جرثقیل

نوشته شده توسط | تاریخ ۱۳۹۰/۱۱/۲۴ | نظرات بدون دیدگاه | بازدید 2,885

دو نوع متفاوت

اولین  های ساختمانی توسط یونانی های باستان اختراع ( ابداع ) شد و بوسیله انسانها یا حیوانات بارکش مانند الاغ ها و خرها به حرکت درآورده می شد.

این  ها برای ساختن ساختمان های بلند مورد استفاده قرار می گرفت. بعدها های بزرگتر توسعه یافت که انسان را به کارمی گرفت و چیزهایی با وزن سنگین را بلند می کرد و بالا می برد. درقرون وسطا ، های بندری برای بارزدن و تخلیه کردن بار کشتی ها رایج شد و با ساختاری که داشتند، مفید بودند. بعضی ازجرثقیل ها به دلیل قدرت و استحکام بصورت برج های سنگی ساخته می شدند. اولین ها از چوب ساخته می شدند امّا با آمدن انقلاب صنعتی های فولادی و آهنی جای آنها را گرفتند.

قرن ها نیرو از طریق استفاده فیزیکی ازانسانها یا حیوانات تأمین می شد این وجود ها درآسیاب های آبی و بادی بوسیله نیروی طبیعی هدایت و رانده می شد. اولین نیروی مکانیکی بوسیله ماشین های بخار به دست آمد. ابتدائی ترین بخار( جرثقیلی که با بخارکارمی کرد) درقرن نوزدهم و هجدهم عرضه شد که تا اواخرقرن نوزدهم هم به خوبی مورد استفاده قرار می گرفت. های جدید و مدرن معمولاً ازموتورهایی با احتراق داخلی یا موتورهای الکتریکی وسیستم های هیدرولیکی به منظور فراهم آوردن ظرفیت بالا بری به نسبت بیشتری استفاده می کردند، با این وجود مواقعی که آماده سازی و تهیه نیرو مقرون به صرفه نبود و پرهزینه بود ازجرثقیل های دستی استفاده می شد.

 ها درشکل های متفاوتی موجود می باشند که هرکدام برای استفاده خاصی طراحی شده است. اندازه ها ازکوچکترین آنها که داخل مغازه ها استفاده می شود گرفته تا بلندترین آنها که برای ساختن ساختمانهای بلند استفاده می شود، موجود می باشند. همچنین مدتی ازجرثقیل های کوچک به منظورتسهیل ساخت و ساز درمناطقی که مانع وارد شدن هوا بود، درساخت ساختمانهای بلند استفاده می شد. درآخر، های بزرگتری معرفی می شوند که معمولاً برای ساخت سکوهای حفاری نفت و بازیابی کشتی های غرق شده استفاده می شوند.

دریونان باستان جرثقیل برای بلند کردن بارهای سنگین توسط یونانی های باستان دراواخر قرن شانزدهم پیش ازمیلاد ابداع شد. گزارش های باستان شناسی نشان می دهد که حدود سال های ۵۱۵ قبل ازمیلاد، برش هایی مشخصی هم برای ابزارک های جابجا کننده و هم وسایل آهنی برای جابجا کردن سنگها در روی بلوک های سنگی درمقبره های یونانی پدیدارگردید. ازآنجائیکه این حفره ها به کاربرد ابزارهای بالابر اشاره دارند و ازآنجایئکه آن ها در بالای مرکزثقل تخته سنگ های بزرگ یا درفواصل مساوی از نقطه بالای مرکز ثقل یافت می شوند، لذا آنها باید بوسیله باستان شناسان به عنوان شواهد مثبتی که وجود جرثقیل را تأیید می کند، تلقی شوند. عرضه شدن جرثقیل های دستی و تسمه ای خیلی زود به جایگزینی وسیع این نوع جرثقیل ها به جای سطح های شیبدارمنجرشد و این جرثقیل ها به عنوان معنای حقیقی حرکت عمودی قلمداد شدند. ازآنجائیکه تکنیک های بالابری جدید، استفاده ازچندین سنگ کوچکتررا نسبت به سنگ های بزرگتر،کاربردی ترمی کرد، دردویست سال بعد، مکان های ساختمانی دریونان شاهد کاهش شدیدی دروزن بود. برخلاف دوران باستانی که ازسنگ های بسیاربزرگ استفاده می شد، درمقبره های یونانی زمان جدید همچون پارتنون ازسنگ هایی با وزن کمتر از ۱۵ تا ۲۰ تن استفاده شد. همچنین عمل بلندکردن ستون های بزرگ و بسیارسنگین عملاً ممنوع شد و به جای آن ازچندین ستون استوانه ایی استفاده می شد.

