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能垂直提升和水平搬運重物,起重機隱藏著什么秘密?
2021-09-11 中國工程機械商貿網

有這樣一項物料搬運器械,它常見于工地上,人們會用“舉重若輕”、“四兩撥千斤”等話語來宣傳它。那么,作為一項機械,它是如何達到這樣神奇的效果的呢?今天我們就來揭開起重機的神秘面紗。

先讓我們將目光聚焦于它的第一層面紗:起重機是怎么來的?作為一項用吊起物品的方式來搬運重物的機械,起重機早在古希臘阿基米德的杠桿原理問世時就結構原理:杠桿原理衍生出了滑輪,而滑輪可以說是起重機實現起重作用的重要組成部分。到公元前10年,古羅馬建筑師維特魯維斯在其建筑手冊里描述了一種起重機械:擺放一根桅桿,由牽索固定住桅桿,桿頂上裝有滑輪,滑輪上的纜索連接重物,絞盤轉動,拉動滑輪的纜索,就可以吊起重物,這可以說是初代起重機的雛形了。之后即使對起重機的基礎設施進行了一些改進,但局限于科技水平,人們依然依靠人力、畜力來運行機械,使得起重機適用范圍、效率和移動方面依然存在很大的缺陷。

終于,到第一次工業革命,蒸汽機被發明,眾多器械均迎來了創新和改進。1805年,格蘭工程師倫尼首次將起重部分與車架相結合,移動只需要牽引車,具備現代意義的起重機誕生了。之后為了改善移動缺陷,更是將蒸汽拖拉機和起重機完美結合,提供動力的同時還能快速移動,真正向完善實用的起重機邁出了關鍵一步。

然后讓我們來看看它的第二層面紗:如何做到“四兩撥千斤”?其實大致取物過程與之前提到的相同,我們主要關注的是它為何能省力,如何省力?起重機的省力主要是依靠動滑輪,大家都知道使用動滑輪可以省一半的力,動滑輪的多少會影響起重重量的大小。起重機常使用滑輪組,即動滑輪與定滑輪相結合,來達到既可以省力又可以改變方向的效果。

聊完了省力,我們來看看起重機工作的大致工作流程吧。起重機由驅動裝置、工作機構、取物裝置、操縱控制系統和金屬結構幾個部分組成。首先操縱控制系統,驅動裝置會將輸入的動力能量轉變為機械能,之后將這股作用力傳遞給負責搬運物料的取物裝置,通過各個機構單獨或者組合運動,完成搬運任務。聽起來簡單明了的操作,實際上對工作人員的要求是非常高的:在不同的地方進行吊裝有不同的難度,比如在地勢較高和空間狹小的地方作業,起重機如何吊起重物并放到指定的位置?有如何“支腿”來固定吊車到一個正確合適的地點?起重機需要搬運的物資散亂不規律,甚至是易燃易爆炸的危險物又該如何?因此每年都有許多人會在吊裝事故中受傷,我們要更多地關注這方面的安全性。

我國起重行業已歷經50多年的風雨,始終保持著向前發展的良好勢頭,但面臨國內外同時競爭的嚴峻形勢,國內技術競爭力仍然不足。而根據市場大環境分析,我國未來起重機械產業發展的主要趨勢是噸位兩極化和產品智能化。因此,如何正確看待這個主要趨勢,如何在政策限制下向綠色環保、節約能源等方向改進的同時,還能夠滿足日漸發展的多樣化需求,不斷提升水平,成為起重行業生存發展的重點難題。

(本文來自百家號)

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