3. Підйомно - транспортні машини

Підйомно - транспортні машини мають багатовікову історію [54, 55]. Уже на скельних рисунках первісної людини зображені криничні комір і журавель - прототипи сучасних вантажопідйомних пристроїв. Першими засобами для переміщення великих мас були важелі, ковзанки і похилі площини, відомі ще з далекої давнини. Їх використовували при будівництві масивних споруджень - храмів, пам'ятників, дольменів. За 4000 років до н.е. у Китаї при зведенні споруджень і для підйому води з колодязів використовувалися важелі і поліспасти. Аналогічні пристрої існували і на Середньому Сході. Споруди древніх в Єгипті та Греції будувалися з елементів, що мали величезні маси. Підйом та установка їх і зараз були б складною задачею. Так, піраміда Хеопса, споруджена за ІІ тис. рр. до н.е., - має висоту 147 м і складена з вапнякових блоків масою до 30 т кожний. Плити Баальбекської тераси мають довжину до 20 м і масу більше 1000 т. Статуя Рамзеса II важить близько 700 т. У храмі Зевса були встановлені колони з порфіру масою 360 т. Зведення названих споруд здійснювалося за допомогою клинців, ковзанок, похилих площин, важелів з різними плечима, систем поліспастів і вимагало значної кількості людей.

Широкий розвиток підйомні пристрої одержали в древній Греції. Герон Олександрійський у XI в. до н.е. описав лебідки і ручні підйомні крани з дерева. У працях Аристотеля (IV в. до н.е.) згадується про використання систем поліспастів. Величезні важелі з різними плечима першого роду (за типом криничного журавля) з гаками застосовувалися Архімедом у Сіракузах (III в. до н.е.) для перекидання римських кораблів.

Поряд з найпростішими пристроями - важелями, клинцями, ковзанками з'явилися і спеціальні підйомні системи: коміри з ручним приводом (XII в. до н.е.), блоки (VII в. до н.е.), коміри з черв'ячними, ланцюговими і зубчастими передачами (II в. до н.е.). На рис. 3.1 показана установка обеліска за допомогою ручних комірів. З праць Вітрувія (I в. до н.е.) відомо, що римляни широко застосовували коміри, поліспасти і поворотні крани з ручним і кінним приводом, а також приводом від ступальних (топчакових) (рис. 3.2, а) і водяних коліс.

Складні вантажопідйомні роботи виконувалися й у Росії. У XI в. для підйому вантажів при зведенні Софійського собору в Новгороді були використані системи поліспастів. За допомогою поліспастів, важелів і комірів на дзвіницю Московського Кремля у 1677 р. був піднятий Великий Успенський дзвін масою 130 т, а в 1769 р. із застосуванням аналогічних пристосувань у Петербурзі пересунений на значну відстань камінь для підстави пам'ятника Петру I розміром 15 × 9 × 7 м і масою близько 1000 т. Під камінь були підведені жолоби, обшиті мідними листами, а також мідні кулі.

З глибокої стародавності відомі і машини безупинного транспортування - водопідйомні колеса і скребкові лотки. Пізніше з’явились і ковшові підйомники – прототипи сучасних елеваторів, що приводилися в рух силою рабів, тварин, води або вітру.

Перше згадування про ковшовий водопідйомник - відерний ланцюг (рис 3.3) - відноситься до II в. до н.е. Тяговим елементом підйомника служили канати з рослинних волокон, а ковшами - горщики з обпаленої глини. У древніх Китаї й Індії для підйому води використовувалися ланцюгові насоси - прототипи скребкових конвеєрів. Вони складалися з дерев'яних шарнірних ланцюгів і шкребків, якими вода піднімалася вверх по похилому жолобу. Для водопідйому служив також і архімедів гвинт (рис. 3.4).

Для підйому вантажів із шахт застосовували підйомники з приводом від водяних коліс (рис. 3.5) або з кінним приводом (рис. 3.6).

Збільшення глибини шахт у XIX в. обумовило необхідність змін в техніці відкачування води і підйому вантажів, основою якої стала парова машина. Парові машини використовувались спочатку як шахтні насоси, а з 20-х рр. – і в якості привода шахтних підйомних установок. У цей період були створені шахтні парашути, які при обриві канатів або відмові гальм підйомника затримували клітку, що падає. При зростанні глибини шахт прядив'яні канати і ланцюги вже не забезпечували необхідної безпеки і надійності підйому. Вони були замінені сталевими дротовими канатами, що винайшов у 1834 р. німецький гірничий інженер В. Альберт (1787 - 1846рр.). Уперше канати були використані на руднику "Кароліна" у Рурі.

Розвиток машинобудівного виробництва, важкої техніки і парових суден вимагав створення відповідних за потужністю вантажопідйомних пристроїв у промисловості, будівництві, на залізницях і в портах. В результаті цього, з’явились металеві стрілові крани з паровим, а наприкінці XIX в. – і з електричним приводом.

До підйомно - транспортних машин відносяться:

Вантажопідйомні машини, призначені для вертикальних переміщень вантажів та установки їх на транспортні пристрої або на технологічне устаткування. Дану функцію виконують різноманітні крани, що працюють на операціях завантаження суден, вагонів, вантажівок, а також у цехах заводів.

Транспортуючі машини (конвеєри) - пристрої безупинного переміщення штучних або насипних вантажів на великі відстані. Область їх застосування - гірничодобувна промисловість, машинобудування (складальні і транспортні міжопераційні конвеєри) і т.д.

Підйомно - транспортні засоби, що використовуються для завантаження - розвантаження об’єктів різних форм та габаритів в контейнерних терміналах, морських портах, складах різного призначення, а також – в якості основних засобів механізації автоматизованого виробництва (промислові роботи, маніпулятори, автооператори, вібробункери, конвеєри, транспортери, магазини–накопичувачі тощо). Велике число різних конструкцій пристроїв даного типу, обумовлене значними відмінами в характері і специфіці їх роботи, а також різницею мас, габаритів і властивостей переміщуваних вантажів, унеможливлює їх розгляд у даному посібнику.