Historia żurawi

Ta strona śledzi historię dźwigów , maszyn stosowanych w budownictwie , kamieniołomach i przemyśle do podnoszenia ciężkich ładunków.

Słownictwo

Bębenek Bębenek uszny, czasami nazywany przez nadużycie języka klatką wiewiórki , to drewniane koło, które służy do poruszania wciągarką lub kabestanem w urządzeniu podnoszącym , w którym jeden lub więcej ludzi lub zwierząt chodzi, aby obrócić. Grecy nazywali ją γέρανον (termin, który może oznaczać również skalę), a Rzymianie tympanon majus . W innych czasach nazywano to kołowrotkiem, wciągarką bębnową lub po prostu bębnem. Czasami wnętrze błony bębenkowej zaopatrzone jest w deski lub listwy, tworzące stopnie ułatwiające poruszanie się mężczyznom. Bębenek może być pojedynczym lub podwójnym bębnem. Eksperymentalny archeologicznych w Guedelon wykazały, że w podwójnym bębnem dwa ludzie mogą wspinać się 400  kg do 500  kg zaprawy lub 600  kg kamieni w jednym wznoszenia. Dźwig Sama maszyna podnosząca nazywana jest dźwigiem , kleikiem, przekładnią, maszyną lub kozą , czasem także „błoną bębenkową”. Jednak niektórzy archeolodzy nazywają to z kolei „maszyną do podnoszenia”, „maszyną do podnoszenia koła napędowego”, „maszyną do podnoszenia średniowieczną”, „  kołem kamieniołomu  ”. W żurawiu tympanon kojarzy się z pionowym kawałkiem drewna zakończonym szpicem, do którego przymocowana jest strzała wsparta na zawiesiach przymocowanych żelaznymi ogniwami. Wały główne tych żurawi mogą osiągać znaczne rozmiary (od 15 do 16 m wysokości dla wysięgników do 12 m), przez co wymagały metalowych elementów wzmacniających. Koło pasowe na końcu tego wysięgnika jest wyposażone w zapadkę przeciwzwrotną, która zapobiega odwróceniu kierunku ładunku przez bęben. Do naoliwienia mechanizmów użyto również smaru i mydła. Ruch ludzi lub zwierząt w bębnie powodował owijanie się liny lub kabla wokół bloczka. Koło nośne Koło kamieniołomu było dźwigiem używanym przez kamieniołomów. Praca murarzy wymagająca intensywnego używania kamienia naturalnego , można przypuszczać, że użytkowanie koła przechodziło obojętnie z jednej branży do drugiej. Klatka wiewiórki Klatka oznacza klatkę, który został wykonany dla zwierząt, w którym został umieszczony obrotową klatkę pierwotnie „spinner”. Przez analogię z klatką błonę bębenkową błędnie nazwano klatką wiewiórki. Obecnie ta obrotowa klatka jest powszechnie spotykana w klatkach dla chomików .

Grecka nauka mechaniczna

Kiedy Archimedes musi zademonstrować królowi Hieronowi korzyści płynące z używania wciągników do przenoszenia ciężkich ładunków, nie musi posuwać się zbyt daleko, ponieważ bloczki i liny są już powszechnie używane w pracach portowych jego rodzinnej Syrakuz . A pole zastosowania tego bardziej naturalnie przenosi go w kierunku holowania łodzi. Jest bardzo prawdopodobne, choć żaden z naszych tekstów tego nie potwierdza, że ​​Archimedes, jeśli nie wynalazł od podstaw wciągnika ( πολύσπαστον ), bloku z kilkoma krążkami, to przynajmniej ulepszył maszynę, w szczególności poprzez zwiększenie liczby krążków, a tym samym wzmacniając jego moc i jest pewne, że był pierwszym, który użył tego aparatu z pełną świadomością wchodzących w grę praw fizycznych. Arystoteles był pierwszym, który położył podwaliny pod prawdziwą teorię mechaniczną, a Mèkané ( μηχανή ) jest częścią o technice, która przychodzi nam z pomocą, gdy musimy zrobić coś wbrew naturze i kiedy jesteśmy zawstydzeni trudnością;

