Una breve storia delle gru da sollevamento

Una breve storia delle gru
Le gru sono disponibili in molteplici forme, dalle piccole gru utilizzate all'interno, alle gru alte utilizzate per edifici alti. La storia delle gru è varia e affascinante; spaziando dall'antica Grecia all'antica Roma.

Grecia antica
La prima gru per il sollevamento di carichi pesanti fu inventata dagli antichi greci già alla fine del VI secolo aC La prova che questo sia il primo utilizzo di una gru proviene dai fori sui blocchi di pietra dei templi greci che mostravano tagli distintivi. Ciò sembra in linea con l'utilizzo di un consiglio di sollevamento, visto che i fori sono sopra il baricentro del blocco. Secondo quanto riferito, queste gru erano azionate da uomini o animali, come gli asini. Gli storici hanno suggerito che il sistema di rampe utilizzato per trasportare il peso verticalmente verso l'alto sia stato infine sostituito con un sistema di argano e carrucola. Questo cambiamento ha portato i costruttori a utilizzare maggiori quantità di pietre più piccole, anziché un minor numero di pietre più grandi.

annuncio

Antica Roma
Nell'antica Roma, durante l'Impero Romano, l'attività edilizia era molto diffusa. I romani implementarono l'uso della gru greca e la svilupparono. Si ritiene che la più umile gru romana, la trispastos, fosse composta da un braccio a trave singola, un argano, una fune e un blocco contenente tre carrucole. Il trispasto permetteva ad un solo uomo di sollevare circa 150 kg. Altre gru potevano sollevare carichi più pesanti e presentare cinque pulegge. Le gru a cinque carrucole erano chiamate pentaspastos. Polyspastos era la gru più grande, composta da un set di tre per cinque pulegge e veniva fornito con due, tre o quattro alberi. Si dice che il polyspastos fosse in grado di sollevare un massimo stimato di 6.000 kg se l'argano veniva sostituito con una ruota a pedale.

Il Medioevo
Il Medioevo vide un picco nell'uso della gru a ruota, poiché l'uso della tecnologia era scomparso a causa della caduta dell'Impero Romano d'Occidente. Le magna rota, ovvero le gru a ruota, non furono le uniche gru in uso nel Medioevo. Inoltre, le illustrazioni medievali mostrano le gru azionate manualmente da verricelli con raggi radianti, manovelle e successivamente da verricelli modellati come il timone di una nave. Il Medioevo fu un periodo di costante evoluzione della gru.

La rivoluzione industriale
La rivoluzione industriale vide l'installazione delle prime gru moderne nei porti per il carico e lo scarico delle merci. Il lavoro per il quale venivano utilizzate le gru richiedeva che fossero molto robuste. Pertanto furono costruite torri di pietra per aumentare la loro affidabilità. Inoltre, la rivoluzione industriale ha visto anche le gru passare da una struttura in legno a una struttura in ghisa e acciaio. L'introduzione dei motori a vapore portò alla prima gru meccanica, introdotta per la prima volta nel XVIII o XIX secolo.

Le gru continuarono ad essere alimentate da uomini e animali per secoli. Nel 1838, l'industriale e uomo d'affari William Armstrong (ora Sir William Armstrong) creò una gru idraulica azionata dall'acqua. Le sue gru erano così popolari che all'inizio degli anni '60 dell'Ottocento la sua azienda ne produceva oltre 100 all'anno. L'innovazione più diffusa di Sir Armstrong fu l'accumulatore idraulico. Al giorno d'oggi, le gru idrauliche si basano ancora sugli stessi principi meccanici e idraulici stabilità secoli fa.



















Storia della gru


Greco antico



Gli antichi greci inventarono la gru per sollevare materiali pesanti alla fine del VI secolo aC Le prove archeologiche trovate dimostrano che l'esistenza della gru non è successiva al 515 aC Tali prove erano alcuni fori che si trovavano sui blocchi di pietra del tempio greco. Questi fori si trovano sopra il centro di gravità del blocco oa coppie equidistanti da un punto sopra il centro di gravità. Secondo gli archeologi, quei fori erano i luoghi in cui venivano sollevate sia le pinze che i ferri di Lewis.



L'introduzione dell'argano e del paranco a puleggia portò presto ad una diffusa sostituzione delle rampe come principale mezzo di movimento verticale. Ma quando i greci ridussero il peso delle pietre e dei carichi per diverse ragioni, tra cui la condizione politica del paese, che preferiva l'impiego di squadre di costruzione piccole e professionali piuttosto che grandi quantità di manodopera non qualificata, li portarono a utilizzare gru invece di rampe.