اگرچه چگونگی تغییر و تبدیل سطح های شیبدار به تکنولوژی جرثقیل نامشخص باقی ماند، ولی این گونه استدلال می شد که شرایط سیاسی و جامعه بی ثبات یونان درآن زمان برای به کارگیری گروه های ساختمانی (ساخت وسازی) کوچک وحرفه ایی مناسب تراست تا گروه های بزرگی ازکارگران غیرماهرو این موضوع باعث شد تا جرثقیل در یونان نسبت به استفاده از سطح های شیبدارکه صنعتی پرکاربرد بود و درجامعه استبدادی مصر و آشورکه به یک اصل وضابطه تبدیل شده بود،مورد بهره برداری قراربگیرد.  ( ۳۲۲ تا۳۸۴ قبل ازمیلاد مسیح )

اولین دلیل غیرمبهم بر وجود سیستم پیچیده قرقره(فلکه دسته ) درغالب مشکلات مکانیکی به ارسطو نسبت داده می شد، ظاهرشد، امّا شاید کمی دیرترساخته شده باشد. درحدود همان زمان، اندازه تخته سنگها درمقبره های یونانی به همان اندازه قدیمشان بازگشتند و این حاکی ازآن بود که هرچند سیستم قرقره ها پیچیده تر باشد، ولی باید درآن موقع با فنون ساختمان سازی یونان مطابقت داشته باشد.

اوج رونق جرثقیل در زمان های قدیم درحین امپراتوری رم بود زیرا درآن زمان فعالیت های ساختمانی افزایش و ساختمان ها با ابعاد واندازه های وسیعی ساخته می شدند. رومی ها جرثقیل یونانی ها را به کار گرفتند و بعد ها آن را توسعه دادند. با تقدیر از محاسبات تقریباً طولانی دو مهندس با نام های وتیرو ویس و الکساندر هرن و با تلاش این دو نسبتاً ازتکنیکهای بالابری آن زمان مطلع هستیم. همچنین دو نقش برجسته ازجرثقیل های رومی برروی سنگ از اواخر قرن اول بعد از میلاد مسیح به جامانده که به تفصیل گفته می شود.

ساده ترین جرثقیل رومی به نام (تریسپاستو) ازیک بازوی محرک تک میله ای، یک کابل دستی، یک طناب و یک تخته سنگ که شامل سه قرقره (‌فلکه تسمه) است تشکیل شده است و از اینرو دارای سه مزیت مکانیکی می باشد. اول: به این صورت محاسبه می شد که یک فرد که تنها ازجرثقیل استفاده کند می تواند ۵۰ کیلوگرمی را بلند کند. ( هرقرقره ۵۰ کیلوگرم = ۱۵۰) فرض شود که حداکثرنیرویی که انسان دریک دوره زمانی طولانی،می توانست اعمال کند تا باری را بلند کند،۵۰ کیلوباشد انواع جرثقیل های سنگین تر با پنج قرقره ( نپتاسپاتو) اهمیت یافت، دربزرگترین جرثقیل، یک دسته سه تا پنج قرقره ای ( پلیسپاستو) و بعد ازآن هم، با توجه به حداکثرمقدار بار،جرثقیل با دو، سه یا چهار تیر دکل عرضه شد. وقتی که چهارنفرکه دردوطرف کابل دستی بودند با جرثقیل پلیسپاستو کارمی کردند، تا آن موقع می توانستند ۳۰۰۰کیلورا بلند کنند، (سه طناب ×پنج قرقره×چهارنفر×پنجاه کیلو گرم)‌. درصورتیکه به جای کابل دستی از تردویل استفاده می شد، ازآنجائیکه تردویل دارای مزیت مکانیکی بیشتری به دلیل ابعاد بزرگترش می بود، با نصف کردن تعداد افراد، ۶۰۰۰ کیلوگرم را بلند می کرد، به این معنی که، درمقایسه با ساختن اهرام مصرکه برای تکان دادن یک تخته سنگ ۵/۲ تنی و بالا بردن از یک سراشیبی به ۵۰ نفر نیاز بود( هرنفر۵۰ کیلوگرم )، ثابت شد که ظرفیت بالابری جرثقیل پلیسپاستو رومی  ۶۰برابربیشتراست. ( هرنفر۳۰۰۰ کیلوگرم) با این وجود،ساختمان های فراوان موجود دررم ساخته شده با تخته سنگ هایی بسیارسنگین ترازسنگ هایی که با جرثقیل پلیسپاستوحمل می شد نشان می دهد که ظرفیت کلی بالابری رومی ها بسیار بیشتر از مقداری بود که هر جرثقیل بلند می کرد. به عنوان مثال، درمقبره ژوپیتر در بالیک سنگ های گچبری هرکدام تا ۶۰ تن وزن داشتند وسنگهای کتیبه ای که درهرطرف بیش از۱۰۰ تن وزن داشتند که همه آنها تا ارتفاع ۱۹متری بالا برده شدند. تخته سنگ بزرگ ( ستون تراژان) ۳/۵۳ تن در رم وزن دارد که باید تا ارتفاع ۳۴ متری بالا برده می شده است.