Mechanika, zanim stanie się nauką lub techniką, jest postawą człowieka w opozycji do natury, w opozycji do innych ludzi, aby spróbować je przezwyciężyć wyższą pomysłowością. Jako teoria, mechanika starożytna jest związana z wyjaśnieniem praw równowagi ( statyka , średniowieczna scientia de ponderibus ) i zajmuje się zasadami równowagi ( równowaga rzymska ) i dźwigni, zasadą okręgu i osi obrót. Mechanika jako technika dotyczy budowy wszelkiego rodzaju maszyn, niezależnie od ich funkcji: chodzi o bycie „wyższym od natury” poprzez podnoszenie ciał, których siła człowieka nie może podnieść, ale także przez zmuszanie wody do podnoszenia się, podczas gdy natura się obniża. to, wysyłając pociski dalej niż ramię człowieka, ale także to, co wpływa na koncepcję fortelu (co stało się w pojęciu „machinacja”)  itp. ; Partes ipsius architecturae sunt très: aedificatio, gnomonice, machinatio , Witruwiusz czyni mechanikę częścią architektury. Greckiemu terminowi Mékanika ( Μηχανικά ) odpowiada w języku greckim cały zbiór dzieł o tej samej nazwie, gdy świat rzymski zna tylko jeden, De architectura Witruwiusza. Witruwiusz używa terminu machinatio wyznaczyć trzecią część architektury, słowo, które jest potwierdzone po łacinie aż środku I st  wieku to znaczy mniej więcej w tym czasie, gdy Witruwiusz musi zacząć pisać swój traktat. Witruwiusz jest zatem jedynym znanym autorem łacińskim, który używa machinatio do określenia dyscypliny mechanicznej, zarówno naukowej, jak i technicznej.

Archimedesowi przypisujemy zasadę kilku innych prostych maszyn  : dźwigni , pochyłej płaszczyzny . Wyobraża sobie wiele złożonych maszyn, ale zaniedbuje ich opisywanie i pozostaje jedyna plotka. Witruwiusz podaje kilka spektakularnych i sprytnych przykładów systemów wprowadzonych przez Chersiphrona , Metagenesa czy Peioniusa , których historyczność nie jest do końca udowodniona i daje dużą część innej kategorii „maszyn strukturalnych”, machin oblężniczych, z których trzeba się mnożyć. IV th  wieku  pne. J. - C. i dla których inżynierowie Poliorcéticiens rywalizują o techniczną oryginalność i gigantyzm: Żółw Hégétor , helepole - ośmiokołowe z falownikiem -; ale zainteresowanie zachowanych traktatów polega głównie na precyzji opisów odnoszących się do montażu i rozmieszczenia dzieł, ich położenia, technik ich przemieszczania. Marmurowa tablica przechowuje ślad ( Mechanè d'Éleusis ) ciężkiej maszyny stolarskiej używanej do transportu 7,5 tonowych beczek kamiennych do Eleusis.

Wydaje się, że rozwój greckiej techniki zatrzymał się wraz z ostatnimi przedstawicielami szkoły aleksandryjskiej . Jako przyczynę przywołuje się prymat nauki nad techniką i pogardę dla pracy fizycznej, a co za tym idzie dla techniki, fakt pewnej intelektualnej arystokracji i wydaje się, że Rzymianie nie byli innowatorami w tej dziedzinie technicznej.

Zasada maszyn według Witruwiusza

Świat starożytny wyróżnia dwa rodzaje maszyn: maszyny proste, które Witruwiusz nazywa organa (ὀργανικῶς) oraz maszyny złożone, machina (μηχανικῶ, mekaniko). Istnieje sześć prostych maszyn, do których można zredukować wszystkie inne: waga i dźwignia, z których jest tylko jeden rodzaj, wciągarka, koło pasowe, pochylona płaszczyzna, klin i śruba. Moglibyśmy nawet zredukować te sześć maszyn do dwóch, dźwignia i pochylona płaszczyzna: wciągarka i koło pasowe działają jak dźwignia; a klin i śruba jako płaszczyzna pochyła. Maszyny złożone to takie, które składają się z kilku prostych maszyn połączonych razem.