Le prove dimostrano l'esistenza del sistema di pulegge composto appare in uno degli antichi libri chiamati Problemi meccanici attribuiti ad Aristotele. Ma più tardi, nei cantieri greci, devono essere state trovate carrucole composte più complesse. Ecco perché chiamiamo i greci inventori della gru.





Antica Roma



È ovvio che l'età d'oro della gru nell'antichità fu durante l'Impero Romano. A quel tempo, la costruzione di edifici aumentò, in particolare di edifici alti. I romani iniziarono a sviluppare la gru greca per costruire edifici alti.



Trispastos era la gru romana più semplice, costituita da un braccio a trave singola, un argano, una fune e un blocco contenente tre pulegge. Utilizzando Trispastos, un solo uomo potrebbe sollevare 150 kg. Poi i romani aggiungevano altre due carrucole Pentaspastos e, nel caso dei più grandi, una, un set di tre per cinque carrucole Polyspastos e due, tre o quattro alberi a seconda del carico massimo. E se sostituissero il verricello con una ruota a rulli, il carico massimo potrebbe essere raddoppiato. Successivamente, hanno sviluppato la gru in grado di sollevare un carico di 60 tonnellate.


Medioevo



Durante l'Alto Medioevo, la gru a ruota cominciò ad essere utilizzata frequentemente dopo che la tecnologia era caduta in disuso nell'Europa occidentale con la scomparsa dell'Impero Romano d'Occidente. La prima prova dell'uso della gru a ruota si ebbe in Francia intorno al 1225. I primi usi di le gru portuali sono documentati per Utrecht nel 1244. In generale, il trasporto verticale potrebbe essere effettuato in modo più sicuro ed economico con le gru rispetto ai metodi consueti. Questi tipi di gru venivano utilizzati nei porti, nelle miniere e nei cantieri.



Sebbene a quel tempo fossero stati introdotti diversi tipi di gru, le gru non sostituirono completamente i metodi ad alta intensità di manodopera come scale, carriole e carriole. Le gru sono azionate manualmente da verricelli a raggi radianti, manovelle e dal XV secolo anche da verricelli a forma di timone di nave.



La ricomparsa della gru a ruota potrebbe essere il risultato di uno sviluppo tecnologico del verricello da cui la gru a ruota si è evoluta strutturalmente e meccanicamente.

Rivoluzione industriale





Le prime gru moderne furono utilizzate nei porti per caricare merci nel 1838. Una gru idraulica alimentata ad acqua fu inventata nel 1838 da Armstrong. La sua gru utilizzava un pistone in un cilindro chiuso che veniva spinto verso il basso da un fluido pressurizzato che entrava nel cilindro; una valvola regolava la quantità di fluido aspirato rispetto al carico sulla gru.



L'uso della gru idraulica era molto diffuso a quel tempo e furono create diverse aziende per progettare e costruire la gru idraulica. Armstrong, che ha inventato la gru idraulica, ha migliorato il design della sua gru, l'innovazione più importante è stata l'accumulatore idraulico. Laddove la pressione dell'acqua non era disponibile sul posto per l'uso di gru idrauliche, Armstrong spesso costruiva alte torri d'acqua per fornire una fornitura di acqua a pressione.






Menzionato per la prima volta in un libro
La prima testimonianza letteraria a sostegno dell'esistenza del primo gru composta da pulegge si confronta negli esercizi di meccanica attribuiti ad Aristotele (384-322).

Gru dell'antica Roma
La gru, inventata nell'antica Grecia, fu adottata dai Romani per migliorarla, a causa dell'incremento dei lavori di costruzione di grandi edifici ricchi di storia. Fu così che nacque la gru nell'antica Roma.

In questo momento furono sviluppati diversi tipi di gru:

La trispastos : È la gru Roman più semplice che esista. Era costituito da una forca passante unica, un organo, una fune e un blocco contenente tre carrozze, che davano un vantaggio meccanico di 3 a 1. In questo modo, un uomo che esercitava uno sforzo di 50 chilogrammi potevare sollevare 150 chilogrammi (3 pulegge × 50 kg = 150 kg).
Il pentaspastos : È uno dei tipi più pesanti che sia e funziona con 5 pulegge. Questo verrà utilizzato per installare blocchi pesanti per la costruzione di grandi edifici.


la gru romana più semplice era la Tripastos . Consisteva in un braccio a trave singola, un tornio, una fune e un blocco contenente tre pulegge. Mantenendo un rapporto di moltiplicazione di 3 a 1, un singolo gruista potrebbe sollevare 300 libbre.

Un tipo più avanzato di gru era la Pentaspastos che aveva cinque pulegge. Inoltre, ancora più sofisticato del Pentaspastos, era il Polyspastos, che aveva 15 carrucole e fino a quattro alberi con un rapporto di 60 a 1.

