocuri de piatră care cântăresc mai mult de 100 de tone și sunt ridicate la o înălțime de 19 metri.

Astăzi, pentru a ridica o încărcătură de 50 până la 100 de tone la o înălțime similară, am avea nevoie de cea mai puternică macara creată vreodată de om.

Cu siguranță ești deja uimit, dar aceasta nu a fost limita capacităților arhitecților din secolele trecute - au ridicat și greutăți mai mari.

În 520, regele ostrogot Teodoric a ordonat supușilor săi să construiască un mausoleu pe malul Mării Adriatice, unde, după moartea sa, a vrut să-și odihnească sufletul barbar. În singurul monument de arhitectură gotică care a supraviețuit până în zilele noastre, o cupolă de 10 metri sculptată din calcar din Istria este un bloc solid de piatră de 300 de tone.

Și a doua cea mai mare piramidă egipteană antică a lui Khafre este formată din blocuri monolitice care cântăresc mai mult de 425 de tone.

Dar voi încerca să vă impresionez și mai mult spunându-vă cum a apărut una dintre cele mai maiestuoase și uriașe statui din lume în necropola orașului Teba - coloșii din Memnon.

Aceste statui îl înfățișează pe faraonul așezat Amenhotep al III-lea, cel mai mare faraon al Egiptului Antic, în timpul căruia statul a atins nu numai o prosperitate economică fără precedent, ci și crearea celor mai mari monumente culturale ale civilizației egiptene. Aceste statui au fost realizate din blocuri de gresie de cuarț, extrase din carierele din apropierea Cairoului modern. Până la locul de instalare au parcurs 670 km pe sol. Și ținând cont de platformele de piatră pe care stau statuile, acestea ajung la 18 metri înălțime, iar fiecare greutate este de aproximativ 700 de tone ( desigur, până astăzi nimeni nu le-a cântărit, pentru că acest lucru este imposibil. Această greutate este calculată matematic).

Este greu de imaginat că civilizațiile, al căror progres tehnologic era la început, nu puteau construi decât singure structuri arhitecturale atât de grandioase. Este timpul să ne gândim la ajutorul zeilor sau la intervenția omuleților verzi. Dar suntem oameni rezonabili. Oricât de mistice arată clădirile atât de uriașe din trecut, au fost făcute de oameni și este destul de curios să înțelegem cum au făcut-o.

Având în vedere că astăzi ar trebui să folosim cele mai puternice macarale moderne pentru a efectua munca pe care o făceau strămoșii noștri, se pune întrebarea cum ar putea ridica astfel de greutăți impresionante fără ajutorul unor mașini complexe? De fapt, mecanismele și dispozitivele de care dispuneau erau prezente. Dar, o diferență semnificativă între macaralele moderne și mecanismele din trecut este că mașinile noastre sunt alimentate de energie și combustibil, iar mașinile din trecut lucrau exclusiv cu puterea umană.

Practic, nu există o limită de greutate a obiectelor pe care oamenii le pot ridica. Doar că, cu cât greutatea este mai mare, cu atât este nevoie de mai mulți oameni. Nu există restricții cu privire la înălțimea la care această greutate ar putea fi ridicată, dar în acest caz nu se pot renunța la mecanisme specifice și trucuri tehnice ingenioase. Principalul avantaj al tehnologiei moderne este doar viteza de ridicare a greutăților. Dar, desigur, oamenii nu au folosit întotdeauna doar puterea umană atunci când ridicau greutăți.

Primul mecanism de ridicare a fost creat de om în urmă cu peste 5.000 de ani. De fapt, ar fi o exagerare să-l numim un mecanism ca atare. De fapt, acestea au fost trucuri tehnice, dar destul de reușite.

Pârghii și rampe

Primele mecanisme tehnice de ridicare și deplasare a mărfurilor, la care oamenii au început să recurgă, au fost pârghiile și rampele.

Rampa era un fel de plan înclinat, de-a lungul căruia a devenit posibilă deplasarea chiar și a sarcinilor extrem de grele. La mutarea unui obiect de-a lungul unei rampe, mărimea aplicării forței necesare este redusă semnificativ, iar coeficientul de avantaj mecanic al planului înclinat este egal cu lungimea împărțită la înălțimea obiectului. Adică, cu cât panta suprafeței este mai plată, cu atât este mai ușor să efectuați munca de ridicare a sarcinii.

