Żuraw kołowy
Żuraw kołowy ( łac . magna rota ) jest drewnianym urządzeniem podnoszącym i opuszczającym napędzanym przez człowieka . Był używany przede wszystkim w rzymskim iw średniowieczu do budowy zamków i katedr . Często ciężki ładunek jest podnoszony, gdy osoba wewnątrz z bieżnią idzie. Lina przymocowana do bloczka jest obracana na wrzeciono przez obrót koła, umożliwiając w ten sposób podniesienie lub opuszczenie umocowanej palety .
Historia
Starożytny Rzym
Rzymski dźwig Polyspaston , ze starożytnej Grecji πολύσπαστον (polúspaston, „bloczek złożony”), obsługiwany przez czterech mężczyzn po obu stronach wciągarki , mógł podnieść 3000 kg . W przypadku, gdy wyciągarkę zastąpiono kołem gąsienicowym, maksymalne obciążenie nawet podwoiło się do 6000 kg przy połowie załogi, ponieważ koło gąsienicowe ma znacznie większą przewagę mechaniczną ze względu na większą średnicę . Oznaczało to, że w porównaniu do budowy starożytnych egipskich piramid , gdzie potrzeba było około 50 ludzi, aby przenieść 2,5-tonowy kamienny blok w górę rampy (50 kg na osobę), udźwig rzymskiego Polyspastona okazał się 60 razy wydajniejszy (3000 kg na osobę). Istnieją dwa zachowane płaskorzeźby rzymskich żurawi kołowych, przy czym szczególnie szczegółowy jest nagrobek Haterii z końca I wieku naszej ery . De_architectura zawiera opis żurawia Polyspaston.
Dla większych ciężarów, do 100 ton, inżynierowie rzymscy ustawili drewnianą wieżę podnoszącą, prostokątny kozioł, który został tak skonstruowany, że kolumnę można było podnieść pionowo w środku konstrukcji za pomocą kabestanów napędzanych przez ludzi i zwierzęta, umieszczonych na teren wokół wieży.
Średniowiecze
.jpg)
W okresie późnego średniowiecza żuraw gąsienicowy został ponownie wprowadzony na dużą skalę po tym, jak technologia ta wyszła z użycia w Europie Zachodniej wraz z upadkiem Cesarstwa Zachodniorzymskiego . Najwcześniejsza wzmianka o kole bieżniowym ( magna rota ) pojawia się ponownie w literaturze archiwalnej we Francji około 1225 r., a następnie iluminowane przedstawienie w rękopisie prawdopodobnie również francuskiego pochodzenia, datowanym na 1240 r. W żegludze najwcześniejsze zastosowania żurawi portowych są udokumentowane dla Utrechtu w 1244, Antwerpia w 1263, Brugia w 1288 i Hamburg w 1291, podczas gdy w Anglii bieżnik nie jest odnotowany przed 1331.
Ogólnie rzecz biorąc, transport pionowy mógłby być wykonywany bezpieczniej i taniej za pomocą dźwigów niż tradycyjnymi metodami. Typowymi obszarami zastosowań były porty , kopalnie , aw szczególności place budowy, gdzie dźwig kołowy odgrywał kluczową rolę w budowie wyniosłych gotyckich katedr . Niemniej jednak zarówno archiwalne, jak i obrazowe źródła z tamtego okresu sugerują, że nowo wprowadzone maszyny, takie jak koła gąsienicowe czy taczki , nie zastąpiły całkowicie bardziej pracochłonnych metod, takich jak drabiny , hody i taczki ręczne. Raczej stare i nowe maszyny nadal współistniały na średniowiecznych placach budowy iw portach.
Oprócz kół gąsienicowych, średniowieczne przedstawienia przedstawiają również żurawie napędzane ręcznie za pomocą wind kotwicznych z promieniującymi szprychami , korbami , a do XV wieku także za pomocą wind kotwicznych w kształcie koła okrętowego . Wiadomo, że koła zamachowe były używane już w 1123 r., aby wygładzić nieregularności impulsu i pokonać „martwe punkty” w procesie podnoszenia .
Dokładny proces ponownego wprowadzenia żurawia kołowego nie jest odnotowany, chociaż jego powrót na place budowy należy niewątpliwie postrzegać w ścisłym związku z równoczesnym powstaniem architektury gotyckiej . Ponowne pojawienie się dźwigu z gąsienicą mogło wynikać z rozwoju technologicznego windy kotwicznej , z której ewoluowało strukturalnie i mechanicznie koło bieżni. Alternatywnie, średniowieczne koło bieżnikowe może reprezentować celowe ponowne wynalezienie swojego rzymskiego odpowiednika zaczerpniętego z Witruwiusza „De architectura”. który był dostępny w wielu bibliotekach klasztornych . Jego ponowne wprowadzenie mogło być również zainspirowane obserwacją oszczędzających pracę właściwości koła wodnego, z którym wczesne koła gąsienicowe miały wiele podobieństw konstrukcyjnych.
