Старый подъемный кран. Типы грузоподъемных кранов

Подъемная техника способна на настоящие трудовые подвиги - поднять груз на невообразимую высоту, бережно переместить хрупкие конструкции… А иногда краны и вовсе используются для не совсем привычных для них целей

Именно подъемное оборудование оказывается рядом, когда нужно переместить тяжести, установить различные конструкции и выполнить другие работы на строительных площадках. Но иногда краны используются не в совсем привычных для них ситуациях - ведь порой подминать на высоту и перемещать приходится не только стройматериалы...

Смотрите нашу подборку фотографий, где подъемная техника выступает в роли спасателей.

Не только же верблюду катать туристов! Пусть покатается сам!

А этот автокран спасает легковушку из воды

А мачо-то находчивыми оказались! Правильно, чего подъемнику зря стоять без дела? Для рыбалки самое то!

Погода - как раз для рыбалки! А поработать всегда успеем...

Автокраны не всегда выступают в роли спасителей. Иногда и их приходится спасать...

Шасси автокрана влетело в стену дома. Зрелище не для слабонервных...

А этот автокран везде пройдет. Маленький, да удаленький!

Поднимет разом в высотищу предметов сотню или тыщу ...

...А может даже миллион и весом целых десять тонн

И кому это понадобилось столько игрушек, что целый автокран для их перевозки заказывать пришлось?

Такой автокран поднимет целый город!

Видимо, водолазу очень не хотелось спускаться на морское дно...

Существуют различные виды кранов, соответственно и устроены они по-разному.

Портальные краны. Необходимо отметить, что такие краны также бывают различных видов и для них приняты специальные обозначения:
КПМ - кран портальный монтажный,
КПП - кран портальный перегрузочный,
КПД - кран портальный доковый.

Конструкция портальных кранов представляет собой поворотную стреловую систему, установленную на портал, который передвигается по подкрановым путям. Полупортал, на который устанавливается портальный кран, предназначен для пропуска различных видов транспорта. Применяются портальные краны преимущественно в морских и речных портах, на судостроительных и судоремонтных заводах и в плавучих доках, при строительстве гидротехнических сооружений. Таким образом, в отличие от предыдущих кранов, портальные краны предполагают узкую сферу использования.
Подъем груза на портальных кранах осуществляется с помощью крюков и грейферов, на монтажных с помощью крюков.
Подкрановых путей может быть от одного до трех, соответственно, ширина колен подкранового пути составляет 6, 10,5 и 15,3 м. Грузоподъемность портальных кранов различная для перегрузочных и монтажных кранов. Так, для перегрузочных кранов грузоподъемность составляет 5-40т, для монтажных - до 300т. Вылет стрелы достигает 40м.

Мостовые краны широко применяются при строительстве и в производственных цехах. Так, мостовые краны применяются в промышленности, строительной индустрии, складском хозяйстве. Также краны мостовые с грейфером широко применяют в металлургической промышленности.
По своей сути, мостовые краны, являются разновидностью подъемного крана. Мостовой кран представляет собой конструкцию с опорным или подвесным мостом. Крановый путь является опорным элементом для несущих деталей мостового крана. Рельсы для мостового крана укладываются либо на стенах здания, либо на эстакадах, находящихся вне здания. По рельсам передвигается несущая балка или мост. Таким образом, при использовании мостового крана, не занимается основная площадка. Грузовая тележка с лебедкой, обеспечивающей подъем груза, перемещается по мосту. Мостовой кран оборудован крюками магнитом или грейфером. Такая возможность значительно расширяет сферы использования двухбалочных мостовых кранов. Однобалочные мостовые краны значительно легче и маневреннее двухбалочных. Дополнительно, на однобалочные мостовые краны можно навесить консольную тележку.

Один из самых распространенных видов мостового крана - кран-балка. Состоит кран-балка из концевых балок, пролетной балки и подъёмного механизма. Концевые балки и пролетная балка крепятся между собой, обеспечивая тем самым перемещение механизма подъема. За счет подъемного механизма, груз может перемещаться в горизонтальном и вертикальном направлении. При этом сам подъемный механизм движется по пролетной балке. Кран-балка снабжен либо ручной, либо электрической талью (непосредственно подъемный механизм). Кран-балку ни в коем случае нельзя использовать для перемещения различных отравляющих и токсичных веществ и для перемещения людей. В основном, кран-балка используется для погрузочно-разгрузочных работ и для монтажа на производстве или складском помещении.
Использовать кран-балку лучше всего либо под навесом, либо в закрытом помещении. Допустимый перепад температур от -200С до +400С. Кран-балки могут быть ручные или электрические (питание идет от электродвигателя, подключенного в сеть через провод или кабель) и опорные или подвесные.
Опорные кран-балки передвигаются преимущественно по направляющим путям. Такие пути представляют собой либо квадрат, либо рельс, установленный на металлических или бетонных опорах.
Кран-балка опорная включает в себя следующие составляющие:

пролётная балка
концевые балки (имеют ходовые колеса)
подкрановые пути
подъёмный механизм

Подъемный механизм в ручном кран-балке устроен с помощью цепных талей. Соответственно, электротали применяют для кран-балки с электрическим приводом. Управлять кран-балкой с электрическим приводом можно либо с пульта управления, либо с пола.
Подвесные кран-балки перемещаются по подвесным путям, которые находятся в самом здании, либо вне здания, по эстакадам.
Подвесные кран-балки состоят из:

пролетная балка;
концевая балка жесткая
концевая балка подвижная
ходовые каретки, перемещающиеся по подкрановым двутавровым направляющим (к ним подвешивают балки)
подъёмный механизм
кнопочный пульт для управления электрической кран-балкой

Если существует такая необходимость, то пролетную балку усиливают при помощи вертикальной шпренгельной конструкции.
Кран-балки существуют двухпролетные и однопролетные. Их использование на производстве, зависит от площади обслуживания.
Имея одинаковую грузоподъемность, кран-балки подвесные значительно легче опорных. Еще один плюс подвесных кран-балок - большая площадь обслуживания, нежели у опорных. При помощи подвесных кран-балок появляется возможность обслуживать площадь у стен.

Консольные краны.

Козловые краны. Еще один вид кранов - козловые краны. Несущие конструкции козловых кранов опираются на крановый путь за счет опорных балок. Козловые краны широко применяют на различных производствах. В частности, без них не обойтись при обслуживании складов, штучных грузов, контейнеров и лесных грузов, для монтажа сборных промышленных и гражданских сооружений, для обслуживания гидроэлектростанций и секционного монтажа в судостроении. Устанавливают козловые краны на открытых площадках.

Кран-штабелёр внешним видом напоминает кран-балку, однако конструкция кран-штабелера имеет несколько отличий. Главное - в конструкции кран-балки используют таль, а на кран-штабелере - вилочный штабелер. Собственно, примерно такую конструкцию имеет погрузчик, но своими маневренными качествами и проходимостью, погрузчику далеко до кран-штабелера. Кран-штабелер может проехать даже в узком проходе и, соответственно выполнить работу, которая недоступна погрузчику.

Самоходные гусенечные краны. Существует отдельный вид кранов, который перемещается на гусеничном шасси - самоходный гусеничный кран. Конечно, доставлять такой кран - достаточно трудоемкая задача, но гусеничный кран оправдывает затраты. С его помощью можно достичь большей высоты подъема и гусеничный кран обладает большой грузоподъемностью. Чтобы снизить затраты на транспортировку гусеничного крана с места на место, широко применяется принцип агрегатного построения. Такая возможность позволяет не только облегчить демонтаж, но и перевозку грузов. Работают гусеничные краны, как от дизель-электрического агрегата, так и от электрической сети. В конструкцию гусеничных кранов включено большое количество различного оборудования, что повышает производительность и мощность этих кранов. Гусеничный кран состоит из: ходовой и поворотной части, лебедки , механизма вращения, генераторной и дизель-электрической станции, монтажной стойки, кабины, грузовой подвески и крюковой обоймы и др. Транспортировка гусеничного крана происходит при помощи специального транспорта.

Консольные краны. Следующая разновидность кранов - консольный кран. Консольные краны бывают двух разновидностей: настенно-консольный кран и колонный кран.
1. Настенно-консольный кран состоит из настенной фермы, по которой передвигается настенная тележка с лебедкой, обеспечивающей подъем груза. Применяют настенно-консольные краны преимущественно в цехах, с целью уменьшения работы мостовым кранам. Настенно-консольные краны устанавливаются стационарно: ставится колонна, а на ее основе монтируют консоль. Возможность использования консольных кранов во многом зависит от специфики производства и помещения, но все-таки преимущественно консольные краны используют в небольших помещениях.
2. При использовании колонного крана, вместо настенной фермы, используется стационарная колонна. Колонные краны используют для обслуживания различных агрегатов, поэтому и применяют их на машиностроительных заводах.

