Mało znana historia dźwigów – od prostych mechanizmów do nowoczesnych maszyn

Czy dźwig budowlany używany był przy tworzeniu Piramidy Cheopsa? Historia żurawi sięga tysięcy lat wstecz. A może jeszcze wcześniej? Trudno wyobrazić sobie współczesne miasta, porty czy fabryki bez charakterystycznych sylwetek tych maszyn. Skąd jednak wzięła się ta technologia i dlaczego rozwijała się tak dynamicznie? Przejdźmy przez ich mało znaną historię, począwszy od prostych narzędzi, po współcześnie największy dźwig samojezdny!

Początki podnoszenia – proste mechanizmy dźwigowe w starożytności

Już w starożytności ludzie zauważyli, że podnoszenie ciężkich ładunków może być łatwiejsze, jeśli zostaną zastosowane odpowiednie mechanizmy. Początkowo używane były proste urządzenia, takie jak dźwignie. Wykorzystywały one zasadę równoważenia sił. Dzięki umieszczaniu punktu podparcia w odpowiedniej odległości oraz zastosowaniu długiego ramienia można było redukować wysiłek potrzebny do podnoszenia ciężarów. Z czasem zaczęto dodawać kolejne usprawnienie do konstrukcji, jak bloczki czy kołowrotki. Pozwalało to na wydajniejsze transportowanie naprawdę ciężkich rzeczy. Te proste mechanizmy stały się podwalinami do tego, jak dziś wygląda dźwig. Wieliczka, a dokładniej Kopalnia Soli to miejsce, gdzie można spotkać się z podobnymi historycznymi narzędziami.

Dźwigi w starożytnym Egipcie, Grecji i Rzymie

Przynajmniej raz w życiu, każdy z nas zastanawiał się, jak powstało Koloseum czy Sfinks. Już w starożytnym Egipcie, Grecji i Rzymie stosowano system dźwigni oraz równi pochyłych, aby przesuwać i podnosić wielotonowe bloki wykorzystywane do wznoszenia monumentalnych budowli. Dzięki nim mała liczba robotników mogła zapanować nad bardzo ciężkim ładunkiem. Dosyć często pojawiały się również zaawansowane kołowroty napędzane siłą ludzi lub zwierząt. Z biegiem lat rozwijano mechanizmy o rozbudowane systemy lin i bloczków, które pozwalały na precyzyjne podnoszenie nawet ogromnych elementów. W odmętach kart historii można odnaleźć ryciny przedstawiające tamtejszy dźwig budowlany, a także narzędzia wykorzystywane w codziennym życiu. Wśród nich wyróżnia się:

• Egipski Szaduf — tradycyjna konstrukcja oparta na dźwigni. Dłuższe ramię, obciążone z jednej strony przeciwwagą, ułatwiało podnoszenie wiadra wypełnionego wodą.
• Rzymski żuraw (polyspastos) – bardziej rozbudowany model. W czasach wznoszenia piramid w Egipcie, aby unieść kamień o wadze 2,5 tony, potrzebnych było 50 robotników, co odpowiadało około 50 kg na osobę. Natomiast rzymski żuraw wyróżniał się skutecznością blisko 60 razy wyższą. 

Pewnie zastanawiasz się, jak operator wchodzi na dźwig? Otóż w odległych czasach maszynom brakowało kabiny, takiej, jaką znamy dziś. Wszystko odbywało się przy sile człowieka lub zwierzęcia, którzy stali obok urządzenia. Doskonalenie prostych urządzeń dźwigowych w starożytności było fundamentem dla kolejnych epok. Dzięki temu możliwe stało się wznoszenie coraz bardziej imponujących budowli, a wiedza o działaniu sił i przeniesieniu obciążeń stanowiła podstawy pod rozwój inżynierii i techniki, z których korzystamy po dziś dzień. Ciekawe, czy w tamtych czasach były już firmy oferujące wynajem żurawia?

Obrazy zostały wygenerowane przez sztuczną inteligencję na podstawie oryginalnych rycin. Mogą różnić się od oryginalnych obrazów. 