Struktura i rozmieszczenie
Średniowieczne koło bieżni było dużym drewnianym kołem obracającym się wokół centralnego wału z chodnikiem wystarczająco szerokim, aby dwóch robotników szło obok siebie. Podczas gdy wcześniejsze koło typu „ramię kompasu” miało szprychy wbijane bezpośrednio w centralny wałek, bardziej zaawansowane koło typu „ramię zaciskowe” miało ramiona ułożone jako cięciwy do obręczy koła, co dawało możliwość zastosowania cieńszego wału, a tym samym zapewniało większą przewaga mechaniczna.
stosowanych wówczas niezwykle lekkich rusztowaniach , ani na cienkich ścianach gotyckich kościołów, które nie były w stanie utrzymać ciężaru zarówno maszyny podnoszącej, jak i ładunku. Dźwigi były raczej umieszczane w początkowej fazie budowy na ziemi, często w budynku. Po ukończeniu nowej podłogi i połączeniu ścian masywnymi wiązarami stropu, żuraw został zdemontowany i ponownie zmontowany na belkach stropowych, skąd był przenoszony z przęsła do przęsła podczas budowy sklepień. W ten sposób żuraw „rósł” i „wędrował” wraz z budynkiem, w wyniku czego wszystkie istniejące dziś żurawie budowlane w Anglii znajdują się na wieżach kościelnych nad sklepieniem i pod dachem, gdzie pozostały po zakończeniu budowy w celu wyniesienia materiału do naprawy .
Rzadziej na średniowiecznych iluminacjach pojawiają się także dźwigi mocowane na zewnątrz murów z podstawą maszyny przymocowaną do kłód.
Mechanika i działanie
W przeciwieństwie do nowoczesnych dźwigów, średniowieczne dźwigi i wyciągi – podobnie jak ich odpowiedniki w Grecji i Rzymie – były przede wszystkim zdolne do podnoszenia pionowego i nie były używane do przenoszenia ładunków na znaczną odległość również w poziomie. W związku z tym praca dźwigowa była zorganizowana w miejscu pracy w inny sposób niż obecnie. Na przykład w budownictwie przyjmuje się, że dźwig podniósł kamienne bloki albo z dołu bezpośrednio na miejsce, albo z miejsca naprzeciw środka ściany, skąd mógłby dostarczać bloki dla dwóch zespołów pracujących na każdym końcu ściana. Dodatkowo mistrz żurawia, który zwykle wydawał polecenia robotnikom z koła bieżni spoza żurawia, mógł manipulować ruchem poprzecznym za pomocą małej liny przymocowanej do ładunku. Dźwigi obrotowe, które umożliwiały obracanie ładunku i dlatego szczególnie nadawały się do prac przy dokach, pojawiły się już w 1340 r. Podczas gdy bloki ciosowe były bezpośrednio podnoszone za pomocą procy, zacisku lewisa lub diabelskiego zacisku (niem. Teufelskralle ), inne przedmioty umieszczano wcześniej w pojemnikach typu palety , kosze , drewniane skrzynie czy beczki .
Warto zauważyć, że średniowieczne dźwigi rzadko były wyposażone w zapadki lub hamulce zapobiegające cofaniu się ładunku. Tę dziwną nieobecność tłumaczy duża siła tarcia wywierana przez średniowieczne koła bieżne, które normalnie zapobiegały niekontrolowanemu przyspieszeniu koła.
Korzystanie z portu
Według nieznanego w starożytności „obecnego stanu wiedzy”, stacjonarne żurawie portowe uważane są za nowe osiągnięcie średniowiecza. Typowy dźwig portowy był konstrukcją obrotową wyposażoną w podwójne koła jezdne. Dźwigi te były umieszczane na nabrzeżach do załadunku i rozładunku towarów, gdzie zastępowały lub uzupełniały starsze metody podnoszenia, takie jak huśtawki , wciągarki i stocznie .
Można zidentyfikować dwa różne typy żurawi portowych o różnym rozmieszczeniu geograficznym: podczas gdy suwnice bramowe, które obracały się na centralnej osi pionowej, były powszechnie spotykane na wybrzeżach flamandzkich i holenderskich, w niemieckich portach morskich i śródlądowych zazwyczaj występowały żurawie wieżowe, w których winda kotwiczna i koła gąsienicowe były umieszczony w solidnej wieży z obracającym się tylko ramieniem wysięgnika i dachem. Dźwigi portowe nie zostały przyjęte w regionie śródziemnomorskim i wysoko rozwiniętych portach włoskich, gdzie władze nadal polegały na bardziej pracochłonnej metodzie rozładunku towarów za pomocą ramp poza średniowieczem.
