Эволюция подъемных механизмов: от древних шадуфов до самого большого крана в мире

Подъемные устройства можно смело отнести к древнейшим механизмам нашей цивилизации. Их основное предназначение — перемещение грузов в пространстве. На заре человечества, когда не хватало мышечной силы люди использовали подручные предметы — ветви, стволы деревьев, катки и наклонные плоскости, по которым грузы было гораздо легче перемещать без промежуточных элементов.

Эволюция подъемных механизмов

Среди наиболее известных примеров массового применения подъемных механизмов в древности — строительство гигантских (даже по современным меркам) египетских пирамид более чем за 2000 лет до нашей эры. Тогда многотонные каменные блоки поднимали с помощью подъемных устройств — шадуфов.

Подъемное устройство при строительстве египетских пирамид

В древней Греции активно использовалось приспособление «журавль», что в переводе на немецкий звучит, как «kranich». От него впоследствии самое большое семейство подъемных машин стало именоваться «кранами». С помощью их предшественников — рычажных подъемников возводились крепости, величественные храмы и дворцы, а на Востоке — перемещалась вода.

Позже римляне создали поворотные подъемные краны, усиленные деревянными брусьями, позволявшими поднимать грузы на высоту до 12 м. Тогда же появились и клетьевые подъемники — «предки» современных лифтов.

Древнеримский кран

В средние века основным двигателем подъемных механизмов стало водяное колесо. Его дальнейшим развитием стал первый действующий кран с водяным приводом, разработанный английским инженером У. Армстронгом в 1846 году.

Стремительному прогрессу в этой области способствовало изобретение парового двигателя. В 1853 году в городе Бат (Англия) принят в эксплуатацию первый паровой кран, а через 11 лет компания G Stothert & Co запустила первый полностью поворотный паровой кран.

Подъемный паровой кран XIX века

В 1873 году заработал первый портовый козловой кран, в 1875 году — железнодорожный кран, а в 1887 году — первый электрический мостовой кран.

Виды подъемных кранов

Подъемные краны сегодня — одно из самых многочисленных семейств специальной техники. По конструкции они разделяются на мостовые, козловые, стреловые, башенные, радиальные, портальные и кабельные.

В зависимости от устройства ходовой части краны бывают рельсовые, плавучие, шагающие, гусеничные, автомобильные, авиационные.

Мостовой кран

Отличаются краны и по конструкции башни — с поворотной башней и нижним/верхним противовесом, с неподвижной башней; по конструкции стрелы — с подъемной, балочной и шарнирно-сочлененной стрелой; по конструкции грузозахватных механизмов — крюковые, грейферные, магнитные и литейные; по типу привода — электрические, механические, гидравлические, комбинированные и по способу управления.

Мостовой кран

Наиболее распространенные типы кранов — мостовые, козловые, башенные и портальные краны. Мостовые краны широко используются на промышленных предприятиях. Подъемный механизм (таль, лебедка) крепится к подвижной каретке, которая перемещается по мосту — горизонтальным направляющим. Мост как бы соединяет противоположные стены, опираясь на закрепленные на них подкрановые пути, по которым кран перемещается вдоль стен.

Козловой кран

Козловой кран

Усовершенствованная разновидность мостового крана — козловой кран. В отличии от мостового у него имеются вертикальные опоры, верхние части которых соединены горизонтальным мостом. По ним передвигается подъемный механизм. Козловые краны перемещаются по рельсам.

Башенный кран

Башенный кран

Строительную площадку невозможно представить без башенного крана. Он относится к стреловым кранам и также перемещается по рельсам. Нижняя часть представляет собой платформу с закрепленной вертикальной решетчатой мачтой — башней. В ее верхней части установлена горизонтальная стрела и кабина машиниста. Для устойчивости крана к платформе крепятся утяжелители, а также специальный противовес — к противоположной части стрелы. Стрела поворачивается либо вместе с башней, либо независимо от нее.

Портальный кран

Портальный кран

Перевалку грузов в порту осуществляют мощные портальные краны. Они состоят из полноповоротной башни, стрелы, опорной части из расставленных лап, между которыми может проезжать транспорт. Перемещаются портальные краны также по рельсам.

10 самых больших кранов в мире

По оценкам экспертов, в десятку самых больших и мощных кранов в мире вошли:

1. Гусеничный кран Liebherr LR13000 (Германия, грузоподъемность 3000 т);
2. Гусеничный самоходный стреловой кран Terex CC8800-1 TWIN (Германия, грузоподъемность 3200 т);
3. Кран ALE AL.SK190 (Великобритания, грузоподъемность 4300 т);
4. Подъемно-транспортный механизм DLV4000 (Китай, грузоподъемность 4400 т);
5. Суперкран Sarens SGC-250 (Бельгия, грузоподъемность 5000 т);
6. Гусеничный суперкран Biggle 125 AFRD (США, грузоподъемность 6803 т);
7. Самоходный плавучий кран Svanen (Нидерланды, грузоподъемность 8700 т);
8. Hyundai 10000 (Южная Корея, грузоподъемность 10000 т);
9. SSCV Thialf (Япония, грузоподъемность 14200 т);
10. Taisun (Китай, грузоподъемность 20000 т).

Taisun — самый большой кран в мире

В апреле 2009 года в Китае на верфи судостроительной компании Yantai Raffles введен в строй подъемный кран Taisun, обладающий невероятной грузоподъемностью 20000 тонн (что соизмеримо с 420 танками Т-90). Это, по сути, козловой стационарный (неподвижный) кран.

Он был изготовлен компанией Yantai Raffles Shipyard (YRS) по проекту компании Dalian Huarui Heavy Group. От начала проектирования до сдачи в эксплуатацию прошло 10 лет. Taisun обеспечивает сборку танкеров и нефтяных платформ.

Уже в момент презентации крана он на глазах у всех поднял на высоту 30 метров баржу весом более 20130 тонн — абсолютный мировой рекорд грузоподъемности, к которому и близко так никто не приблизился за 15 лет.

Технические характеристики Taisun:

• Проектная грузоподъемность — 20000 т;
• Высота — 133 м;
• Расстояние между опорами — 120 м;
• Высота подъема груза — 80 м;
• Общая длинна тросов — 50000 м.