این گونه تصورمی شود که مهندسان رومی این وزن ها و بارهای خیلی سنگین را به دو صورت بلند می کردند : اول: همانگونه که هُرن پیشنهاد کرد یک برج ( وسیله ایی) بالا برنده راه انداخته شد که به شکل یک چهارضلعی با اضلاع موازی بودوستونی هم دروسط ساختار آن قرارداشت. دوم: تعداد زیادی قرقره لنگر بر روی زمین دراطراف برج قرارگرفته، به دلیل اینکه اگرچه این برج دارای سود مکانیکی اهرم کمتری نسبت به تردویل می بود، امّا قرقره ها هم به تعداد بیشتری بودند و هم با تعداد نفرات بیشتری کارمی کردند. این گونه استفاده ازتعداد قرقره ها همچنین توسط امیونیس مارسلینوس توضیح داده شده بود. حداکثرتوانایی بالابری یک قرقره بوسیله تعداد حفره های( سوراخ های) آهنی که یک تخته سنگ را سوراخ می کند، محاسبه و تثبیت می شود. درمورد سنگ های گچبری بالبک که بین ۵۵ تا۶۰ تن وزن داشتند ،هشت حفره موجود ،مقدار۵/۷ تن برای هر ابزار آهنی در هر قرقره را پیشبینی می کند. بلند کردن چنان بارسنگینی دریک عمل وکاردست جمعی وگروهی مستلزم هماهنگی و تناسب زیاد بین گروه افرادی است که نیرورا به قرقره ها اعمال می کنند.

درطول قرون وسطا، پس ازاینکه تکنولوژی در اروپای غربی به دلیل سرنگونی امپراطوری روم غربی مورد سوء استفاده قرارگرفت ، جرثقیل تردویل به مقیاس زیادی عرضه شد. ابتدائی ترین منبع تردویل درحدود سال ۱۲۲۵ درادبیات آرشیو در فرانسه دوباره نمایان شد که با ترسیم روشنی دریک دست نوشته با اصلیت فرانسوی که به سال ۱۲۴۰ برمی گردد، مورد پیگیری قرارگرفت. استفاده اولیه جرثقیل های بندری در دریا نوردی درسالهای ۱۲۴۴، ۱۲۶۳، ۱۲۸۸و۱۲۹۱ثبت گردیده است. این درحالی است که استفاده ازتردویل درانگلستان تا قبل ازسال ۱۳۳۱ثبت نشده است.

