Кран для установки блоков
Кран для установки блоков — это разновидность крана . Из них укладывались большие каменные блоки, из которых строились волнорезы , молы и каменные пирсы .
Середина викторианской эпохи была временем большого развития промышленности и судоходства. Нужны были более защищенные гавани с искусственными волнорезами, выходящими за пределы естественных заливов или побережий, чтобы защитить безопасные гавани для новых поколений парусных кораблей и строящихся железных пароходов. Это время также совпало с появлением крупномасштабной обработки железа, с помощью которой можно было строить краны, и портативных паровых двигателей, с помощью которых можно было их приводить в движение. В отличие от военно-морских сил, которые строили прежние каналы и первые железные дороги в основном с помощью мускулов людей и животных, эти новые порты также были построены с помощью двигателей.
Разработка
[ редактировать ]
Краны для установки блоков требовались, чтобы поднять один большой блок за один подъем и точно его позиционировать. Им также нужно было преодолевать расстояние по горизонтали, но не поднимать груз высоко. Их рабочая зона располагалась вдоль волнолома, который еще не был построен на момент возведения большей части тяжелой кладки.
Первые волнорезы строились из щебня или небольших валунов, сбрасываемых вручную с барж. Разработка в середине 19-го века как механического подъемного механизма, так и портландцемента, с помощью которого можно было отливать большие взаимосвязанные бетонные блоки, теперь включала подъем более крупных одиночных блоков, чем можно было перемещать вручную. Гранитный блок весит около 2 тонн на кубический ярд. Предпочтение отдавалось более крупным блокам, поскольку для их строительства требовалось меньше каменных работ, а отдельные большие блоки были более устойчивы к повреждениям от урагана. Начиная с маяка Эддистон в 1756 году, блоки также соединялись вместе , чтобы удерживать их более прочно и гибко, чем при использовании раствора. Сборка таких блоков требовала их тщательного позиционирования перед тем, как сдвинуть их вниз на место.
Первыми кранами, использовавшимися для установки блоков, были плавкраны на баржах. Их можно было легко перемещать по рабочей площадке, и они могли нести мощное подъемное оборудование. Однако им не удалось подняться далеко от планширя судна без риска опрокидывания. Чтобы избежать этого, их приходилось ставить на якорь перед каждым подъемом тяжелого груза, либо привязывая их, либо балластируя, чтобы они сидели на дне гавани. Это сделало их использование очень медленным. [2]
На мелководье кран «Голиаф» можно было использовать . Это козловой кран без стрелы. Тележка проходит через этот портал и может перемещаться из стороны в сторону через линию волнолома, перевозя при этом груз. Он проходил по деревянным срубам, временно уложенным по обе стороны конструкции. Такие краны могли поднять большой для того времени груз в 40 тонн, а также могли перемещать такой груз вбок. [2]
Железнодорожные краны уже использовались при строительстве железных дорог и ликвидации последствий железнодорожных аварий. Однако в то время они имели ограниченную мощность: с ручным заводом и грузоподъемностью всего около 5 тонн. Им также требовалось опускать винтовые домкраты на головки рельсов, прежде чем они могли подняться, что ограничивало их способность перемещать груз. Большинство не могло махать рукой [я] и под нагрузкой мог вращаться только по фиксированному радиусу.
