Поиск




 
 

Palfinger

Развитие подъемной техники в XVII-XVIII веках

17.02.2010

В XVII–XVIII вв. в строительстве широко применялись полноповоротные мобильные краны. Якоб Леопольд, о котором мы еще поговорим позже называл их французскими. Возможно, кран такого типа впервые разработал Клод Перро (1613–1688), член Французской академии наук, который также переводил Витрувия.

«Французский кран» состоял из угловой стрелы, установленной на передвижном основании в виде подмостей. Ступальное колесо и канатный барабан, установленные на противоположной стороне, служили своего рода противовесами; как стрела, так и ступальное колесо поворачивались на 360°. Относительно большой кран был способен поднять груз весом около 1 т при радиусе 2,4 м. Ступальное колесо приводил в действие один человек (максимум – двое), обеспечивая скорость до 2 м/мин.

Кран этого типа приобрел столь большую популярность, что даже попал во Французскую энциклопедию (1751–1781). Кроме того, в XVIII в. модель такого крана стала главным экспонатом в Королев- ской академии наук в Париже.

Было чрезвычайно важно, чтобы ступальное колесо было максимально неподвижным все время, кроме подъема или опускания (например, когда стройматериалы разгружали). Некоторые из машин имели для этого различные стопорные приспособления, тогда как на других вместо ступального колеса было штифтовое колесо.

В 1666 году Клод Перро, которому приписывают «Французский кран», представил во Французской академии наук еще несколько проектов кранов. Его описания и чертежи, как мы увидим, позднее были использованы Якобом Леопольдом. Среди других идей Перро – стреловой кран, способный как поднимать грузы, так и перемещать их по горизонтали.

Тележка перемещалась вдоль стрелы по всей ее длине с помощью сложной системы из двух канатов, которые наматывались на шпиндель, прикрепленный к тележке. С помощью этих канатов Перро решил проблему поворота тележки во время перемещения. Он описал этот кран как машину без трения, а также разработал для канатов предохранительный зажим. Предохранительные приспособления для канатов и лебедок, созданные на базе этой конструкции, используются до сих пор.

Якоб Леопольд, инженер, ученый и управляющий горным делом в Саксонии, сыграл определяющую роль в распространении научных знаний. Начиная с 1724 года он написал 11 книг, охватывающих различные научно-технические темы, в том числе «Театр машин» и «Подъемные устройства».

Описывая подъемные приспособления и краны, Леопольд обращался к конструкциям времен Древнего Рима, Средних веков и Ренессанса и указывал имена их изобретателей. Его работы очень важны, поскольку в них можно найти краны, которые не встречались пока больше нигде за весь наш экскурс в историю. Интересный пример – «легкий кран» для «персонального использования», который Леопольд дает в подробнейших деталях.

Один небольшой кран с навивочным механизмом, поворачивающийся на ограниченные углы, описан как «очень простой в использовании». Однако иллюстрация сразу вызывает вопросы об устойчивости и размещении противовеса, поскольку кажется, что кран поворачивается вперед на 90° с грузом. Леопольд описывает универсальный кран с навивочным устройством и зубчатой передачей как «подъемную машину или кран, который можно использовать в судостроении, а также для погрузки и разгрузки товаров в порту».

Показателем того, насколько мало менялись подъемные технологии в течение всех этих веков, несмотря на мелкие новшества, может служить изображенное на иллюстрации строительство моста через реку Пегниц в Нюрнберге в 1728 году. Машина весьма напоминает кран на подмостях со стрелой, разработанный испанским инженером Хуанело Турриано.

С другой стороны, в 1758 году специальное приспособление было построено для возведения бронзовой статуи Людовика XV. Оно было установлено на пьедестале монумента и уже имело все черты современного промышленного мостового крана, хотя, естественно, все делалось полностью вручную.

Многие века, как мы уже выяснили, ступальное колесо было самым популярным приводом для кранов и подъемных устройств, как и для многих других механизмов. Изображения и тексты позволяют заключить, что ступальное колесо продолжало использоваться почти в первоначальном своем виде до середины XIX в. Как и ранее, характеристики этих «живых моторов» представляли важность, причем мощность, скорость и эффективность зависели от продолжительности работы.

Информация по данному предмету появилась не ранее XVII–XVIII вв. и касалась веса человека в работе со ступальным колесом. Якоб Леопольд объяснял в своей упоминавшейся выше книге, «как мощность можно рассчитывать таким образом, чтобы вес животных и человека мог двигать колеса перпендикулярно и по наклонной». В 1630 году Сольский писал, что человек, который приводил в действие ступальное колесо, «сам весил 100 фунтов, что немногим более 40 кг». Леопольд брал в расчетах средний вес человека порядка 50–75 кг. (Похоже, это подтверждает теорию о том, что тогда средний рост и вес человека был меньше, чем в конце XX в.) Согласно старому практическому правилу, производительность человека в течение короткого времени составляла 1/10 лошадиной, а в более долгом периоде непрерывной работы снижалась до 1/20 лошадиной.

Мощность кранов со ступальным колесом, очевидно, была низкой, поскольку это было всего 1/2 силы одной лошади, даже если работали шесть или восемь человек. Это же относилось и к четырем колесам знаменитого «кранового шлюза» в Гданьске в 1442 году с их 7-метровым диаметром и 1,4-метровой шириной. Ступальное колесо уступило место кривошипной рукоятке только тогда, когда начало резко становиться все меньше места для дополнительных рабочих.

Работа в ступальном колесе могла быть опасной, особенно при подъеме слишком тяжелых грузов. Если рабочие в колесе теряли равновесие, колесо могло начать вращаться назад с большой скоростью под действием падающего вниз груза. Такое случалось, например, когда один из рабочих оступался и падал. В прямой связи с этим Королевское общество покровительства искусствам в Великобритании вручила в конце XVIII в. премию за изобретение стопорного устройства, предотвращающего внезапное обратное вращение колеса.

Строительные краны и подъемные устройства продолжали приводиться в действие людьми и реже животными почти до середины XIX в. Однако в других областях техники широко использовалась энергия воды и ветра, и все шире применялась паровая машина, которая стала набирать популярность после получения Джеймсом Ваттом патента на паровой двигатель в 1769 году. Именно новейший паровой двигатель полностью положил конец двум тысячелетиям тяжелейшего труда десятков тысяч человек в ступальном колесе.


подписаться на новости
Возврат к списку новостей

Поделиться


 Другие новости:
Конец XIX - первая половина XX вв.: больше, мощнее, мобильнее
XIX век: эпоха европейских инженеров
XIX век - краны обретают форму
Ренессанс подъемных механизмов
Средние века
18-я международная специализированная выставка «Строительная Техника и Технологии / СТТ 2017»  30 мая – 3 июня 2017, МВЦ «Крокус Экспо», Москва
InterLogistika