„Dwa silniki lub siły, które sprawiają, że działają, różnią się od siebie, nie są takie same; jednak łączą się, tworząc zasady dwóch działań: jednym jest siła linii prostej, którą Grecy nazywają εὐθεῖα; druga to linia okrężna, którą nazywają κυκλωτή. Niemniej jednak prawdą jest, że linia prosta nie może działać bez okręgu, ani okręgu bez linii prostej w podnoszeniu ciężarów. "

Trzy belki składają się na zespół maszyn, których użycie jest niezbędne do budowy świątyń i budynków użyteczności publicznej, które dziś nazywamy kozą . Ta liczba jest niezbędna, aby mogła stać wyprostowana i opierać się o siebie, tworząc statyw. Inne maszyny ciągnące, opisane przez Witruwiusza, są podobnie zbudowane z trzech belek, z wyjątkiem jednej, która składa się z kawałka drewna przytrzymywanego linami. Ich różne nazwy pochodzą tylko od liczby bloczków, które zostały do ​​nich przystosowane.

Słowo trochlea oznacza coś, co nazywa się rękawicą . Tę nazwę nadano całej maszynie, choć dotyczy tylko jednej z jej części. Trochlea , po łacinie, τροχαλία, po grecku, właściwie oznacza koło pasowe, które w tekście Witruwiusza orbiculus jest nazywane . Otóż ​​nazwa orbiculus , jak również trochlea , co oznacza koło, lepiej pasuje do bloczka niż do rękawicy, która jest kwadratowa i zamyka bloczki we wgłębieniach. Jedna z rękawic jest przymocowana do górnej części maszyny, a druga do ładunku, lina wytwarza swój efekt, zbliżając ruchomą rękawicę do tej, która pozostaje przymocowana do górnej części maszyny; ułatwia w ten sposób podnoszenie ładunku, ponieważ linka zaginając się w dwóch fałdach na krążkach rękawic, podwaja drogę dolnego mufy, zbliżając się do siebie i w konsekwencji potrzebuje tylko połowy mocy to byłoby potrzebne.

Aby wziąć kamienie i przymocować je do rękawicy, która miała je podnieść, starożytni używali rodzaju szczypiec, które nazywali kleszczami, a które nazywali wilkiem . Spotykamy trzy gatunki wilków, starożytnych, o których mówi tutaj Witruwiusz, o których Guillaume Filandrier mówi, że używano ich w Rzymie swoich czasów, i tych, których używano we Francji za czasów Claude'a Perraulta . Starożytny składał się z dwóch kawałków żelaza połączonych gwoździem pośrodku.

Koło nośne

Antyk dźwig składa się z osi, wokół którego nawinięta jest kabel. Jest obracany za pomocą dźwigni lub dużego bębna, wewnątrz którego porusza się jedna lub więcej osób. Szeroko stosowany w kamieniarstwie, nazywany jest „ kołem kamieniołomu ”. Od około 500 roku p.n.e. aż do rewolucji przemysłowej klatka wiewiórkowa była zwykłym silnikiem dźwigów nabrzeżnych lub do wznoszenia dużych budynków , fortyfikacji , akweduktów , mostów itp.

Urządzenie o nazwie majus tympanon (duży bęben) przez Rzymian, został opisany w książce X De architectura przez Witruwiusz  :

„Po przejściu ich przez zewnętrzną część przenosimy je na prawą i lewą stronę koła, na oś, gdzie mocujemy je, aby je tam zamocować. Następnie z koła, wokół którego jest skręcony, kolejny kabel idzie w kierunku vindas. W tym samym czasie, gdy ta linka biegnie wokół koła i wciągarki vindas, te które są przymocowane do osi maszyny, rozciągają się i niepostrzeżenie podnoszą ciężary bez niebezpieczeństwa. Że jeśli chcemy, bez użycia vindas, użyć większego koła, obracając je przez mężczyzn, którzy będą działać stopami, albo pośrodku, albo na jednym z jego końców, uzyskamy jeszcze szybsze rezultaty. "

-  Witruwiusz , De architectura , Księga X, Tom drugi.