Титан Паркса
[ редактировать ]
В 1869 году Стотерт и Питт построили свой первый специальный кран для установки блоков «Титан Паркса» для Манора волнолома в гавани Куррачи . [ii] [3] Это было проектом Уильяма Паркса (1822–1889). [4] Блоки, которые нужно было установить, были отлиты из бетона, уложены под углом друг к другу и весили около 27 тонн каждый. Завершенный волнорез должен был иметь поперечное сечение 24 квадратных фута и состоять из трех рядов блоков, уложенных на 9000 тонн щебня, засыпанного в качестве фундамента. Как обычно, этот фундамент из щебня оставили осесть во время зимних штормов, прежде чем началась укладка блоков. Портал крана охватывал ширину волнолома и двух железнодорожных путей на нем, выступая над концом недавно построенного волнолома. Горизонтальный портал, расположенный поперек волнореза, мог проходить вверх и вниз, и путешественник на этом портале мог перемещаться из стороны в сторону. Выступающий портал высотой 23 фута позволил уложить два ряда блоков, прежде чем весь кран пришлось перемещать вперед. Он был оснащен паровой машиной мощностью 8 л.с., установленной наверху портала, которая вместе с резервуаром для воды выступала в качестве противовеса. [3]
В 1872 году он был перенесен в Мадрас. [2]
Хотя, как и у многих викторианских кранов, аллегорически названных « Титан », его конструкция имела больше общего с конструкцией более позднего « Геркулеса », чем с более поздним « Титаном » в форме молота. Возможно, это был первый кран, получивший такое название. [3]
Моа
[ редактировать ]Стреловые краны для установки блоков использовались редко, так как они имели недостаточную грузоподъемность. Одним из первых это сделал Моа , использовавшийся для строительства волнолома в новом порту Оамару , Новая Зеландия, в 1872 году. [2] [5] Погодные условия здесь, в Тихом океане, означали, что не было спокойного летнего сезона для строительства, и поэтому был необходим кран, который мог бы поднять 40 тонн, был установлен на рельсах, чтобы обеспечить легкое перемещение, а также мог выполнять тяжелые подъемы, все еще «ЗА» ( свободно на рельсах), вместо того, чтобы медленно катить его на место, а затем поднимать на жестких блоках перед подъемом. Хотя железнодорожные паровые краны в то время стали обычным явлением, их грузоподъемность была вдвое меньше, и их нужно было сначала заблокировать. [2] Из-за нехватки местного камня волнорез был построен из бетонных блоков, отлитых на месте, с использованием цемента, привезенного из Англии. Этот волнолом, возможно, также был местом установки первой в мире бетономешалки . [5]
Кран Куда для Порт-Альфреда
[ редактировать ]
В 1881 году Стотерт и Питт построили кран с горизонтальной стрелой для сэра Джона Куда строительства гавани на реке Коуи в Порт-Альфреде в Южной Африке. [6]
Это был паровой кран на рельсовом ходу с неподвижной горизонтальной стрелой, несущей подвижную тележку или «краб». Кран, включая паровую установку, мог поворачиваться на опоре центральной стойки . Это отражало все основные характеристики полностью разработанного крана для установки блоков, хотя пока и в небольших масштабах. Неподвижная горизонтальная стрела выдвигалась достаточно далеко, чтобы разместить крюк на расстоянии 45 футов от шкворня, а тележка могла перемещаться на 20 футов из этого положения. Эта уровневая тележка была скопирована с кранов, уже используемых на литейных заводах. По сравнению с стреловым краном, [iii] это позволяло точно перемещать блоки вбок, не перемещая их вверх и вниз. Кран работал на железнодорожном вагоне шириной 15 футов и мог приводиться в движение двигателем крана. При подъеме вагон заклинивался снизу, чтобы принять нагрузку. Поворот был возможен по всему крану, что позволяло поднять блок из вагона позади крана и переместить к передней части волнолома. Грузоподъемность составляла 15 тонн, а троса хватило, чтобы крюк мог опуститься на 26 футов ниже уровня рельсов. [6]
Кран оказался весьма успешным в эксплуатации. Способность быстро перемещать блоки из доставляющих их вагонов и точно устанавливать их на место была лучше, чем у любых других типов кранов, которые до сих пор использовались для этой работы. [6]
Геркулес
[ редактировать ]
В середине 1880-х годов произошло дальнейшее развитие конструкции крана — кран «Геркулес» . Нужен был кран, который мог бы устанавливать более крупные и тяжелые блоки, до 30 тонн.