Краны на рельсовом ходу. На строительной (грузовому порту и т.д.) площадке устанавливаются специальные рельсы, по которым происходит перемещение крана. Самые распространенные краны на рельсовом ходу - со стрелой 15 м (комплектацию дополняет грузовой крюк для одинарных грузов), иногда может быть вставка стрелы еще на 5м, также дополняют конструкцию грейферами, лебедками и другими деталями. Выпускаются различные виды кранов на рельсовом ходу: с поворотом башни и без, стационарные, закрепленные и свободно стоящие на опорной раме.

Еще один кран.

Немецкая компания Liebherr, с 1949 года занимается разработкой и производством тяжелой подъемной техники. Несколько лет назад, в 2012 году компания произвела внушительную демонстрацию возможностей своей техники, на которой можно было увидеть, как маленький подъемный кран (который сам по себе уже является достаточно большим механизмом) был поднят большим подъемным краном, который был поднят огромным краном и который, в свою очередь, был поднят самым большим и мощным самоходным подъемным краном на сегодняшний день.

Последним в цепочке подъемных кранов стоит кран LR 13000, о котором мы сейчас и узнаем побольше

Данный подъемный кран является самым грузоподъемным и самым высоким среди всех имеющихся на сегодняшний день самоходных кранов. Согласно официальным данным его грузоподъемность составляет до 3 тысяч тонн при высоте подъема до 12 метров. Однако, в ходе различных испытаний и демонстраций этот кран неоднократно поднимал больший груз, что указывает на достаточно большой резерв прочности его конструкции.
Напомним нашим читателям, что высота основной стрелы крана LR 13000 составляет 144 метра, а за счет наличия выдвижной части высота стрелы может увеличиваться почти до 250 метров.

Следует отметить, что самоходные краны компании Liebherr, в том числе и кран LR 13000, являются единственными кранами каждый в своем классе, которые в большинстве случаев не требуют использования балансировочного груза весом, соответствующим его грузоподъемности. Такая особенность является следствием использования чрезвычайно мощной кольцевой поворотной структуры, конструкция которой и некоторые другие технологии были разработаны и запатентованы компанией Liebherr.

Фото 3.

Основной областью применения таких «монстров» как кран LR 13000, является область строительства объектов атомной энергетики. При строительстве атомных станций всегда возникает необходимость монтажа огромных конструкций, весом до 1500 тонн и высотой до 100 метров, которые прибывают к месту строительства уже в собранном виде. Кроме этого, такие краны необходимы при изготовлении больших металлоконструкций морских буровых платформ, ветряных электрогенераторов, мостов, морских судов и прочих огромных механизмов и устройств.

Фото 4.

Официально, его грузоподъемность равна 3 тысячам тонн на высоту до 12 метров. Но по неофициальным данным в ноябре 2010 года кран успешно справился с подъемом груза в 3371 тонну. И, согласно имеющимся слухам, в недалеком будущем после того как кран LR13000 получит новую, более прочную стрелу, он сможет поднять вес в 3750 тонны.

Фото 5.

Только один крюковой блок крана LR13000 весит 111 тонн и имеет длину 9.7 метра. Его стрела может находиться на расстоянии от крана между отметками 60 и 144 метра (длина полутора футбольных полей), а крюки крана могут подниматься на высоту 270 метров (высота 73-этажного здания). К тому же, кран LR13000 является единственным подъемным краном таких габаритов, который может работать без использования дополнительного балласта, выступающего в качестве противовеса. Но при подъеме большого груза на большую высоту противовес все-таки используется, его роль играют блоки весом по 25 тонн, набранные из железобетонных блоков по 1.5 тонны весом каждый.

В движение этот кран приводят два дизельных двигателя Liebherr V8, суммарной мощностью 1360 лошадиных сил. А тросы, на которых поднимаются грузы имеют в диаметре 52 мм, каждый такой трос в состоянии в одиночку поднять вес в 62 тонны.

Фото 6.

Фото 7.

Фото 8.

Фото 9.

Фото 10.

Фото 11.

Фото 12.

Фото 13.

Фото 14.

Фото 15.

Фото 16.

Фото 17.

Фото 18.

Фото 19.

Фото 20.

Фото 21.

Фото 22.

Фото 23.

Фото 24.

Подъемным краном называют устройство, при помощи которого можно поднимать и перемещать грузы разной массы. Основной характеристикой любого крана считается его грузоподъемность, то есть максимальный вес, который он может поднять. Эти механизмы отличаются как по сфере применения, так и по конструкции. Вкратце рассмотрим устройство основных видов кранов.

Общим у всех них является наличие при помощи которого и происходит подъем и перемещение грузов. По типу подъемный кран бывает поворотным и неповоротным, мобильным и стационарным.