Ereader

Il Polyspastos , infatti, aveva quattro operatori per lato del tornio, e poteva avere una capacità massima di sollevamento del carico di 6000 libbre, corrispondente allo sforzo massimo per operatore di 100 libbre ciascuno. Nel caso in cui l'argano fosse sostituito da un tamburo, raddoppierebbe la sua capacità fino a 12.000 libbre

Gli ingegneri romani riuscirono a sollevare questi pesi utilizzando una varietà di argani. Sebbene gli argani abbiano un fattore di moltiplicazione delle forze inferiore rispetto a quelli azionati da tamburi, i romani potrebbero aver installato una maggiore quantità di argani azionati da uomini o addirittura animali. Per questa operazione è stato necessario un grande coordinamento tra i gruppi di lavoro che azionavano gli argani.

Le gru erano quasi sempre azionate da schiavi destinati a questi lavori industriali. Essi infatti venivano assegnati nelle cosiddette squadre che avevano un capo tecnico, il praepositus.

L'introduzione dell'argano e della carrucola in sostituzione delle rampe come principali mezzi di spostamento verticale, che servivano per sollevare i blocchi fino alla struttura in questione, rese la costruzione dei templi greci molto più semplice, poiché consentiva il caricamento di numerose piccole pietre invece di poche pietre più grandi, come avvenne nel caso delle grandi piramidi di Giza, il nuovo sistema era molto più pratico.

Nascono così le prime gru che, di regola, avevano pulegge scanalate, contrappesi, meccanismi semplici, ecc. ed erano progettati per essere azionati da uomini o animali. Grazie alla sua esistenza attualmente possiamo godere di costruzioni meravigliose come il Partenone di Atene.


E se la Grecia ha avuto l’idea, Roma l’ha perfezionata. Dopo la conquista dello stato di Corinto (146 a.C.), i romani si appropriarono dei progressi raggiunti e ne approfittarono a proprio vantaggio, il che portò all'antica Roma dove la gru trovò il suo apice e apparvero diversi modelli:



Pentaspasto
Pentaspasto
Trispasto: Il più semplice. Era composto da un'unica forca a trave, un argano, una fune e un blocco contenente tre carrucole, che generavano un vantaggio meccanico di 3 a 1, per cui un uomo che poteva esercitare uno sforzo di 50 chilogrammi era capace di sollevare da solo 150 chilogrammi.

Pentaspastos: Uno dei tipi di gru più pesanti, che funziona con 5 pulegge. Questa gru veniva utilizzata per spostare blocchi pesanti nella costruzione di grandi edifici.

Polyspastos: veniva azionato da 4 uomini su entrambi i lati del tornio. È il più grande e il più pesante, poiché funziona con un sistema di tre o cinque carrucole con due, tre o quattro alberi, a seconda del carico massimo. Il Polyspastos poteva sollevare fino a 3.000 kg (3 funi × 5 carrucole × 4 uomini × 50 kg = 3000 kg). Utilizzando lo stesso sistema, il suo carico massimo potrebbe essere raddoppiato fino a 6.000 kg con solo la metà dell'attrezzatura. Si ritiene però che gli ingegneri romani riuscissero a sollevare questi straordinari pesi per mezzo di una torre.

Una torre per un peso maggiore: sono state installate torri di sollevamento con quattro montanti, disposti a forma di quadrilatero con i lati paralleli, con la colonna al centro della struttura. Sul terreno circostante furono posizionati degli argani



Le prime gru furono costruite in legno, ma dall'arrivo della rivoluzione industriale i materiali più utilizzati sono la ghisa e l'acciaio. La prima volta che venne fornita energia meccanica fu attraverso macchine a vapore, già nel XIX secolo. XVIII. Oggi, le gru moderne utilizzano generalmente motori a combustione interna o motori elettrici e sistemi idraulici per fornire forze molto maggiori, sebbene le gru manuali siano ancora utilizzate per piccoli lavori o dove la potenza è antieconomica. Va infatti sottolineato che esistono numerose tipologie di gru adatte ai più svariati scopi e ancora oggi vengono utilizzate in mare, a bordo delle navi.



Trispasto


Pentaspasto



Polispasto

Il pentaspastos romano, una semplice gru, era manovrato da due uomini. Ciascuno dei due uomini premette l'estremità esterna delle barre di legno a forma di croce, le cosiddette barre a bobina, con una forza di 150 N.


Sulla bobina, la ruota ondulata, il rapporto di trasmissione corrisponde al rapporto tra la lunghezza del braccio di leva, cioè la lunghezza della barra della bobina, e la largehezza della barra centrale della bobina. In secondo luogo, la geometria del Pentaspasto, illustrata chiaramente nella figura 2, ha un rapporto di 40 cm (lunghezza delle aste del mulinello) e 10 cm (raggio dell'asta centrale). La forza di trazione sulla corda è quattro volte maggiore della forza con cui gli uomini girano.

