Краны 5. Изобретения 19-го века.

[mgsupgs]

В то время, когда царская Россия только готовилась к отмене крепостного права, в Европе «во всю» шло строительство и разработка новых грузоподъемных механизмов. Примерно в середине – конце XIX века большая часть привычных нам сегодня механизмов приняла традиционную форму и принцип работы. Началось все с того, что в 1826 году изобретатель гидравлического пресса Джозеф Брама построил кран, который приводился в действие водой под давлением. Сначала особых преимуществ перед обычным ручным приводом в общем-то и не было, но со временем стало ясно, насколько важным был этот шаг.

 

 

Только в 1846 году Уильям Джордж Армстронг построил первый по-настоящему работоспособный кран с водяным приводом. У этого крана было три водяных поршня для грузов разной тяжести, к которым вода подводилась от водопровода под давлением 6 бар. Поршни поднимали груз с помощью цепной тали, а поворотом стрелы управлял еще один цилиндр.

В 1851 году Армстронг разработал водяной аккумулятор – цилиндр с усиленными поршнями для накопления воды под давлением, позволявший использовать воду по мере необходимости. Первый немецкий кран с водяным приводом был пущен в эксплуатацию в Гарбурге (близ Гамбурга) в 1862 году. Такие гидравлические краны, которых строилось много, использовались главным образом в портах и доках, а также на металлургических заводах, поскольку там всегда были стационарные паровые котлы.

Теперь почти всю Британию охватил энтузиазм по поводу производства кранов, и в самом центре событий была компания G Stothert & Co из города Бат, которая позднее прославилась под названием Stothert & Pitt. До этого она долгое время выпускала краны с ручным приводом, и в 1853 году для карьера недалеко от Бата был построен первый паровой кран. Первый железнодорожный паровой кран, по данным исследования, проведенного британским журналом «Engineer» в 1909 году, также был сделан, скорее всего, фирмой Stothert & Pitt. Однако, к сожалению, более подробная информация о нем канула в воды реки Эйвон вместе с архивами фирмы.

В 1864 году фирма G Stothert построила первый полностью поворотный паровой кран. Машина весила около 6 т и была удостоена золотой медали на Парижской выставке в 1867 году. Вот описание внешнего вида крана в газете «The Cambrian»: «Это самая гениальная из машин, запатентованных фирмой G Stothert & Co из Бата, – с передвижным бойлером и двигателем с одного конца и краном с другого. Работа ее отличается величайшей быстротой и точностью, груз в три тонны машина поднимает чрезвычайно легко и переносит в случае надобности вдоль пристани».

Кран аналогичной конструкции еще будет использоваться в 1883 году, с захватом, который запатентовал британец Джозеф Генри Уайльд. Последний работал вместе с сыном Роберта Питта Уолтером, и именно из этого сотрудничества потом выросла компания Stothert & Pitt. Такие захваты очень широко применялись на кранах всех типов до 1927 года, как и двухлепестковый захват, изобретенный в 1875 году Уильямом Дентом Пристманом. Это была настоящая конкуренция. Очень похожие крановые захваты, которые делал Пристман начиная с 1877 года, оставались важнейшим изделием компании около полувека. Примерно к 1890 году Стотхерт и Питт разработали технически весьма совершенный тип подъемного крана с паровым приводом.

В 1869 году в Ипсвиче появилась новая фирма. Она возникла из отделения компании Ransome, Sims & Head, выпускавшей сельхозтехнику, и первоначально делала железнодорожное оборудование и занималась строительством мостов. Ее основали Дж. А. Рансам, Р. Дж. Рансам и Р. С. Рапир. Компания позднее приобрела большую известность как Ransomes & Rapier. К 1875 году были выпущены первые железнодорожные краны, предназначенные для отправки в Китай, а в 1888 году были построены первые паровые краны Titan грузоподъем ностью 30 т. Вскоре они приобрели репутацию надежных строительных кранов и стали очень популярными на строительстве причалов.

С ростом объемов международной торговли неуклонно возрастала важность морского транспорта, а следовательно, портов и причалов. Большая грузоподъемность кранов Titan определенно ускорила темпы строительства, поскольку с помощью этих кранов было гораздо легче укладывать тяжелые каменные глыбы. Незадолго до конца XIX в. на строительстве дамб и пристаней стали использовать паровые краны с решетчатой стрелой. Они имели грузоподъемность также в 30 т, только, к сожалению, их происхождение неизвестно.

В 1884 в пригороде Лоуборо в графстве Лестершир возникла компания Herbert Morris & Bastert Limited. Эта британская компания, которая сегодня входит в группу Harnischfeger, стала очень известной, а выпускала она лебедочные блоки и трос в бухтах. Первый кран большой грузоподъемности был создан в 1875 году фирмой Taylor & Co. Он прибыл в док Данди в Беркенхеде, длина его стрелы составляла 17 м. Максимальная грузоподъемность машины достигала целых 70 т, механизм подъема и поворота приводился в действие сдвоенным паровым двигателем. Однако следует особо отметить механизм поворота – впервые на поворотной платформе был использован полноповоротный опорный круг.

Британская фирма Coles из Саутворка также приобрела мировую известность благодаря своим кранам. Генри Джеймс Коулз основал небольшую инженерную контору в 1879-м. Она находилась в помещении, где раньше работали его бывшие служащие. До этого Коулз работал в сталелитейной компании братьев Эпплби, которая тогда тоже активно занималась разработкой весьма многообещающей в то время крановой техники. Компания Appleby Bros представила в 1867 году в Париже паровой кран, сделанный на базе конструкции из листовых балок на рельсах, а в 1873 на Венской всемирной выставке показала первый портовый козловой кран грузоподъемностью 5 т с паровым приводом. Такая конструкция надолго стала стандартом для портовых кранов.