W przeciwieństwie do dźwigów budowlanych, w których prędkość pracy była określana przez stosunkowo powolny postęp murarzy, żurawie portowe były zwykle wyposażone w podwójne koła gąsienicowe, aby przyspieszyć załadunek. Dwa koła bieżne, których średnicę szacuje się na 4 m lub więcej, zostały przymocowane do każdej strony osi i obracały się razem. Ich ładowność wynosiła 2–3 tony, co najwyraźniej odpowiadało zwyczajowym rozmiarom ładunków morskich. Według jednego z badań, obecnie w całej Europie nadal istnieje piętnaście żurawi portowych z bieżnikiem z czasów przedindustrialnych. Niektóre dźwigi portowe specjalizowały się w montowaniu masztów na nowo budowanych żaglowcach, np. w Gdańsku , Kolonii i Brema . Oprócz tych stacjonarnych żurawi, w XIV wieku do użytku weszły dźwigi pływające , które można było elastycznie rozmieścić w całym basenie portowym.
Zachowane przykłady
Oryginalny
Żuraw z bieżnikiem przetrwał w Chesterfield w Derbyshire i jest przechowywany w Muzeum. Datowany na początek XIV wieku, znajdował się na szczycie wieży kościelnej aż do jej usunięcia w 1947 roku. Został zrekonstruowany w Muzeum przed otwarciem w 1994 roku.
Żuraw z bieżnikiem przetrwał w Guildford , Surrey , Wielka Brytania . Pochodzi z końca XVII lub początku XVIII wieku i dawniej stał przy Friary Street. Został przeniesiony w 1970 roku, ostatnio używany ok. 1960, aby przenieść materiały do katedry w Guildford . Jest to planowany zabytek starożytny i zabytkowy budynek klasy II * .
Żuraw z bieżnikiem przetrwał w Harwich , Essex , Wielka Brytania. Został zbudowany w 1667 roku i dawniej stał w Stoczni Marynarki Wojennej. Został przeniesiony do Harwich Green w 1932 roku. Żuraw ma dwa koła bieżne o średnicy 16 stóp (4,88 m) i szerokości 3 stóp 10 cali (1,17 m) na osi o średnicy 13 + 1 / 2 cali ( 340 mm ) . Jest to jedyny żuraw z podwójnym kołem bieżniowym w Wielkiej Brytanii. Żuraw jest budynkiem zabytkowym klasy II *.
Żuraw kołowy Guildford
Żuraw kołowy Harwich
rekonstrukcje
Rekonstrukcję XIII-wiecznego dźwigu kołowego można zobaczyć w akcji w zamku Guédelon w Treigny we Francji . Służy do podnoszenia zaprawy, gruzu, ciosanych i drewna. Celem zamku Guédelon jest zbudowanie zamku-twierdzy przy użyciu wyłącznie technik i materiałów z XIII-wiecznej średniowiecznej Francji.
Żuraw z bieżnią lub „klatka wiewiórki” w zamku Guédelon.
Żurawia Brama ( polska : Brama Żuraw ) ( niem . Krantor ), Gdańsk została zbudowana przed 1366 r. Została zniszczona przez wojska sowieckie podczas walk o miasto na początku 1945 r. Zachowała się murowana konstrukcja, drewniane elementy zostały odrestaurowany.
Gdański Żuraw
Rekonstrukcja dwukołowego dźwigu kołowego jest używana na Zamku Praskim w Czechach .
Żuraw Treadwheel został użyty w filmie Evan Wszechmogący , kiedy Evan skarżył się Bogu, że potrzebuje dźwigu do budowy Arki na przedmieściach Waszyngtonu
Źródła
- Dienel, Hans-Liudger; Meighörner, Wolfgang (1997), „Der Tretradkran”, Publikacja Deutsches Museum (seria Technikgeschichte) (wyd. 2), Monachium
- Coulton, JJ (1974), „Podnoszenie we wczesnej architekturze greckiej”, The Journal of Hellenic Studies , 94 : 1–19, doi : 10.2307/630416 , JSTOR 630416
- Lancaster, Lynne (1999), „Budowa kolumny Trajana”, American Journal of Archeology , 103 (3): 419–439, doi : 10,2307/506969 , JSTOR 506969
- Matheus, Michael (1996), "Mittelalterliche Hafenkräne", w Lindgren, Uta (red.), Europäische Technik im Mittelalter. 800 bis 1400. Tradition und Innovation (wyd. 4), Berlin: Gebr. Mann Verlag, s. 345–348, ISBN 3-7861-1748-9
- Matthies, Andrea (1992), „Średniowieczne koła gąsienicowe. Poglądy artystów na budownictwo” , Technologia i kultura , 33 (3): 510–547, doi : 10.2307/3106635 , JSTOR 3106635
Linki zewnętrzne
Media związane z dźwigami Treadwheel w Wikimedia Commons