Avantajul mecanic al pârghiei este că, datorită lungimii barei transversale (pârghiei), este necesară o forță mai mică pentru deplasarea obiectului.

Dar, în ciuda faptului că utilizarea rampelor și pârghiilor de către egipteni le-a oferit capacitatea de a ridica greutăți mari la înălțimi considerabile, cantitatea de muncă pentru o astfel de muncă a rămas semnificativă. De exemplu, pentru a tracta un bloc de piatră cu o greutate de 2,5 tone, a fost necesar să se folosească puterea fizică a aproximativ 50 de oameni. Potrivit istoricilor, între 20.000 și 50.000 de oameni au fost implicați în construirea unei piramide.

Nașterea unei macarale - un scripete

Prima asemănare a macaralelor apare în Grecia pe la sfârșitul secolului al VI-lea - începutul secolului al V-lea î.Hr. Grecii, aspirând să creeze monumente și temple uriașe, inventează o modalitate de a ridica o sarcină cu o frânghie și un scripete, folosind principiul simplu că a trage în jos este întotdeauna mai ușor decât a ridica. Folosirea scripetelor duce în curând la faptul că grecii refuză complet să folosească rampe și pârghii și se străduiesc în toate modurile posibile. îmbunătăţi sistem de scripete.

În următoarele două secole, greacă șantiere de construcții sunt martorii unei scăderi accentuate a greutății materialelor utilizate în construcție. Invenția scripetelui i-a condus pe arhitecți la ideea că era mai practic să folosești multe pietre mici în timpul procesului de construcție. Spre deosebire de perioada arhaică, cu tendința sa către dimensiunile din ce în ce mai mari ale blocurilor de construcție, templele grecești din epoca clasică au început să graviteze invariabil spre utilizarea blocurilor de piatră care nu mai depășeau 15-20 de tone. În plus, practica ridicării unor coloane mari monolitice a fost practic abandonată. Așa că apariția pe scripete a dus la faptul că vechii constructori au încetat să mai creeze clădiri atât de neînțelese ca dimensiuni.

Treptat, în jurul secolului al IV-lea î.Hr., avantajul mecanic al unui scripete a fost sporit prin combinarea mai multor scripete într-un bloc. De exemplu, când folosește un scripete triplu, o persoană nu mai putea ridica 50 kg, ci 150 kg, iar când folosește un bloc cu cinci scripete, 250 kg.

O altă îmbunătățire inventată de om pentru ridicarea sarcinilor a fost crearea unui troliu și a unui cabestan. Ambele dispozitive au fost inventate în același timp cu scripetele. Și avantajul mecanic al acestora a fost creat de rotația circulară a frânghiei de-a lungul axei tamburului, ceea ce a condus la capacitatea de a ridica sarcini de 6 ori mai mari decât este capabilă o persoană. Singura diferență dintre un troliu/cabren și un scripete a fost că primul avea o axă orizontală, în timp ce al doilea avea o axă verticală.

Combinația dintre scripete și troliu era deja o piesă de mașină impresionantă în sine. Acolo unde o persoană putea manipula înainte doar 50 kg, acest dispozitiv făcea posibilă ridicarea până la o tonă și jumătate.

roată

Un efect de ridicare și mai puternic a avut o roată, menționată pentru prima dată în anale în 230 î.Hr. Până în a doua jumătate a secolului al XIX-lea, acesta a rămas un element important al macaralelor.

O astfel de roată avea de obicei un diametru de 4 până la 5 metri și avea un avantaj mecanic mai bun decât un troliu sau un cabestan datorită razei mai mari a roții și razei mici a osiei. În plus, atunci când lucrați cu troliu și cabestan, puterea era generată numai de brațul și umărul unei persoane, care în cazul unei roți era înlocuită cu puterea generată de o persoană care merge sau de un animal de tracțiune. Astfel, roata a crescut capacitățile umane de 14 ori și a făcut posibil ca o persoană să ridice o greutate de 3,5 tone. Unele macarale portuare au fost apoi echipate cu două roți de rulare, în care s-au deplasat 4 persoane în același timp, ceea ce a făcut posibilă ridicarea greutăților de până la 14 tone.