Kto wymyślił dźwig? Odkrywamy sekrety

Jeden z najsłynniejszych uczonych starożytności — Archimedes z Syrakuz (Grecja); łączył w sobie umysł wybitnego matematyka i konstruktora. Powiedział:

„Dajcie mi punkt podparcia, a poruszę Ziemię”. 

Uważany jest za odkrywcę mechanizmu dźwigni. Jej zadaniem jest uzyskanie działania większej siły przez zastosowanie siły mniejszej. Starożytni bez wątpienia wymyślili cały mechanizm transportu ciężkich ładunków, który wykorzystywany jest po dziś dzień. Natomiast wiele historii o wynalazkach mogło ulec przejaskrawieniu. Jednak wraz z upływem lat rozwijały się również żurawie. W 1838 roku angielski przedsiębiorca i wynalazca William Armstrong skonstruował pierwszy dźwig hydrauliczny, który wykorzystywał wodę do zwiększania ciśnienia i podnoszenia znacznie cięższych ładunków niż było to możliwe wcześniej. Ten przełom technologiczny zapoczątkował erę szybkiego rozwoju urządzeń dźwigowych, które możemy dziś obserwować na ulicach.

Rewolucja przemysłowa i rozwój technologii

Właśnie rewolucja przemysłowa przyniosła kolejną falę innowacji. Rosnące miasta, rozwijający się handel i gwałtowny wzrost zapotrzebowania na surowce wymusiły bardziej wydajne rozwiązania w zakresie transportu i przeładunku towarów. Rozpoczęła się era rozwoju dźwigów. Technologia hydrauliczna zaczęła być stopniowo wdrażana w innych sektorach. 

Wynalezienie dźwigów parowych, potem hydraulicznych

Rozwój dźwigów stanowi doskonały przykład postępu technicznego, napędzanego potrzebami szybko rosnących gałęzi przemysłu, transportu i budownictwa. Do działań w tych sektorach potrzeba było potężnych maszyn. Poniżej 3 kluczowe etapy w historii dźwigów:

• Mechanizm oparty o parę wodną. Działa dzięki energii wytwarzanej przez maszynę parową. Okazało się to przełomem technologicznym, pozwalającym zastąpić siłę ludzkich rąk znacznie skuteczniejszym mechanizmem. Początkowo w kopalniach często stosowano taki dźwig. Wieliczka koło Krakowa pewnie w swoich zasobach muzealnych posiada ten wynalazek.
• Napęd hydrauliczny. Z czasem inżynierowie zaczęli eksperymentować z wykorzystaniem cieczy do przenoszenia i wzmacniania siły. Tego rodzaju systemy hydrauliczne pozwalały na coraz precyzyjniejsze sterowanie ruchem wysięgników i haków, a także osiąganie wyższej siły podnoszenia. Dźwig budowlany hydrauliczny był również bardziej bezpieczny i stabilniejszy w pracy. 
• Elektryfikacja. Kolejny przełom. Czujniki elektryczne szybko zyskały popularność wśród konstruktorów różnego rodzaju maszyn, w tym także dźwigów. Wprowadzenie udogodnień przyniosło znaczny wzrost wydajności i jeszcze większą łatwość obsługi.

Obecnie to właśnie te ostatnie żurawie są najczęściej stosowane w większości gałęzi przemysłu. Wśród nich wymienia się dźwigi samojezdne. Jednak dlaczego dźwig się nie przewraca? Ich budowie przyjrzymy się w dalszej części artykułu.

Obrazy zostały wygenerowane przez sztuczną inteligencję na podstawie oryginalnych rycin. Mogą różnić się od oryginalnych obrazów. 

Zastosowanie dźwigów

Żuraw kołowy czy wieżowy są obowiązkowymi maszynami w wielu sektorach gospodarki. Ich udźwig i zasięg wpływają na tempo prac przeładunkowych, montażowych czy budowlanych. Zapewnia się w ten sposób wydajność i elastyczność działań. Sam wynajem żurawia jest wybierany przy wielu przeróżnych zadaniach. Na naszym koncie mamy już takie zlecenia, jak: wodowanie skutera przy pomocy dźwigu, czy transport karetki. Jednak wśród najczęstszych branż stosujących tego rodzaju sprzętu wymienia się:

1. Porty i stocznie. Żurawie portowe w ciągu doby przeładowywują setki, a nawet tysiące kontenerów.
2. Budownictwo. Wznoszenie wieżowców wymaga zastosowania nowoczesnego sprzętu. Dźwigi samojezdne często są wynajmowane jako wsparcie wieżówek.