Gli uomini ruotano insieme
, quindi la forza di trazione sulla corda è
.

B)
La puleggia aumenta la forza di cinque volte. Pertanto per il evamento è possibile utilizzare una forza totale di 6000 N. Quindi può sostenere un peso di circa 600 kg.


Storia della gru


Greco antico



Gli antichi greci inventarono la gru per sollevare materiali pesanti alla fine del VI secolo aC Le prove archeologiche trovate dimostrano che l'esistenza della gru non è successiva al 515 aC Tali prove erano alcuni fori che si trovavano sui blocchi di pietra del tempio greco. Questi fori si trovano sopra il centro di gravità del blocco oa coppie equidistanti da un punto sopra il centro di gravità. Secondo gli archeologi, quei fori erano i luoghi in cui venivano sollevate sia le pinze che i ferri di Lewis.



L'introduzione dell'argano e del paranco a puleggia portò presto ad una diffusa sostituzione delle rampe come principale mezzo di movimento verticale. Ma quando i greci ridussero il peso delle pietre e dei carichi per diverse ragioni, tra cui la condizione politica del paese, che preferiva l'impiego di squadre di costruzione piccole e professionali piuttosto che grandi quantità di manodopera non qualificata, li portarono a utilizzare gru invece di rampe.



Le prove dimostrano l'esistenza del sistema di pulegge composto appare in uno degli antichi libri chiamati Problemi meccanici attribuiti ad Aristotele. Ma più tardi, nei cantieri greci, devono essere state trovate carrucole composte più complesse. Ecco perché chiamiamo i greci inventori della gru.



Antica Roma



È ovvio che l'età d'oro della gru nell'antichità fu durante l'Impero Romano. A quel tempo, la costruzione di edifici aumentò, in particolare di edifici alti. I romani iniziarono a sviluppare la gru greca per costruire edifici alti.



Trispastos era la gru romana più semplice, costituita da un braccio a trave singola, un argano, una fune e un blocco contenente tre pulegge. Utilizzando Trispastos, un solo uomo potrebbe sollevare 150 kg. Poi i romani aggiungevano altre due carrucole Pentaspastos e, nel caso dei più grandi, una, un set di tre per cinque carrucole Polyspastos e due, tre o quattro alberi a seconda del carico massimo. E se sostituissero il verricello con una ruota a rulli, il carico massimo potrebbe essere raddoppiato. Successivamente, hanno sviluppato la gru in grado di sollevare un carico di 60 tonnellate.


Medioevo



Durante l'Alto Medioevo, la gru a ruota cominciò ad essere utilizzata frequentemente dopo che la tecnologia era caduta in disuso nell'Europa occidentale con la scomparsa dell'Impero Romano d'Occidente. La prima prova dell'uso della gru a ruota si ebbe in Francia intorno al 1225. I primi usi di le gru portuali sono documentati per Utrecht nel 1244. In generale, il trasporto verticale potrebbe essere effettuato in modo più sicuro ed economico con le gru rispetto ai metodi consueti. Questi tipi di gru venivano utilizzati nei porti, nelle miniere e nei cantieri.



Sebbene a quel tempo fossero stati introdotti diversi tipi di gru, le gru non sostituirono completamente i metodi ad alta intensità di manodopera come scale, carriole e carriole. Le gru sono azionate manualmente da verricelli a raggi radianti, manovelle e dal XV secolo anche da verricelli a forma di timone di nave.



La ricomparsa della gru a ruota potrebbe essere il risultato di uno sviluppo tecnologico del verricello da cui la gru a ruota si è evoluta strutturalmente e meccanicamente.

Rivoluzione industriale





Le prime gru moderne furono utilizzate nei porti per caricare merci nel 1838. Una gru idraulica alimentata ad acqua fu inventata nel 1838 da Armstrong. La sua gru utilizzava un pistone in un cilindro chiuso che veniva spinto verso il basso da un fluido pressurizzato che entrava nel cilindro; una valvola regolava la quantità di fluido aspirato rispetto al carico sulla gru.



L'uso della gru idraulica era molto diffuso a quel tempo e furono create diverse aziende per progettare e costruire la gru idraulica. Armstrong, che ha inventato la gru idraulica, ha migliorato il design della sua gru, l'innovazione più importante è stata l'accumulatore idraulico. Laddove la pressione dell'acqua non era disponibile sul posto per l'uso di gru idrauliche, Armstrong spesso costruiva alte torri d'acqua per fornire una fornitura di acqua a pressione.