Dar, desigur, o forță motrice ca o persoană are și propria sa marjă de „putere”. Pentru a ridica o încărcătură de 7 tone la o înălțime de 10 metri, doi bărbați au trebuit să meargă 140 de metri cu o viteză de 6 metri pe secundă. Este destul de dificil pentru o persoană să mențină o astfel de viteză mult timp. Forța de muncă a trebuit să fie schimbată constant, iar mecanismele s-au uzat rapid. Acest dispozitiv a fost eficient, dar scump și de scurtă durată.

Obelisc

În ciuda faptului că capacitatea de încărcare a roții este impresionantă, blocurile de piatră din care erau construite clădirile din Roma antică cântăreau atât de mult încât mecanismul roții nu le-ar fi făcut față. Deci, cum au făcut-o strămoșii noștri? Da, în principiu, în același mod în care ne ocupăm astăzi de astfel de sarcini - prin combinarea mai multor mecanisme de ridicare.

Una dintre metodele folosite de arhitecții antici a fost construirea unui turn de ridicare uriaș, alimentat de multe cabestane. În acest caz, s-au folosit capstane câte erau necesare pentru a ridica orice greutate. Desigur, în același timp, un număr mare de oameni și animale de tracțiune au fost implicați în procesul de construcție. Un inginer care trăiește acum 1000 de ani, constructorul multor clădiri din Vatican, Dominic Fontana, a vorbit în detaliu despre modul în care a avut loc un proces similar în cartea sa. El a povestit o poveste care s-a întâmplat în 1586.

Într-o zi, Papa Sixtus al V-lea a decis să scoată un obelisc imens de pe arena Circului Maxim din Roma.

La comanda sa, acest obelisc urma să fie mutat din hipodrom în piața de lângă nou-construită Catedrală Sf. Petru.

Catedrala lui Petru se afla la doar 256 de metri de hipodrom, dar trebuie înțeles că înălțimea obeliscului a fost de „doar” 41 de metri, iar greutatea sa a fost fantastică - 350 de tone. La început, obeliscul a fost așezat orizontal pe platforme cu ajutorul unui turn uriaș construit, lucrând cu trolii și cabestane. Acest proces a implicat 907 oameni puternici din punct de vedere fizic, 140 de cai grei, un turn din lemn de 27,3 metri condus de 40 de cabestane și a durat mai mult de un an pentru a muta obeliscul. Se transporta folosind platforme montate pe role. Dar construcția obeliscului a durat doar 13 ore și 52 de minute. Toate străzile care duceau spre piață au fost blocate de soldații romani, iar mulțimii de privitori, sub amenințarea cu moartea, i-a fost interzis să scoată chiar și cel mai mic sunet. Comenzile erau date muncitorilor cu ajutorul tobelor, clopoteilor și steagurilor de semnalizare. Procesul a fost efectuat cu atenție și acuratețe, dar la un moment dat a devenit clar că funiile care susțin obeliscul erau pe cale să se rupă. Toată lumea a înghețat, de frică să se miște, și deodată s-a auzit un strigăt din mulțime: „Toarnă apă pe frânghii!”. Acest strigăt a venit de la un „lup de mare” experimentat – căpitanul navei pe nume Domenico Bresca. Cunoașterea afacerilor maritime i-a sugerat o cale de ieșire din situație - când frânghia se udă, se strânge și devine mai puternică. Datorită acestui sfat, obeliscul voluminos a fost instalat fără pierderi acolo unde era necesar. Papa a mulțumit căpitanului cu resurse, iar obeliscul încă împodobește Piața Sf. Petru.

Mecanisme de ridicare în Evul Mediu

După căderea Imperiului Roman, mecanismele complexe de ridicare nu au fost folosite în Europa mai mult de 800 de ani. În comparație cu vremurile măreției romanilor, foarte puține informații au ajuns la noi despre progres tehnicîn domeniul mecanismelor de ridicare în acei ani. Unele dintre informații pot fi găsite doar în picturile marilor artiști, în ilustrații pentru cărți și manuscrise.

Mai jos, un fragment din tabloul „Turnul Babel” de Pieter Brueghel c bătrân (1563).

Din fericire, mai multe exemple ale roții acelor vremuri au supraviețuit până în zilele noastre. Au fost necesare mecanisme mari de ridicare pentru a construi clădirile bisericii gotice foarte înalte și complexe din punct de vedere structural.

Cel mai probabil, inițial ascensoarele au fost instalate în interiorul clădirii, la sol. Cu ajutorul lor, catedralele au fost reconstruite și, dacă era necesar, reparate ulterior.