Поворотные

Они имеют стрелу, которая опирается на колонну (подвижную или неподвижную) или поворотный круг. Эти устройства могут быть установлены на рельсовом и безрельсовом ходу. Последние бывают автомобильными, пневмоколесными и гусеничными. Кроме того, применяются стационарные поворотные краны (кровельные или настенные).

Неповоротные

Неповоротный подъемный кран - обычно разработка пролетного типа. Кроме того, к этому виду относятся настенно-консольные механизмы. Мостовые пролетные неповоротные краны оборудованы перемещающимся по рельсам подъемным устройством. При этом рельсы проложены по верху противоположных стен здания. В конструкцию настенного входит специальная ферма, закрепленная на стене здания.

Основное назначение

Подъемные краны применяются чаще всего на предприятиях. Это очень полезная, а иногда и незаменимая техника. С ее помощью поднимают тяжелые грузы на высоту и перемещают их с места на место. Это часто необходимо, к примеру, при монтаже блочных фундаментов и панельных стен, при кровельных и Кроме строительных площадок, краны применяются на складах, для перемещения товаров, в портах, на предприятиях. Без мостового крана не обходится ни один механический или литейный цех.

Применение в частном домостроении

Частникам по причине дороговизны довольно проблематично приобрести даже небольшой личный подъемный кран. Аренда в этом случае может стать довольно неплохим альтернативным вариантом. Ведь обычно на частной строительной площадке кран нужен не постоянно, а для разового выполнения одной или нескольких конкретных задач. Иногда владельцы коттеджей и домов пользуются самодельными подъемными устройствами.

Это довольно простые механизмы, которые, несмотря на свою относительную примитивность, неплохо справляются с поставленными задачами. Иногда это может быть и самый настоящий самодельный подъемный кран. Такие устройства обычно имеют достаточно большую грузоподъемность (300-350 кг) и длину стрелы (6-8 м). Сделать такой кран достаточно сложно, но возможно. Единственное, при изготовлении необходимо соблюдать определенные нормы и правила безопасности. Самый простой такой кран может состоять из стрелы, опор, противовеса и грузоподъемного механизма.

Подъемный кран - очень полезное и функциональное устройство, без которого невозможно обойтись на стройплощадках, складах, предприятиях и во всех тех местах, где работа производится с тяжелыми материалами и предметами. Эта техника может значительно облегчить труд и сократить время самих работ.

С давних времен, самые ранние цивилизации, строя невиданные даже по современным масштабам шедевры зодчества, для поднятия строительных блоков могли использовать только чистую мышечную силу, организаторские способности руководителей стройки и гениальные механизмы. Лицезрея таланты и возможности наших предков, начинаешь испытывать благоговейный ужас и не можешь поверить, что такое мог сотворить человек без вмешательства потусторонних сил. Недаром бытует мнение, что многие памятники архитектуры люди строили с помощью внеземного разума.

Сегодня, даже при наличии суперсовременных подъемных машин, многие строительные работы из тех, что делали наши предки, нам повторить не под силу.

Обычные современные башенные краны, используемые в строительстве, имеют грузоподъемность до 20-30 тонн. Однако, такая сила техники нашим прародителям показалась бы совершенно недостаточной. Большинство каменных блоков, используемых при строительстве египетских пирамид, имели вес всего лишь 2-3 тонны каждый. С таким делом справился бы любой современный кран. Но камни далеко не все имели такой небольшой вес. Некоторые глыбы достигали веса в 50 тонн. И в те времена наши предки кранов не имели, у них была лишь сила тела, духа и мысли.

К примеру, в храме Амон-Ра в Карнаке (крупнейший храмовый комплекс в Древнем Египте) на 23-метровых колоннах возлегают каменные блоки весом от 60 до 70 т. Возникает вопрос: как на такую высоту, не имея в наличии специальных подъемных механизмов, люди могли их водрузить?

Или взять, к примеру, колонну Траяна в Риме. Построенная из 20 блоков мрамора архитектором Аполлодором Дамасским в 113 веке до нашей эры, колонна является полой внутри и имеет винтовую лестницу, состоящую из 185 ступеней, ведущих на самый верх. Ее габариты поражают воображение. При высоте в 38 м и диаметре 4 м, ее вес составляет около 40 тонн. Между тем ее не только смогли доставить на место установки, но и поднять на такую высоту, не повредив.

На колоннах разрушенного храма Юпитера в Баальбеке находятся каменные блоки весом более 100 тонн и подняты они на высоту 19 метров.

Сегодня, чтобы поднять груз весом от 50 до 100 тонн на подобную высоту, нам понадобился бы самый мощный кран, созданный человеком.