Дизайн Hercules объединил в себе черты кранов Manora и Port Alfred. Использовалась горизонтальная стрела с возможностью поворота вбок. Поскольку было невозможно адаптировать опору шкворня и полный поворот крана Порт-Альфред к этой новой нагрузке, конструкция вернулась к типу Manora, где нижняя рама крана позволяла блокам проходить под ним на вагонах. Однако стрела теперь была отделена от нижней рамы и поддерживалась двумя каретками, которые могли перемещаться вбок, что позволяло стреле поворачиваться на небольшой угол. Для строительства линейных волноломов такого небольшого угла поворота было достаточно. Хотя механическая конструкция стрелы представляла собой ферму шкворня , этот шкворень теперь был частью стрелы и вращался вместе с ней, а не был прикреплен к раме под ней. Шкворень также был размещен дальше снаружи, на краю большого кольцевого подшипника, что максимально использовало пролет фермы для увеличения вылета стрелы.
Ранние образцы были построены компанией Stothert & Pitt для железной дороги волнолома в гавани Дугласа , остров Мэн. [7] и Alexander Shanks & Son для Лиепаи в Латвии , тогда входившей в состав России , [8] и 50-тонный кран для пирса Рокер , Сандерленд . В Рокере в головной части рельса был установлен второй отдельный кран «Голиаф» (козловой) для погрузки гранитных блоков с железной дороги на трамвайные пути вдоль причала. [1]
Титан
[ редактировать ]
Последней разработкой специализированного крана для установки блоков стал кран-молот или «гигантский консольный» кран Titan. У них была глубокая двойная ферма в виде консольной балки на роликовом подшипнике большого диаметра на каретке, аналогичной каретке «Геркулеса». Верхние края двух ферм образовывали набор рельсов для передвижной тележки, несущей шкивы подъемного троса и крюк. Консоль также выступала за подшипником, неся на себе двигатель лебедки, а также действуя как противовес. Некоторые также перемещали этот противовес взад и вперед, пока подъемная тележка раскачивалась вперед и назад, чтобы сбалансировать изменяющийся момент груза на каждом радиусе.
Термин «Титан» применялся к ряду более ранних крупных кранов. Титан Паркса в Маноре был одним из первых, но ему не хватало важной особенности. Некоторые краны типа «Геркулес» с вантовой стрелой, поддерживаемой шкворнем, назывались «Титанами», если они были способны совершать полный круг.
Уильям Аррол построил 14 таких больших кранов «Титан», некоторые из них использовались для установки блоков, а остальные — в качестве кранов для верфи.
- Краны Аррол
- Верфь
- Титан Клайдбанк , построенный в 1907 году.
- Титан-Крейн, Фэрфилд , завершен в 1911 году.
- Титан-Крейн, Джеймс Уотт Док-Кран , построен в 1917 году.
- Титановый кран, Барклай Керл , построен в 1920 году.
- Гарден-Айленд , Сидней, Австралия [9]
- Блоксеттер
- Путешествующий Титан (гавани и железные дороги Южной Африки); для использования в Дурбане , завершено до 1932 года. [10]
- Путешествующий Геркулес (гавани и железные дороги Южной Африки); для использования в Столовой бухте , построено до 1932 года. [10]
- Путешествующий Геркулес; для использования в Сеуте , построено до 1932 года. [10]
- Портлендский волнорез , Дорсет [11] [12]
Следующий дизельный кран на самом деле был построен компанией Skoda в 1931 году.
- Причал Комодоро Ривадавия , Аргентина. [13]
Позже стреловые краны
[ редактировать ]
К 1920-м годам портовые краны стали гораздо более мощными, особенно с электрическим приводом, в котором Stothert & Pitt снова стали лидерами. Портовый кран необходим для выполнения большого количества подъемов как можно быстрее, поэтому ему требуется мощный [iv] моторы, даже если их грузоподъемность не так велика. Электрические краны, получающие электроэнергию от одной централизованной электростанции или первичного двигателя, могут обеспечивать большую мощность на кран, не требуя высокой стоимости эквивалентной паровой установки на каждом кране.