Budowa dźwigu budowlanego – jak to działa?

Jak wygląda dźwig? Budowlany, portowy czy inny w zależności od rodzaju posiada różną budowę. Elementami wspólnymi jest wysięgnik — ramię, które pozwala podnosić i przenosić ładunki, a także przeciwwaga, służąca do zrównoważenia sił. Wbrew pozorom podstawa mechaniki jest podobna do koncepcji stosowanych w średniowieczu.

Dlaczego dźwig stoi stabilnie?

Dlaczego dźwig się nie przewraca? Żuraw kołowy po rozłożeniu podpór zyskuje szeroką podstawę, która minimalizuje ryzyko przechylenia. Dodatkowo ma przeciwwagę, czyli specjalnie rozmieszczone obciążniki. Dzięki nim równoważy się moment sił podczas przenoszenia ładunku. Jak wygląda dźwig współcześnie? Nowoczesne maszyny posiadają zaawansowane ograniczniki i systemy bezpieczeństwa, które ostrzegają operatora przed przekroczeniem dopuszczalnych parametrów i mogą zablokować dalsze ruchy żurawia. Sama jego konstrukcja budowana uwzględnia wszystkie normy, takie jak siła wiatru, drgania czy inne czynniki wpływające na stabilność maszyny. Tego rodzaju dźwigi spełniają obecne standardy. 

Jaki jest największy dźwig samojezdny na świecie?

Często wskazuje się, że największy dźwig samojezdny na świecie to Liebherr LTM 11200-9.1. Jego udźwig może sięgać 1200 ton, a teleskopowe ramię rozkłada się do 100 metrów (z opcją dalszego przedłużania dzięki segmentom kratowym). W rzeczywistości istnieją jednak konstrukcje o jeszcze wyższej nominalnej nośności – na przykład modele produkowane przez chińskie firmy, jak Zoomlion czy XCMG. Wynajem żurawia o takich parametrach może okazać się dość kosztowny. 

Przykład typowego żurawia samojezdnego

Budowa dźwigu budowlanego już została wyjaśniona. Teraz przyjrzyjmy się parametrom. Żuraw kołowy, który jest dość typowym modelem na rynku to Grove GMK 3050. Te dźwigi samojezdne cechuje stosunkowo kompaktowa konstrukcja i duża mobilność. Jego teleskopowy wysięgnik podstawowy ma długość 38,10 m, natomiast pomocniczy to dodatkowe 15 m. Udźwig tej maszyny to 50 t, czyli wystarczająco do powszechnych prac budowlanych czy transportowych. O wynajem takiego sprzętu możesz bezpośrednio pytać w wypożyczalniach. Wiele z nich ma w swojej flocie ten dźwig. Wieliczka, Zabierzów czy Skawina to miejscowości, gdzie takie maszyny będą dostępne. W samym Krakowie jest kilka firm oferujących wynajem żurawia. Na koniec najważniejsze pytanie, często zadawane przez przechodniów na realizacjach. Jak operator wchodzi na dźwig? Współczesne maszyny mają kabinę ulokowaną na samochodzie, która posiada 360-stopniowy obrót wieży! Imponujące, prawda? Tu warto dodać ciekawostkę — operator dostaje się do “centrum dowodzenia” przy pomocy aż 4 specjalnych drabinek. W zależności od tego, jak ustawiona jest kabina, jedna z nich może być „przysłonięta”, więc trzeba wejść z innej strony. Są one zabezpieczone, więc każdorazowo przed rozpoczęciem pracy trzeba je odbezpieczyć i opuścić w dół.

Jeśli potrzebujesz dowiedzieć się więcej lub masz przed sobą zadanie, wymagające użycia urządzenia dźwignicowego śmiało dzwoń pod numer +48 502 602 577. Dyspozytor EHC wesprze Cię w poszukiwaniach i zaproponuje najlepsze rozwiązanie. Oczywiście możesz również skorzystać z szybkiej wyceny! Wystarczy, że wypełnisz ten formularz!