به طورکلی ،حمل و نقل بصورت عمودی با جرثقیل ها نسبت به روش های متداول و رایج امن تر وکم هزینه تراست. نمونه بارز نواحی که ازجرثقیل استفاده می کنند، بندرها ، معدن ها و مخصوصاً مناطق ساختمانی است که جرثقیل ها نقش اساسی درساخت کلیساهای جامع مرتفع دارند. با این وجود، ازمنابع تصویری وآرشیوی زمانی پیش بینی می شود وسایل و ابزارتازه تولید شده همچون تردویل ها یا فرعون ها کاملاً جاگزین روش های کاربرهمچون نردبان ها، ناوه ها وگاری های دستی نشده است. با این وجود ماشین آلات جدید و قدیم درساخت و سازهای قرون وسطایی و بندرها باهم درکنار هم مورد استفاده قرارمی گرفتند. جدای ازتردویل ها، منابع قرون وسطایی نشان می دهند که جرثقیل ها بصورت دستی توسط جرثقیل های کابلی همچنین تا قرن پانزدهم با جرثقیل های کابلی بصورت چرخ کشتی به کارمی افتادند. همچنین روش هایی برای هموارکردن ناهمواریها و ناصافی ها درحین حرکت حتی درسال ۱۱۲۳ هم شناخته شده بود.

اگرچه استفاده مجدد جرثقیل تردویل برای ساختمانها بی شک درارتباط نزدیک با پیدایش هم زمان معماری گوتیک بوده است ،امّا فرآیند دقیق ساخت مجدد جرثقیل تردویل مثبت نشده است. پیدایش مجدد جرثقیل تردویل ممکن است از توسعه تکنولوژی جرثقیل کابلی که ساخت و مکانیک خودرا ازجرثقیل تردویل الگو گرفته ناشی شود. تردویل مترون وسطا ممکن است بازآفرینی حساب شده و سنجیده نمونه رومی خود را نمایان کند که از معماری مهندس و تیرویس استخراج شده که این معماری دراکثر کتابخانه های رهبانی موجود بوده است. احیای مجدد آن همچنین ممکن است به دلیل مشاهده کیفیت کاراندوز( کارذخیره ساز) چرخ های بادی باشد که شباهت های زیادی با تردویل داشته است.

ساختار و تعیین جایگاه

تردویل درقرون وسطا یک چرخ بزرگ چوبی که دارای یک بدنه (میله ) مرکزی و همچنین یک مسیر برای پیاده رفتن دوکارگر درکنارهم بوده است. درآن موقع چرخ ها با دسته جهت یاب دارای پرده هایی بوده که مستقیماًً درداخل بدنه ( میله) مرکزی حرکت می کردند و نوع پیشرفته تر آن دارای دسته هایی بوده که مانند رشته ها یا تارهایی بر لبه چرخ قرار داشتند و امکان استفاده ازمیله باریکترو بنابراین فراهم آوردن مزیت مکانیکی بیشتری را به وجود می آوردند. مغایر با عقیده همگانی، جرثقیل ها درمکان های ساختمانی قرون وسطا نه بر روی داربست های سبک و زیاد که درآن زمان استفاده می شد، قرارمی گرفت و نه برروی دیوارهای باریک کلیساهای گوتیک که نمی توانستند وزن جرثقیل و باررا تحمل کنند.

جرثقیل ها تا حدودی در مراحل ابتدائی ساخت و ساز برروی زمین و اغلب درچهارچوب ساختمان قرارمی گرفتند. وقتی یک طبقه جدید کامل می شد و تعداد زیاد تیرکش ها در سقف دیوارها را به هم وصل می کردند ، اجزای جرثقیل را از هم پیاده و جدا می کردند. و برروی تیرآهن های سقفی گذاشته می شد و درحین ساختن طاق غرفه یا اتاق مکان آن را تغییرمی دادند. ازاینرو، جرثقیل درساخت و سازساختمانها توسعه یافت و امروزه همه جرثقیل های ساختمانی درانگلستان درکلیساهای برج مانند بالای طاق ها وزیرسقف ها دیده می شوند  وبعد ازساختن برج ها هم برای جابجایی چیزها به طرف بالا وجابجایی درهوا همان جا قراردارند.