Почти все портовые краны были кранами с подъемной стрелой , часто с большим вылетом стрелы. Их грузоподъемность зависела от того, как далеко они добирались. Хотя они и не предназначались для подъема тяжелых грузов, но при высоком поднятии стрелы и работе крана на небольшом радиусе их грузоподъемность могла стать сравнимой с краном для установки блоков.
Когда нужно было расширить или обслуживать существующую гавань, теперь для этой работы можно было использовать один из существующих портовых кранов. Для этого потребовалось только проложить новые линии вдоль волнолома и переместить более длинный кабель для питания одного из существующих кранов на место для этой работы. Очевидно, это было намного дешевле, чем приобретать другой специализированный кран только для этой работы.
Трудовая жизнь
[ редактировать ]В период своего расцвета краны для установки блоков продавались на завершенных объектах и использовались в других местах. Два крана вернулись в Великобританию для дальнейшего использования; «Титан» S&P 1900 года для Сихема отправился на Мальту, а оттуда в 1921 году в Центр контрольных испытаний в Шуберинесс; а S&P Titan 1901 года выпуска из Саймонстауна отправился в Абердин в 1937 году. Их разобрали для транспортировки и, возможно, даже спроектировали так, чтобы упростить задачу, с болтовыми соединениями, позволяющими разбирать кран на компоненты, каждый из которых постоянно собирался путем клепки. Некоторые краны были повторно использованы лишь частично, причем более сложные и дорогие детали оказались и наиболее компактными. Паровую установку и движущиеся части можно было снять и использовать повторно, в то время как большая, но относительно простая конструкция была списана на месте и построена новая для новой площадки. Один кран за свой срок эксплуатации может построить несколько волноломов.
В последующие годы такие краны пользовались меньшим спросом, поэтому кран можно было оставить на месте и использовать в будущем для любых необходимых работ по техническому обслуживанию.
Тайнмутский пирс
[ редактировать ]Например, на пирсе Тайнмут в разное время постоянно работали три крана. Два волнолома были построены под руководством П. Дж. Мессента (1830-1897), «создателя реки Тайн». [14] Первый кран использовался для восстановления Северного пирса и волнолома в 1909 году и после этого оставался в эксплуатации до 1931 года. Следующим краном был паровой молот «Титан», который прослужил до конца 1960-х годов. [15] Волнорез здесь также образовывал пирс со стороны берега. Хотя он не использовался для коммерческих грузов, иногда его использовали для ремонта судов, например, для подъема и выгрузки двигателей. После этого его заменил более современный электрический кран, который просуществовал до 1990-х годов. [16] [17]
Модели
[ редактировать ]конструктор
[ редактировать ]
Краны всегда были популярной темой для моделей Meccano и, в частности, для больших кранов Titan. Они появлялись в руководствах по эксплуатации, как модели для витрин магазинов и как уникальные конструкции, созданные преданными своему делу мастерами-механистами. [18] [19]
№4 супермодели
[ редактировать ]Инструкция «Конструктор Супер Модели № 4». были для «Гигантского крана для установки блоков». [20] [21] [22] Эти инструкции были напечатаны в 1929 году сначала в трёх выпусках журнала Meccano Magazine . Затем они были переизданы в виде буклета. Для этой модели потребовались ресурсы самого большого набора Meccano, набора № 10 в деревянном корпусе, и поэтому немногие моделисты Meccano имели бы ресурсы для его создания. Даже в этом комплекте требовался дополнительный компонент — роликовый подшипник с редуктором детали 167. [23] Эта модель остается популярной целью крупных строителей конструкторов. [24]
Иллюстрация
[ редактировать ]Модель крана для установки блоков стала настолько символом Meccano, что использовалась в качестве обложки для нескольких публикаций: «Книги новых моделей» 1930 года, набора № 3 1947 года, [20] и послевоенные переработанные комплекты № 7, 8, 9 и 10. [25] И это несмотря на то, что ни один из этих наборов не содержал достаточного количества деталей или роликовых подшипников для его сборки. Кран широко известен как установщик блоков «Пиньон» по имени иллюстратора, создавшего обложку.