Наверняка вы уже поражены, но и это не было пределом возможностей зодчих прошлых веков – они поднимали и более тяжелые веса.

В 520 году остготский король Теодорих повелел своим подданым на берегу Адриатического моря построить мавзолей, где после смерти он хотел упокоить свою варварскую душу. В единственном уцелевшем до наших дней памятнике готского зодчества 10-метровый купол, вытесанный из истрийского известняка – это цельная 300-тонная каменная глыба.

А вторая по величине древнеегипетская пирамида Хефрена состоит из монолитных блоков весом более 425 тонн.

Но я попробую поразить вас еще больше, рассказав о том, как в некрополе города Фивы появились одни из самых величественных и огромных статуй в мире – колоссы Мемнона.

Эти статуи изображают сидящего фараона Аменхотепа III – величайшего фараона Древнего Египта, во времена правления которого государство достигло не только невиданного экономического расцвета, но и создания самых величайших культурных памятников египетской цивилизации. Статуи эти были сделаны из блоков кварцевого песчаника, добытого из каменоломен неподалёку от современного Каира. До места установки они проделали путь в 670 км по земле. И с учётом каменных платформ, на которых стоят статуи, достигают 18 метров в высоту, а вес каждой составляет примерно 700 тонн (разумеется, и по сей день их никто не взвешивал, ибо это невозможно. Этот вес рассчитан математически ).

Сложно представить, что цивилизации, технический прогресс которых находился в самом зачаточном состоянии, могли лишь собственными силами возводить столь грандиозные архитектурные сооружения. Впору подумать о помощи богов или вмешательстве зеленых человечков. Но мы же с вами разумные люди. Как ни мистически выглядят столь огромные постройки прошлого, их сделали люди, и понять, как они это сделали – довольно любопытно.

Учитывая, что сегодня для выполнения тех работ, которые совершали наши предки, нам пришлось бы использовать самые мощные современные краны, возникает вопрос, как же они могли поднимать столь впечатляющие веса без помощи сложных машин? На самом же деле, механизмы и устройства в их распоряжении присутствовали. Но, существенным отличием современных кранов от механизмов прошлого является то, что наши машины приводятся в действие с помощью энергии и топлива, а машины прошлого работали исключительно на людской силе.

В принципе, нет никаких весовых ограничений на предметы, которые люди могли бы поднять. Просто чем больше вес, тем больше требуется людей. Не существует и ограничений в высоте, на которую этот вес можно было бы поднять, но в этом случае без специфических механизмов и технических хитроумных уловок не обойтись. Главным преимуществом современной техники является только скорость поднятия веса. Но, разумеется, люди не всегда при подъеме тяжести использовали только людскую силу.

Первый подъемный механизм был создан человеком более 5000 лет назад. По сути, механизмом как таковым его можно было назвать с натяжкой. На самом деле это были технические ухищрения, но довольно успешные.

Рычаги и пандусы

Самыми первыми техническими механизмами по подъему и перемещению грузов, к помощи которых стал прибегать человек, были рычаги и пандусы.

Пандус представлял собою разновидность наклонной плоскости, по которой перемещение даже крайне тяжелых грузов становилось возможным. При передвижении объекта по пандусу, величина приложения необходимой силы значительно снижается, и коэффициент механического преимущества наклонной плоскости равен длине, разделенной на высоту подъема объекта. То есть чем положе уклон поверхности, тем легче выполнить работу по подъему груза.

Механическое же преимущество рычага состоит в том, что за счет длины перекладины (рычага) требуется меньшее приложение силы для передвижения предмета.

Но, невзирая на то, что использование египтянами пандусов и рычагов давало им возможность поднимать большие веса на значительную высоту, количество рабочей силы для выполнения таких работ оставалось значительным. К примеру, для буксировки каменного блока весом в 2,5 тонны, нужно было использовать физическую силу около 50 мужчин. По оценкам историков, для построения одной пирамиды задействовалось от 20000 до 50000 человек.

Рождение крана - шкив

Первое подобие кранов появляется в Греции примерно в конце шестого - начале 5-го века до нашей эры. Греки, стремящиеся к созданию огромных монументов и храмов, изобретают способ поднятия груза с помощью веревки и шкива, используя простой принцип - тянуть вниз всегда легче, чем поднимать. Использование шкивов в скором времени приводит к тому, что от использования пандусов и рычагов греки полностью отказываются и всячески стремятся усовершенствовать систему шкивов.