Și acesta este un alt mecanism de ridicare medieval - o macara pivotantă mare montată deasupra catedralei din Köln, de 157 de metri, din Germania. Macaraua a fost construită în jurul anului 1400 și a fost demontată abia în 1842. Înălțimea macaralei era de 15,7 m, iar lungimea brațului acesteia era de 15,4 m. Astfel, dimensiunile acesteia au repetat practic dimensiunile macaralelor turn moderne.

Macarale portuare

Exemple excelente de gândire tehnică a inginerilor medievali au fost macaralele portuare staționare, propulsate de o roată. Pentru prima dată, astfel de macarale au apărut în secolul al XIII-lea în Flandra (Olanda), după cum arată acest desen,

Germania și în Anglia. Acestea erau structuri puternice, echipate nu cu una, ci cu două roți cu un diametru de cel puțin 6,5 metri. O astfel de putere era necesară nu atât pentru ridicarea greutăților uriașe, cât pentru o viteză mai mare și pentru ridicarea sarcinilor la o înălțime considerabilă. Portul a apreciat viteza de descărcare și încărcare a navelor. În construcții, timpul de lucru nu a fost atât de decisiv.

Roțile portuare erau adesea acoperite cu un acoperiș din lemn pentru a proteja mecanicii și muncitorii de ploaie. Aceste structuri staționare aveau multe în comun cu morile de vânt, atât din punct de vedere extern, cât și din punct de vedere tehnic, dar erau foarte limitate ca număr în toată Europa.

Cele mai puternice macarale portuare au fost construite pe docurile din Londra în anii 1850. Lucrau de pe două roți cu o rază de până la 3 metri, iar în fiecare mergeau 3-4 persoane.

Rotirea macaralelor

Macaralele moderne pot roti brațul la 360 de grade, adică macaraua este capabilă să miște sarcina nu numai de-a lungul axei verticale, ci și pe orizontală. Majoritatea macaralelor folosite în Evul Mediu erau capabile doar să deplaseze sarcini pe verticală.

Prima macara cu posibilitatea de mișcare orizontală a fost descrisă în 1550 în cartea lui Georgius Agricola, un om de știință, inginer, filozof și istoric german al Renașterii. Totuși, aceasta a fost doar o idee. Dar primul prototip al unui astfel de mecanism a fost creat de arhitectul francez Claude Perrault abia în 1666. Macara lui avea un sistem complex de cabluri care se desfășoară cu un tambur de frânghie.

În această macara, atât roata, cât și brațul se puteau roti la 360 °, iar macaraua destul de mare în sine a putut ridica o sarcină de până la 1 tonă cu o rază de rotire de 2,4 m.

macarale de fier

Secolul al XIX-lea a devenit sec evenimente importanteîn îmbunătățirea macaralelor, oferind omenirii trei inovații majore. Prima, și una dintre cele mai importante, a fost utilizarea fierului ca material pentru crearea unor mecanisme complexe de construcție și ridicare. Prin înlocuirea structurilor din lemn, macaralele din fier au devenit mai puternice, mai fiabile și mai eficiente. Prima macara din fontă a fost construită în 1834 și la acea vreme era apogeul ingineriei. A doua invenție a fost crearea în același an a unui cablu de fier mai puternic, care a înlocuit frânghiile din fibre naturale rupte ușor. Și în cele din urmă, în 1851, odată cu apariția motorului cu abur, această îmbunătățire a afectat și producția de macarale.

Cablul a devenit curând utilizat pe scară largă în domenii diverse viața umană, dar alte două inovații au intrat în viață încet și fără tragere de inimă. Lemnul, uneori combinat cu fier, a continuat să fie principalul material de construcție pentru multe macarale până la începutul secolului al XX-lea. Mai ales în zonele în care era mult lemn și era un material ieftin. motor cu aburi de asemenea, destul de mult timp a fost perceput ca un lucru ciudat și extrem de scump. Până în a doua jumătate a secolului al XX-lea, macaralele acţionate manual au rămas populare. Uneori era o priveliște grotească: o macara uriașă de metal, pe care puternică, cabluri de otelși persoana care pune acest colos în acțiune fără ajutorul unui motor. Un exemplu ciudat al unei astfel de „tehnologii intermediare” a fost o macara manuală tip portal pentru ridicarea cabinelor și vagoanelor.

sau aici este o macara (conservată în Olanda) pentru mutarea bărcilor de pe uscat pe apă.