درمقابل جرثقیل های جدید جرثقیل های مترون وسطا شبیه جرثقیل ها در یونان و رم بودند. آنها درابتدا چیزها را بصورت عمودی بالا می بردند و جابجا می کردند و برای جابجایی و حرکت بارها دریک مسیر افقی و فاصله قابل ملاحظه استفاده نمی شدند. بنابراین، بالا بردن چیزها درمحل کار با روش های مختلفی نسبت به زمان حال سازماندهی و انجام می شد. برای مثال، درساختن ساختمانها تصور می شود که جرثقیل تخته سنگها راهم از پایین مستقیم به محل مورد نیاز بالا می آورده است و هم از مکانی درمقابل وسط دیواری که تخته سنگها باید برای دوگروه کارگر در دو طرف دیوارتوزیع شود، وسایل را بلند می کرده و به کارگران می رسانده است. به علاوه متصدی جرثقیل اصلی که معمولاً به کارگران ازخارج ازجرثقیل امر و نهی می کرده، قادر به کنترل کردن حرکت بارها بوده و این کنترل را بوسیله طنابی که به بارها وصل بوده، اعمال می کرده است. جرثقیل های چرخشی (چرخان) که بار را با گردشی برای حمل مورد نیازآماده می کردند و توزیع می کردند خیلی زود درسال ۱۳۴۰ ابداع شدند. درحالیکه تخته سنگها مستقیماً با تسمه یا قلاب وگیره حمل می شدند، اشیاء دیگردرچیزهایی مثل سبد، جعبه های چوبی یا شبکه ها جابه جا می شدند. قابل ذکراست که جرثقیل های قرون وسطا به ندرت شامل چرخ دنده ضامن دار یا ترمز بود که از عقب رفتن بارها جلوگیری کند. این عدم وجود ترمز یا چرخ دنده ضامن دار را می توان با نیروی اصطکاک توصیف کرد که درتردویل های قرون وسطا معمولاً از افزایش یافتن سرعت بیش ازکنترل جلوگیری می کرد.

برطبق جایگاه کنونی علم که درزمان باستان بسیار ناشناخته بوده، جرثقیل های ثابت بندری به عنوان پیشرفت جدید قرون وسطی تلقی می شدند. نوع مشخص جرثقیل بندری دارای ساختاری محوری و اساسی بود که به دوتردویل مجهزشده بود. این جرثقیل ها در بندرها برای بار زدن و تخلیه بارها و محموله های دریایی قرارداشتند. این جرثقیل ها جایگزین روش های بالابری قدیمی همچون الاکلنگ ها، جرثقیل های کابلی و دستی شدند.

دو نوع متفاوت جرثقیل های بندری توسط تنوع و متفاوت مشخصات جغرافیائی قابل تشخیص می باشند. درهمان زمان که جرثقیل های مخصوص پل ها که برروی یک میله مرکزی و عمودی می چرخند و معمولاً درسواحل فنلا ندو هلند یافت می شوند ،دربندرهای غیرمرزی و ساحلی آلمان، جرثقیل های برجی مورد اهمیت قرارگرفتند و تردویل ها و جرثقیل های کابلی دریک برج سفت و محکمی با بازوی محرک و سقف گردان قرارمی گرفتند. جالب است که جرثقیل های بندری درنواحی مدیترانه و بندرهای پیشرفته ایتالیا مورد استفاده قرارنمی گرفتند، ازاینرو مقامات همواره بر روش های کاربر برای تخلیه بارها توسط سطح های شیبدار تکیه می کردند.

برخلاف جرثقیل های ساختمانی که سرعت کار با پیشرفت نسبی و آهسته کارسنگ تراش ها مشخص می شد، جرثقیل های بندری معمولاً دارای دو تردویل بودند که باعث افزایش سرعت باربری می شد. دوتردویل که قطرآنها حدود ۴متربا بیشترتخمین زده می شود ،به هرطرف میله متصل شده بودند و با هم می چرخیدند. براساس یک تحقیق امروزه، پانزده جرثقیل بندری تردویل از زمان های پیش ازصنعتی شدن درسراسراروپا موجود می باشند. علاوه براین جرثقیل های ثابت ،جرثقیل های متحرک که به سادگی توسعه یافتند، تا قرن چهاردهم مورد استفاده قرارمی گرفتند.

اولین عصرجدید

جرثقیل ها درقرن های هفدهم وهجدهم بصورت داخلی استفاده می شدند. جرثقیل های دودکش یا شومینه برای جابجایی ظروف یا کتری ها برروی آتش مورد استفاده قرارمی گرفتند و ارتفاع آنها با وسایل خاصی تخمین زده می شد.

منبع: سایت صنعت http://www.sanat.me

 

جرثقیل

 

موضوع : تاریخچه ها زیر موضوعات : جرثقیل

برای دریافت آخرین مطالب سایت صنعت، ایمیل خود را وارد نمائید:

    

ما امانت دار ایمیل شما خواهیم بود.

 

نظرات

پاسخ دهید