В течение последующих двух столетий, греческие строительные площадки становятся свидетелями резкого падение веса используемых в постройке материалов. Изобретение шкива привело зодчих к мысли, что в процессе возведения более практично использовать много мелких камней. В отличие от архаического периода с его тенденцией к постоянно растущим размерам строительных блоков, греческие храмы классической эпохи, стали неизменно тяготеть к использованию каменных блоков весом, уже не превышающим 15-20 тонн. Кроме того, от практики возведения больших монолитных колонн практически отказались. Так что именно появление на шкива привело к тому, что древние строители перестали создавать столь непостижимые по своим размерам постройки.

Постепенно, примерно в 4 веке до нашей эры, механическое преимущество шкива было увеличено за счет сочетания нескольких шкивов в блоке. К примеру, при использовании тройного шкива человек мог поднять уже не 50 кг, а 150 кг, а при использовании блока с пятью шкивами - 250 кг.

Еще одним усовершенствованием, изобретенным человеком для поднятия грузов, стало создание лебедки и кабестана. Оба этих устройства были изобретены в то же время, что и шкив. А механическое преимущество в них создавалось путем кругового вращения веревки по оси барабана, что приводило к возможности поднимать грузы в 6 раз большие, чем способен человек. Единственным различием между лебедкой\кабестаном и шкивом было то, что первый имел горизонтальную ось, а второй - вертикальную.

Сочетание шкива и лебедки уже являлось само по себе довольно впечатляющим механизмом. Там, где человек раньше мог справиться лишь с 50 кг, это устройство давало возможность поднимать до полутора тонн.

Ступальное колесо

Еще более мощным подъемным эффектом обладало ступальное колесо, впервые упоминаемое в летописях в 230 году до нашей эры. Вплоть до второй половины 19 века именно оно оставалось важным элементом подъемных кранов.

Такое колесо обычно имело диаметр от 4 до 5 метров, и имело лучшее механическое преимущество по сравнению с лебедкой или кабестаном из-за бОльшего радиуса колеса и маленького радиуса оси. Кроме того, при работе с лебедкой и кабестаном мощность генерировалась только рукой и плечом человека, что в случае со ступальным колесом заменялось силой, генерируемой идущим человеком или тягловым животным. Ступальное колесо, таким образом, увеличивало человеческие возможности в 14 раз и давало возможность одному человеку поднимать вес в 3,5 с тонны. Некоторые портовые краны оснащались тогда двумя ступальными колесами, в которых двигалось одновременно 4 человека, что позволяло подымать веса до 14 тонн.

Но, разумеется, движущая сила, подобная человеку, имеет тоже свой запас «прочности». Чтобы поднять на высоту в 10 метров груз весом 7 тонн, двум мужчинам необходимо было пройти 140 метров со скоростью 6 метров в секунду. Поддерживать подобную скорость долгое время человеку довольно трудно. Рабочую силу приходилось постоянно менять, а механизмы быстро изнашивались. Это устройство было эффективно, но дорогостояще и недолговечно.

Обелиск

Невзирая на то, что грузоподъемность ступального колеса впечатляет, каменные блоки, из которых были построены здания в Древнем Риме, весили так много, что механизм ступального колеса бы с ними не справился. Так как же нашим предкам это удавалось? Да в принципе таким же образом, каким мы сегодня справляемся с подобными задачами - путем объединения нескольких подъемных механизмов.

Одним из методов, которым пользовались древние зодчие, было построение гигантской подъемной башни, работающей от множества кабестанов. В этом случае кабестанов использовали столько, сколько было необходимо для поднятия какого угодно веса. Конечно, при этом в процессе стройки задействовалось огромное количество людей и тяглового скота. О том, как происходил подобный процесс, подробно рассказал в своей книге живущий 1000 лет назад инженер, строитель многих построек в Ватикане, Доминик Фонтана. Он рассказал историю, произошедшую в 1586 году.

Однажды римский папа Сикст V решил убрать с арены Большого цирка в Риме огромный обелиск.

По его велению этот обелиск следовало переместить с ипподрома на площадь у только что построенного собора Святого Петра.

