Однажды мне в руки попалась статья. В ней рассказывается о концепции истории, получившей название «диффузионизм» и объясняющей все исторические процессы развития в контексте важных и решающих технологических достижений, получивших, в свою очередь, название «фундаментальных открытий». Смысл этих определений состоит в том, что развитие общества, во всех его проявлениях, происходит благодаря новым технологическим (техническим) открытиям, и имеют цель получение превосходства над другими членами или сообществами. Эти открытия позволяют улучшить среду обитания человека по сравнению с его прошлым во временном диапазоне или его ближайшими соседями в географическом понимании. Соседи же вынуждены перенимать новые технологии, дабы не стать отсталыми и порабощенными. Так происходит диффузия научных открытий и распространение их по всему миру. Вот с этой точки зрения я и предлагаю посмотреть на некоторые этапы развития грузоподъемных машин.
Простейшим грузоподъемным механизмом является полиспаст или веревка с подвешенным грузом, пропущенная через несколько блоков. Такие устройства применялись еще в глубокой древности, имеют давность в несколько тысячелетий и использовались, например:
- для подъема воды (колодезный журавль или ворот);
- при постройке Египетских пирамид (до 1400 лет до н.э.);
- при подъеме в Москве Царь-колокола (17 век);
- при установке в Санкт-Петербурге сорока шести колонн Исаакиевского собора (1830 год) и Александровской колонны на Дворцовой площади (1832 год).
Используя вспомогательные средства - катки, рычаги люди научились строить транспортные тележки для перевозки отдельных камней и крупногабаритных грузов, устройства для захватов, а также первые лебедки с зубчатой и червячной передачей, а в последствии и редукторы.
Эффект от применения подобных устройств был потрясающим. Люди, владеющие этими устройствами и приспособлениями, возводили колоссальные сооружения, наводящие ужас и трепет на окружающих соплеменников. Посудите сами, что мог подумать обыкновенный раб или даже путешественник, проплывая мимо таких грандиозных сооружений как Колосс Родосский (3 век до н.э.) или Форосский маяк (283 год до н.э.)? Страх, восторг и уважение могли они испытывать перед людьми, соорудившими эти объекты. А ведь их установка была немыслима без специальных грузоподъемных устройств. Кроме того, практически до 17 века н.э. грузоподъемные машины активно использовались в военных целях. Например, широко известны созданные Архимедом: катапульты, бомбарды и баллисты. «Какие же это краны?» - спросите Вы. Все дело в том, что для зарядки этих устройств, которые «стреляли» многокилограммовыми ядрами и стрелами размером с бревно применялись грузоподъемные механизмы, а для их подбора применялись специальные механические захваты. Не это ли стало прообразом современных грузозахватных приспособлений?
Однако самым знаменитым ученым и инженером античного времени был римский мастер Марк Витрувий. (1 век до н.э.), который написал «Десять книг об архитектуре» - обширный труд, рассказывающий не только о строительном ремесле, но содержащий сведения о конструкции машин и механизмов. Интересно, что труды Витрувия были обнаружены случайно через 1500 (!) лет и стали настольной книгой для архитекторов Нового времени. Начиная с этого момента его труды переиздаются на нескольких языках и эти знания используются по всей Европе. Благодаря механизмам, описанным в этих книгах, в Европе на протяжении последующих трехсот лет строятся главные соборы, дошедшие до наших дней и удивляющие нас своей грандиозностью. Например, собор Парижской богоматери был выстроен в 1163 году и имеет высоту шпиля 69 метров.