Macaralele turn au început să apară pentru prima dată în Europa în prima jumătate a secolului al XX-lea. Multe străzi ale orașelor europene erau atât de înguste încât era adesea imposibil să aduceți și să instalați o macara standard voluminoasă care exista la acea vreme. Acesta este ceea ce a contribuit la apariția ideii de a crea o macara suficient de înaltă, puternică, dar capabilă să nu ocupe mult spațiu stradal. Drept urmare, în Europa au apărut primii producători inovatori de macarale turn.

De exemplu, în 1908, Maschinenfabrik Julius Wolff & Co (Germania) a introdus prima serie de macarale turn special concepute pentru construcția în masă. Și în 1913 a primit o medalie de aur „Pentru o ispravă tehnică pentru gloria patriei” la expoziția de mărfuri de la Leipzig. economie nationala. Dar aceste macarale turn de prima generație au fost căutate mai ales de constructorii naval care le cumpărau și le instalau în șantiere navale și docuri. Apoi, alți producători, precum Kaiser și Potain, au început producția de macarale turn. Ei, după ce au îmbunătățit designul macaralei, au reușit să o facă mai convenabilă pentru construcția în masă. Dar totuși, aceste macarale au fost până acum excepțional de grele. Au fost greu de instalat și demontat pentru o lungă perioadă de timp, iar ritmul de viață în creștere de după război a dictat viteza.

În 1949, Hans Liebherr și-a dat seama că amprenta mică pe sol și ridicarea rapidă a macaralelor turn ar fi exact factorii care ar putea rezolva problema ușurinței în utilizare a acestei tehnici în construcții. El s-a angajat să construiască o macara turn pivotantă cu un braț orizontal atașat chiar de vârful unei structuri înalte. Macaraua lui putea ridica încărcătura de la sol și apoi, fără să o coboare, să o mute în orice loc. Cealaltă caracteristică a sa a fost că macaraua putea fi transportată la șantier într-o formă parțial dezasamblată, unde s-a asamblat singură. Primul exemplu de astfel de macara, modelul TZ-10, a fost prezentat de Liebherr la Târgul de la Frankfurt din Germania, în toamna anului 1949. La început, industria s-a ferit să accepte proiectarea echipamentelor de ridicare, ceea ce era atât de ciudat pentru ei, dar în cele din urmă, după ce a apreciat toate avantajele, a fost nevoie productie in masa. O gamă de macarale de construcții bazate pe conceptul TZ-10 a intrat curând pe piața construcțiilor.

Toată Europa postbelică a cunoscut o cerere incredibilă pentru echipamente moderne de construcții. Fascismul a distrus multe țări, orașele au rămas în ruine, iar societatea a cerut de la ingineri și constructori viteza de a reconstrui tot ceea ce distrusese al Doilea Război Mondial.

Adevăratul boom a construcțiilor a avut loc în anii 40-50 și, în acești ani, producătorii de echipamente de construcții au început să demonstreze nu numai abordări inovatoare ale creării sale, ci și fantezia de a combina echipamente cu diferite funcții într-un singur design. De exemplu, compania germană „Reich Baumaschinen GmbH” a creat o macara turn care a fost construită ca suprastructură deasupra unei betoniere.

Anii 1950 au cunoscut o serie de inovații tehnice monumentale în proiectarea și dezvoltarea macaralelor turn. Mai întâi, câțiva producători au început să producă macarale turn cu brațe retractabile, telescopice. În al doilea rând, constructorii au început din ce în ce mai mult să prefere macaralele cu braț basculant structurilor cu braț în consolă, ceea ce a crescut semnificativ înălțimea sarcinilor de ridicare.

Iar una dintre ideile inovatoare decisive a fost inventarea unui mecanism de ridicare, a cărui înălțime, în funcție de nevoie, putea fi mărită prin priză. blocuri de construcție. Această decizie a făcut posibilă realizarea construcției prin instalarea unei macarale în puțurile liftului clădirii în construcție.

Începând cu anii 1960, proiectele de macarale au suferit deja îmbunătățiri minore, dar cu siguranță semnificative. Cum ar fi creșterea momentului de încărcare, sistemele de control și siguranță, creșterea vitezei de asamblare și dezasamblare a macaralei. În cele din urmă, până astăzi avem o tehnică familiară nouă, puterea și capacitățile cărora le putem admira.