Собор Святого Петра находился всего лишь в 256 метрах от ипподрома, однако следует понимать, что высота обелиска составляла «всего лишь» 41 метр, а вес его был фантастический – 350 тонн. Поначалу обелиск с помощью огромной построенной башни, работающей с помощью лебедок и кабестанов, положили горизонтально на платформы. В этом процессе участвовало 907 физически сильных мужчин, 140 лошадей-тяжеловозов, 27,3-метровая деревянная башня, управляемая 40 кабестанами, а на все предприятие по перемещению обелиска ушло более года. Перевозили его с помощью платформ, закрепленных на роликах. А вот возведение обелиска заняло всего 13 часов и 52 минуты. Все улицы, ведущие к площади, были заблокированы римскими солдатами, а толпе зевак под угрозой смерти запретили издавать даже малейшие звуки. Команды работникам отдавались при помощи боя барабанов, колокола и сигнальных флажков. Процесс проходил бережно и аккуратно, но в один момент стало ясно, что веревки, поддерживающие обелиск, вот-вот оборвутся. Все замерли, боясь пошевелиться, и вдруг из толпы раздался крик: «Лейте воду на канаты!». Этот крик исходил от бывалого «морского волка» - капитана судна по имени Доменико Бреска. Знание морского дела подсказало ему выход из ситуации - когда канат намокает, он стягивается и становится крепче. Именно благодаря этому совету громоздкий обелиск без потерь удалось установить там, где требуется. Папа отблагодарил находчивого капитана, а обелиск и поныне украшает площадь Святого Петра.

Подъемные механизмы в Средние века

После падения Римской империи, сложные подъемные механизмы в Европе не использовались более, чем 800 лет. По сравнению с временами величия римлян, до нас дошло крайне мало информации о техническом прогрессе в области подъемных механизмов в те годы. Некоторую часть информации можно почерпнуть лишь в картинах великих художников, в иллюстрациях к книгам и рукописях.

Ниже, фрагмент картины "Вавилонская башня" Питера Брейгеля c таршего (1563 год).

К счастью, до наших дней дошло несколько примеров ступального колеса тех времен. Большие подъемные механизмы были необходимы для постройки очень высоких и конструктивно сложных зданий готических церквей.

Скорее всего, первоначально подъемники устанавливались внутри здания, на земле. С их помощью соборы отстраивались, а в случае необходимости впоследствии ремонтировались.

А это еще один средневековый подъемный механизм - большой поворотный кран, установленный на вершине 157 - метрового Кельнского собора в Германии. Кран был построен примерно в 1400 году и демонтирован только в 1842 году. Высота крана составляла 15,7 м, а длина его стрелы - 15,4 м. Таким образом, его размеры практически повторяли размеры современных башенных кранов.

Портовые краны

Прекрасными образчиками технической мысли средневековых инженеров являлись стационарные портовые краны, работающие от силы ступального колеса. Впервые подобные краны появились в 13 веке во Фландрии (Голландия), о чем свидетельствует этот рисунок,

Германии и в Англии. Это были мощные сооружения, оснащенные не одним, а двумя ступальными колесами диаметром не менее 6,5 метров. Такая мощность необходима была не столько для поднятия огромных тяжестей, сколько для большей скорости и поднятия грузов на значительную высоту. В порту ценилась скорость разгрузки и погрузки судов. В строительстве же время работ не имело настолько решающего значения.

Портовые ступальные колеса часто были увенчаны деревянной крышей, чтобы защитить механику и рабочих от дождя. Эти стационарные структуры имели много общего с ветряными мельницами, как внешне, так и технически, но их число по всей Европе было весьма ограничено.

Наиболее мощные портовые краны были построены в доках Лондона в 1850-х годах. Работали они от двух ступальных колес размером до 3 метров в радиусе, и в каждом шагало по 3 - 4 человека.

Поворотные краны

Современные краны могут поворачивать стрелу на все 360 градусов, то есть кран способен двигать груз не только по вертикальной оси, но и по горизонтальной. Большинство же кранов, используемых в средневековье, были способны перемещать грузы только вертикально.

Первый кран с возможностью горизонтального движения был описан в 1550 году в книге Георгиуса Агриколы, немецкого ученого, инженера, философа и историка эпохи Возрождения. Однако, это была лишь задумка. А вот первый прототип подобного механизма был создан французским архитектором Клодом Перро только в 1666 году. Его кран имел сложную систему тросов, разматывающихся с помощью канатного барабана.

В этом кране и ступальное колесо и стрела могли поворачиваться на 360°, а сам довольно большой по размерам кран был способен поднять груз до 1 т при радиусе поворота в 2,4 м.

Железные краны

19 век стал веком важных событий в деле усовершенствования подъемных кранов, подарив человечеству три важнейших нововведения. Первым, и одним из самых главных стало использования железа как материала для создания сложных строительных и подъемных механизмов. Заменив деревянные конструкции, железные краны стали сильнее, надежнее и эффективнее. Первый чугунный кран был построен в 1834 году и на то время он являлся вершиной инженерной мысли. Вторым изобретением стало создание в том же году более крепкого, железного троса, который пришел на смену легко рвущимся веревкам из натурального волокна. И, наконец, в 1851 году, с появлением парового двигателя это усовершенствование коснулось и производства подъемных кранов.