Первый краны уже имели основные узлы и механизмы, присущие современным (стрела и механизм подъема). Правда, в качестве механизма подъема сначала применялось ступальное колесо, причем без тормозного устройства храпового типа, что создавало огромные трудности при осуществлении ответственных подъемов больших грузов и на большую высоту. А затем стали применяться лебедки, в т.ч. червяного типа, некое подобие современных редукторов Чг-125. В основном они изготавливались из дерева. В исторических документах Старой Европы сохранились чертежи кранов того времени и гравюры, запечатлевшие их использование. Среди них интерес представляют схемы кранов, размещенных или установленных на зданиях по мере их сооружения. Кстати слово кран, как предполагают историки, произошло от немецкого «краних», что в переводе на греческий звучало как «геранос» и означало по смыслу колодезный журавль.
Следующий этап развития грузоподъемные механизмы получают уже во времена промышленной революции, на рубеже 17-18 в.в. Тогда начали создаваться первые механические устройства, и возникла потребность их установки, монтажа, да и просто строительства для них промышленных цехов, мастерских и мануфактур. Как известно рождение промышленной революции началось в Англии, там же были спроектированы и построены первые промышленные краны.
Рассказ об эпохе европейских кранов должен быть слишком длинным и обстоятельным, поэтому я осмелюсь отослать читателя к журналу «Cranes@access» за 2009 год, где достаточно подробно описаны: первый кран с водяным приводом (1846 год); первый паровой кран (1853 год); первый поворотный кран (1864 год) и т.д. Здесь же приводятся наименования предприятий и фамилии изобретателей, которым мы должны быть благодарны за оставленное ими наследие.
Развивая мысль о диффузии научных знаний, такое устройство как грузоподъемный кран стало быстро распространяться по соседним странам. В Россию краны пришли и стали использоваться лишь в 19 веке, а производство было налажено лишь в 20 веке. Заводы, освоившие производство размещались в Брянске, Краматорске, Москве и Санкт-Петербурге. Причем номенклатура машин, выпускаемых этими заводами, была не велика и состояла из кранов общего назначения, а краны специального назначения импортировались из-за границы. Естественно, что материалом из которого изготавливались краны, была уже сталь.
Историю развития отечественного краностроения, насчитывает всего 100 лет, однако, прошла огромный путь от простых грузоподъемных лебедок, устанавливаемых на шасси автомобиля (начало 20 века) до сложнейших монтажных кранов большой грузоподъемности. Так сложилось, что большинство будущих заводов начиналось с предприятий для ремонта железных дорог и подвижного состава. Большинство крановых заводов выполняло общую задачу правительства России под единым управлением, поэтому трудно выделить индивидуальный почерк того или иного предприятия. Все достижения того времени носят коллективный характер. Поэтому я дам лишь общую характеристику развития краностроения в нашей стране.
В 20-м веке Советской Россией активно осуществляться индустриализация. С целью сокращения отставания экономики от капиталистических стран, необходимо было превратить огромную страну в ведущую индустриальную державу. Поэтому перед руководителями нескольких предприятий в 1930 годы были поставлены задачи по выпуску кранов. Так, в 1931 году была выпущена первая модель крана ПК-1 на железнодорожном ходу грузоподъемностью 10т. Далее, в короткий срок создается целый модельный ряд кранов на автомобильном, железнодорожном и гусеничном ходу.
Великая Отечественная Война и послевоенное восстановление экономики страны задержало развитие тяжелого машиностроения и следующий «прорыв» научно-технической мысли произошел только в конце 60-х годов прошлого века. Предприятия создавали дизель-электрические автокраны грузоподъемностью более 50 тонн на четырехосном и пятиосном шасси автоматического типа. Высота подъема груза стала достигать 85 метров. Огромную роль в этом сыграла и разработка принципиально новых редукторов РЦД 250, РЦД 350 и РЦД 400.
Отдельным этапом во «взрослении» и совершенствовании крановой техники стало применение гидропривода и механизма телескопирования стрелы. Это еще один пример «фундаментальных открытий» и диффузии знаний (к этому времени объемный гидропривод уже применялся ведущими иностранными производителями), т.к. начиная с этого момента полностью изменяется облик грузоподъемного крана и его функциональные возможности. Для горизонтального перемещения кранов были разработаны специальные двухступенчатые редукторы ГПШ-400 (Р-400) и его более мощная версия ГПШ-500 (Р-500).