Błona bębenkowa, którą Grecy nazywają też γέρανον, to szerokie koło, wokół którego osi nawinięte są linki przechodzące przez koła pasowe i które wprawia się w ruch albo z vindas , gdy nie jest zbyt duże, albo ze stopami, gdy jest ułożony w kształcie dużego bębna i w którym jeden lub więcej ludzi musi chodzić, aby go obrócić.

Prosta w konstrukcji, drewna, rozebranego być transportowane i montowane na budynkach, żuraw błony bębenkowej był używany aż do XVII -tego  wieku przez Vauban , którzy osiedlili się w swoich twierdzach czerpać wodę z płytkich studni . Ta technika jest obecna w Atlasie Budynków Wojskowych z 1826 roku .

Zasada

Klatka o średnicy od 2 do 3 metrów zamontowana na osi napędzającej integralny bęben. Lina jest owinięta wokół tego bębna, który ciągnie ładunek do podniesienia. W stanie równowagi i pomijając tarcie różnych elementów obrotowych, siła E, która ma być zapewniona pomnożona przez promień R klatki, jest równa ciężarowi P pomnożonemu przez promień r bębna, tj.

Wewnątrz klatki jeden lub więcej mężczyzn chodzi, aby zapewnić rotację. Zapadkowy lub inne urządzenie bezpieczeństwa zapobiega przypadkowemu odwrócenie ruchu ze względu na obciążenia. Człowiek mógł bez zmęczenia podnieść ciężar 180  kg na 4 m, a nawet 500  kg ładunku (70  kg człowiek , R = 1,50  m , r = 0,15  m i sprawność 0 , 7). P = 0,7,70,9,81,1,5 / 0,15 = 4807 N = 490 kg

Obciążenie to może być większe po dodaniu mufli .

posługiwać się

Jego najbardziej znanym zastosowaniem jest jako część wciągarki do podnoszenia ciężkich ładunków w kamieniołomach, w niektórych miejscach z kozy .

Żuraw przedprzemysłowy

Jest to ulepszenie zabytkowego żurawia.

Słownictwo

Słownictwo używane w maszynach w 1814 roku:

Rewolucja przemysłowa

Żuraw parowy

Nowoczesny dźwig

Zobacz również

Linki wewnętrzne

Linki zewnętrzne

Uwagi i referencje

  1. JM Morisot, Tabele szczegółowe cen wszystkich robót budowlanych (szkielet) , Carilian, 1814
  2. Guédelon, Praktyczny arkusz zbyt mocny zamek! n o  15 kwietnia 2011 .
  3. Definicja CNTRL: koło i tympanon
  4. Jean-Pierre Adam , Konstrukcja rzymska. Materiały i techniki , wydanie szóste, Grands manuel picards, 2011
  5. Chita de LaCalle, Maurice Daumas, General History of Techniques , Presses Universitaires de France,1996, s.  461.
  6. Hrabina Ségur , Les Malheurs de Sophie. Wiewiórka , Hachette, 1929, s. 87-100) [1]
  7. Definicja krążka CNTRL
  8. Mugler Karol. Archimedes odpowiada Arystotelesowi. W: Revue des Études Grecques, tom 64, zeszyt 299-301, styczeń-czerwiec 1951. s. 59-81. Czytaj online
  9. Fleury Philippe. De architectura i traktaty dotyczące mechaniki starożytnej. W: Projekt witruwiański. Cel, adresaci i recepcja De architectura Proceedings z międzynarodowego kolokwium w Rzymie (26-27 marca 1993) Rzym: École Française de Rome, 1994. s. 187-212. (Publikacje Szkoły Francuskiej w Rzymie, 192) czytane online
  10. Charles Bossut . Ogólna historia matematyki od jej początków do roku 1808. ( Consult online )
  11. Raepsaet Georges. Transport bębnów kolumnowych z Pentelic do Eleusis w IV wieku pne. W: Starożytność klasyczna, Tom 53, 1984. s. 101-136. Czytaj online
  12. Gille Bertrand. Historia technik. W: Praktyczna szkoła studiów wyższych. Sekcja IV, Nauki Historyczne i Filologiczne. Rocznik 1974-1975. 1975. s. 697-728. Czytaj online
  13. Witruwiusz. Od architektury. KSIĘGA X. Tom drugi/trad. aktualności M.Ch.-L. Maufras, ... CLF Panckoucke, 1847. na stronie remacle.org
  14. Jacques Pinard, archeologia przemysłowa , Presses Universitaires de France,1985, s.  73.
  15. : Trajecta autem ab outsidei referuntur parte dextra sinistra tympanum w ac axis ibique ut haereant, colligantur. Tum autem circa tympanum involutus alter funis refertur ad ergatam, et is circumactum tympanum et axem se includendo, osnowy, które w osi religati sunt, pariter se extendunt, et ita leniter levant onera sine periculo. Quod si maius tympanum collocatum aut in medio aut in una parte extrema habuerit sine ergata calcantes homines, expeditiores habere poterit operis effectus.
  16. Żurawie składają się z kilku kawałków drewna, z których główny, oznaczony literą A, to drzewo żurawia, które służy jako cios z góry. Jest on umieszczony w ośmiu kawałków drewna umieszczonych w krzyż o nazwie strzelnicami , Empatemens i Racineaux jak B. Są one połączone z dystansowe i na ich końcach są montowane w wielu broń lub rozpora powiązania takich jak C, które są wykorzystywane do wspierania wału A, do których są montowane od góry za pomocą czopów we wpustach z Abouts The Rancher lub Echelier D, który służy głównie do podtrzymywania ładunków, jest umieszczony na żelaznym Pivot E, który znajduje się na końcu stempla F, wokół którego obracamy jak ty chcesz od prawej do lewej lub od lewej do prawej z kołem K. Jest on montowany z kilkoma Moises w Upright Links i są kawałki drewna takie jak ja, które nazywamy Soupentes i które są dołączone do Grande Moise d'en bas i do Rancher D, które są używane do przenoszenia koła K i wciągarki L, wokół której rozwija się kabel, który przechodzi przez bloczki na końcu Moises i na końcu Echelier lub Rancher D, tak zwany, ponieważ jest wyłożone małymi szczeblami, to znaczy kołkami lub ranczami do wspinania się. Koniec M wciągarki nazywa się Lumière, a drugi koniec N to Mammelon du Treuil, a kawałki drewna oznaczone literą O nazywają się Links . W Jacques Ozanam . Słownik matematyczny, czyli: Ogólna idea matematyki. 1691 Skonsultuj się online

Bibliografia

Morisot JM , Szczegółowe cenniki dla wszystkich prac budowlanych (ramowe) , Carilian,1814( przeczytaj online )

  1. str.  2
  2. str.  8
  3. str.  10
  4. str.  17
  5. str.  20
  6. s.  22
  7. s.  24
  8. str.  26
  9. str.  55
  10. s.  31
  11. str.  36
  12. str. 
  13. s.  40
  14. str.  41
  15. s.  43
  16. str.  86
  17. str.  44
  18. str.  46
  19. str.  47
  20. str.  48

Morisot JM , Szczegółowe cenniki na wszystkie prace budowlane (murarskie) , Carilian,1814( przeczytaj online )

  1. str.  13
  2. s.  14
  3. str.  11
  4. str.  18
  5. s.  29
  6. str.  31
  7. str.  XX
  8. str.  33
  9. str.  42
  10. str.  43
  11. str.  52
  12. str.  55
  13. str.  86
  14. str.  87
  15. str.  96
  16. str.  98
  17. s.  100