Трос вскоре стал широко применяться в различных областях жизнедеятельности человека, а вот два других нововведения входили в жизнь медленно и неохотно. Древесина, иногда в сочетании с железом, продолжала оставаться основным материалом для постройки многих кранов даже в начале двадцатого века. Особенно в местностях, где древесины было много, и она являлась дешевым материалом. Паровой двигатель также довольно долго воспринимался штукой диковинной и крайне дорогостоящей. Вплоть до второй половины двадцатого века краны, управляемые «вручную», оставались популярны. Подчас это было гротескное зрелище: металлический громадный кран, на котором используются крепкие, стальные тросы и человек, приводящий эту махину в действие без помощи двигателя. Своеобразным примером такой «промежуточной технологии» был ручной козловой кран для поднятия кэбов и карет

или вот такой кран (сохранившийся в Нидерландах) для перемещения лодок с суши на воду.

Башенные краны впервые начали появляться в Европе в первой половине 20-го века. Многие улицы европейских городов были настолько узкими, что зачастую привезти и установить стандартный, существующий на тот момент, громоздкий кран, было совершенно невозможно. Именно это и поспособствовало возникновению идеи о создании крана достаточно высокого, мощного, но способного не занимать много уличного пространства. В результате, первые производители-новаторы в создании башенных кранов появились именно в Европе.

Например, в 1908 году, компания «Maschinenfabrik Julius Wolff & Co» (Германия) представила первую серию башенных кранов, специально предназначенных для массового строительства. И получила в 1913 году золотую медаль «За технический подвиг во славу отечества» на Лейпцигской выставке товаров народного хозяйства. Но эти башенные краны первого поколения оказались в основном востребованы судостроителями, которые покупали и устанавливали их на верфях и доках. Затем производством башенных кранов занялись и иные производители, такие как «Kaiser» и «Potain». Они, усовершенствовав конструкцию крана, смогли его сделать более удобным для массового строительства. Но, все равно, эти краны пока были исключительно тяжелыми. Они сложно устанавливались и долго демонтировались, а нарастающий послевоенный темп жизни диктовал скорости.

В 1949 году Ганс Либхерр понял, что небольшие размеры занимаемой площади на земле и быстрый монтаж башенных кранов будут именно теми факторами, которые смогут решить проблему удобства использования этой техники в строительстве. Он взялся построить поворотный башенный кран с горизонтальной стрелой, закрепленной на самой вершине высокой конструкции. Его кран мог поднять груз с земли, а затем, не опуская, переместить в любое место. Другой его особенностью было то, что кран мог транспортироваться в место строительства в частично разобранном виде, где собирал себя сам. Первый образец такого крана – модель ТZ-10, Либхерр представил на Франкфуртской ярмарке в Германии осенью 1949 года. Поначалу промышленность настороженно приняла столь странную для них конструкцию подъемной техники, но в итоге, оценив все преимущества, взяла в серийное производство. Целый ряд строительных кранов на основе концепции ТZ-10 вскоре вышли на строительный рынок.

Вся послевоенная Европа испытывала невероятный спрос на современную строительную технику. Фашизм разрушил многие страны, города лежали в руинах, и общество требовало от инженеров и строителей скорости отстройки всего того, что Вторая Мировая уничтожила.

Настоящий строительный бум пришелся на 40-50-е годы, и именно в эти годы производители строительной техники стали демонстрировать не только новаторские подходы к ее созданию, но и фантазию по совмещению разной по функции техники в одной конструкции. Например, немецкая компания «Reich Baumaschinen GmbH» создала башенный кран, который был возведен как надстройка над бетоносмесителем.

50-е годы 20-го века становятся временами, когда в проектировании и разработке башенных кранов появляется ряд монументальных технических нововведений. Во-первых, несколько производителей начали выпускать башенные краны, имеющие выдвижные, телескопические стрелы. Во-вторых, строители все больше стали предпочитать консольным стреловым конструкциям краны с маховой стрелой, что значительно увеличивало высоту подъема грузов.

А одной из решающих новаторских идей стало изобретение подъемного механизма, высоту которого в зависимости от необходимости можно было наращивать вставными структурными элементами. Это решение позволило проводить строительство, устанавливая кран в шахтах лифтов возводимого здания.

Начиная с 1960-х годов, конструкции кранов уже претерпевали незначительные, но конечно, важные улучшения. Такие как увеличение грузового момента, системы управления и безопасности, повышение скорости сборки и разборки крана. В конечном итоге, к сегодняшнему дню мы имеем знакомую нам технику, мощностью и возможностями которой можем восхищаться.