В 1970-х годах стали появляться автомобильные краны грузоподъемностью 25 т. и очень быстро достигли 100 тонн. К сожалению, отечественная промышленность очень долго не могла решить технологические проблемы по производству кранов большой грузоподъемности (они стали появляться только в начале нашего века), в то время как развитые страны (Япония, Германия, Великобритания) выпускали такие краны еще в конце прошлого века.
Для понимания тенденций развития кранового машиностроения следует сказать и понять о «заказчике» оборудования того времени. В СССР не было конкуренции, все определялось нуждами хозяйственного развития страны и необходимостью военной защиты рубежей нашей Родины. Решая эти задачи, заводы начали активно разрабатывать специальные шасси для автокранов. Эти машины должны были решать задачи для Министерства обороны и промышленности по выполнению погрузочно-разгрузочных и монтажных работ в условиях бездорожья, а так же при строительстве нефте- и газопроводов. В результате появилась целая гамма автокранов с высокой маневренностью и проходимостью, относительно небольшими габаритными размерами. Следует признать заслуги наших конструкторов, которые находили собственные пути решения очень сложных задач.
Примерно до «перестройки» наша промышленность находилась в изоляции, а плоды и результаты «загнивающую капитализма» могли наблюдать лишь избранные, выезжая на выставки за рубежом. Однако и эта ситуация вскоре изменилась, и с целью выпуска конкурентоспособных кранов стали создаваться совместные предприятия.
На территории СССР первым было создано совместное предприятие «Кранлод», совместно с немецкой компанией «Liebherr», освоившее серийный выпуск гидравлических автокранов универсальной проходимости с телескопической стрелой грузоподъемностью 50 тонн.
90е годы прошлого века ознаменовались применением на грузоподъемных кранах новых систем и приборов безопасности. Одними из важнейших стали электронные ограничители грузового момента и рабочей зоны оборудования, а также приборы, сигнализирующие о приближении к линиям электропередач.
Сейчас предприятия краностроения находятся в острой борьбе. Отдельные предприятия получают конкретное преимущество благодаря новым технологическим открытиям, вырываются вперед и заставляют остальных двигаться следом. В настоящее время разработано и создано огромное количество грузоподъемных механизмов и сейчас важное значение занимает уже не конструкция крана, а системы его безопасности или автоматизации. Происходит дальнейшее совершенствование грузоподъемных механизмов. Современные условия диктуют новые требования к качеству техники.
Современный грузоподъемный кран можно сравнить с космическим аппаратом. Это сложнейшее оборудование, нашпигованное электроникой искусственным интеллектом. Посетив выставку «Строительная Техника и Технологии» в Москве, я был поражен возможностями башенного крана со стреловым оборудованием на специальном многоосном пневмоколесном шасси французского производителя «Potain». Представьте кран, стоящий на земле, с уложенной стрелой в горизонтальном положении. Шоу начинается с момента, когда машинист (оператор) выходит из кабины этого «монстра». На груди у оператора расположен электронный пульт управления краном для его монтажа. Оператор нажимает кнопку «пуск», время пошло. Сначала в автоматическом режиме из горизонтального положения в строго вертикальное устанавливается башня крана, затем также в автоматическом режиме с верхней части этой башни начинает «раскладываться» (как строительный метр) стрела крана, достигающая в длину более 45 метров. В заключение этого монтажа, которое длится примерно 15 минут, кабина крана, которая до сих пор располагалась вверху, начинает опускаться вниз, словно лифт, для посадки оператора и поднимается снова наверх. Кран готов к работе!
Уверен, что эти современные тенденции, технические решения и «ноу-хау» предлагаемые лидерами современного краностроения будут очень быстро воспроизводиться их конкурентами и пользователями. Это и есть диффузия знаний!