Ссылки
[ редактировать ]
- ^ Перемещение груза радиально внутрь и наружу от центра.
- ^ Куррачи теперь известен как Карачи.
- ^ См. Кран с подъемом стрелы, чтобы узнать о форме стрелового крана, разработанной позже, чтобы избежать этого ограничения.
- ^ « Мощность » — это произведение силы и скорости, поэтому машина считается мощной, если она способна применять большую силу или умеренную силу на высокой скорости.
- ^ Jump up to: а б «Визит флота Ла-Манша в Сандерленд» . Сандерленд Дейли Эхо . 10 сентября 1895 г. TWAM (Архив и музей Тайн-энд-Уир) исх. 3768/8.
Адмирал лорд Уолтер Керр в присутствии своего штаба, членов Комиссии по реке Уир и многих влиятельных джентльменов заложил 45-тонный блок на новом пирсе.
- ^ Jump up to: а б с д и «Краткая предыстория и история Моа » . Историческое общество журавлей . 2009.
- ^ Jump up to: а б с «Заводы в гавани Куррачи; Титан для укладки блоков волнолома Манора» (PDF) . Инженер : 192–194. 17 сентября 1869 г.
- ^ «Уильям Паркс» . Руководство Грейс .
- ^ Jump up to: а б «Брюс Комфорт заинтригован тем, является ли новозеландская бетономешалка 1870-х годов самой ранней в своем роде». Ньюкомен Ссылки . № 245. Общество Ньюкомена . Март 2018. с. 7.
- ^ Jump up to: а б с «Кран для установки блоков, 15-тонный кран Стотерта и Питта, для завода в Порт-Альфред-Харбор, Южная Африка» (PDF) . Инженер : 455–457. 4 ноября 1881 г.
- ^ «Геркулес для установки блоков, завод Дуглас-Харбор» (PDF) . Инженер : 492. 14 декабря 1888 г.
- ^ «30-тонный блочно-установочный Титан» (PDF) . Инженер : 417, 420. 20 ноября 1891 г.
- ^ Райт, Майк (декабрь 2005 г.). «Журавль-молот, Гарден-Айленд, Новый Южный Уэльс» (PDF) . Клубный информационный бюллетень . Мельбурнский клуб конструкторов: 8–11. Архивировано из оригинала (PDF) 28 февраля 2016 года . Проверено 16 января 2016 г. .
- ^ Jump up to: а б с Каталог Аррола, ок. 1932 год
- ^ Чарльз Диккенс (17 апреля 1858 г.). «Портлендский волнорез». Бытовые слова .
- ^ Джон Спеллер. «Портлендская железная дорога Волнорез» .
- ^ «Пирс Комодоро Ривадавия и линия Рада Тилли или Пунта Пьедрас» . Железные дороги Дальнего Юга .
- ^ «Филип Джон Мессент» . Руководство Грейс .
- ^ «Пирс Тайнмут, 1966 год» . Фликр . Май 1966 года.
- ^ «Странствующий кран, Северный пирс, Тайнмут, Тайн и Уир» . Историческая Англия .
- ^ «Пирс Тайнмут, 1985 год» . Фликр . Декабрь 1985 года.
- ^ Питер Годдард. «Краны для установки блоков в конструкторе» .
- ^ «Гигантский кран для установки блоков Meccano» . Музей прикладного искусства и науки.
- ^ Jump up to: а б «Кран Meccano Giant для установки блоков (Meccano Super Models No 4)» . Брайтонский музей игрушек и моделей .
- ^ «Гигантский блочный кран (№ 4)» .
- ^ «Гигантский блочный кран (№ 4)» . Брайтонский музей игрушек и моделей .
- ^ «Роликоподшипник с зубчатой передачей, конструктор, часть 167» . Брайтонский музей игрушек и моделей .
- ^ Уэс Дэйлфилд. «Гигантский кран для установки блоков» .
- ^ «WH Pinyon Blocksetter» .