Компанию Appleby Bros можно смело считать одним из основоположников технологии изготовления кранов. Хотя в 1875 году Генри Джеймс Коулз был назначен членом правления, он в возрасте всего 32 лет ушел из фирмы, которая планировала переезжать в Гринвич. Коулз создал на базе отделения Appleby собственную компанию, которая позднее открыла представительства по всему миру. Это смелое предприятие поддержали трое его братьев, Фредерик, Уолтер и Эрнст, которые до этого тоже работали в Appleby. Всего через несколько лет Коулз получил свои первые несколько патентов, а дальше патенты пошли уже один за другим. В 1898 году Коулз решил перевести растущую фирму в Дерби, важный индустриальный центр, сердце железнодорожной промышленности.

В одном из первых каталогов фирмы Coles за 1887 год можно встретить кран Goliath Crane – именно так в Великобритании называли козловые краны. Его сделали для строительства порта в Греции, машина была способна поднимать каменные блоки массой до 24 т и переносить их, двигаясь по рельсам. Впрочем, краны такого типа уже не включались в более поздний каталог за 1894 год.

Около 1890 года широко использовались паровые поворотные краны на железнодорожном ходу с грузовыми захватами. В это время компания Coles ежегодно выпускала в среднем 15–20 паровых поворотных кранов грузоподъемностью от 2 до 10 т. Около половины из этих машин экспортировались в разные страны по всему миру, в том числе в Китай и Россию. В 1894-м был построен кран такого типа грузоподъемностью 15 т. Около 1897 года фирма Coles даже выпустила гидравлический паровой поворотный кран на железнодорожном ходу, возможно, единственный в своем роде. Coles – единственный известный производитель компактных кранов, которые приводились в действие водой под давлением.

Как зарождалось производство кранов в Германии

Около 1812 года, когда завод по производству тигельной стали Круппа был еще только на начальной стадии своего развития, в Германии работали два новатора своего времени, Фридрих Вильгельм Харкорт и Генрих Даниэль Камп. В июне 1819 года Харкорт набрал в Британии рабочих и инженеров и закупил множество разнообразной техники. Осенью того же года он вместе с Кампом основал свои механические заводы. Начнем с того, что краны они не выпускали, зато производили паровые машины, паровые молоты и разнообразные транспортные системы и насосы для горного дела. В 1827 году на предприятие нанялся котельщик Людвиг Штуккенхольц, который вскоре создал небольшую кузницу, где делали паровые котлы и насосы.

В 1862 году в Дуйсбурге инженер и делец вместе создали компанию Bechem & Keetman. Изначально они выпускали вспомогательные машины для металлургии, а позднее стали производить и бурильную технику. Харкорт, Штуккенхольц, Bechem & Keetman – вот отдельные фрагменты, которые начинают складываться в общую картину.

Механические заводы Mechanische Werkstatte Harkort & Co. ожидало большое будущее – компания была переименована в Markische Maschinen-bau-Anstalt (Машиностроительный институт имени Марка Бранденбурга) и ей суждено было стать первым предприятием одной из важнейших промышленных компаний и производителей кранов в Германии и во всем мире – Demag. В результате слияния Markische Maschinenbau-Anstalt и Ludwig Stuckenholz AG (обе компании находились в Веттере), а также Duisburger Maschi-nenbau AG (ранее – Bechem & Keetman) и основанной в 1896 году недалеко от Дюссельдорфа Benrather Maschinenfabrik AG появилась компания Deutsche Maschinenfabrik AG. С 1926 года она приобрела мировую известность под именем Demag.

О фирме, в которой берет свое начало производство кранов в Германии, британский журнал «Engineering» 3 августа 1877 года писал: «Фирма Людвига Штуккенхольца заслуживает величайших похвал за конструкцию и производство всевозможных подъемных приспособлений, особенно приводимых в действие быстро движущимися канатами». Владелец компании Рудольф Бредт вошел в историю как первый и величайший строитель кранов Германии. Он изучал машиностроение и математику в Карлсруэ и Цюрихе, затем работал в Берлине и Бремене, откуда его путь привел в Британию, в «Землю Обетованную для инженера, где много чему можно научиться», как писал Мачосс в книге «Век германского машиностроения».

Бредту повезло проходить стажировку в Кру, у одного из величайших инженеров того времени, Рамсбозома, который в 1861 году был первым, кто поставил на мостовой кран привод с кабельной передачей. Бредт получил скромную должность в конструкторском бюро крупного завода, где выпускались локомотивы и множество другой техники. Там он с особенным энтузиазмом изучал конструкцию кранов, знакомился с гидравлическими крановыми системами, разработанными Бессемером.

По возвращении в Германию Рудольф Бредт пошел работать на тогда еще молодое предприятие Штуккенхольца. Именно по инициативе Бредта оно в 1867 году стало выпускать краны. Под его руководством компания Stuckenholz стала главным производителем кранов в Германии, а позднее получила мировую известность уже как Demag. Сначала Бредт постепенно доводил до совершенства мостовой кран, применяя приводной кабель от стационарной паровой машины, пока в 1887 году не появился первый электрический мостовой кран с одним двигателем, построенный по заказу порта. Кроме того, Бредт делал для немецких доков краны с изогнутой стрелой (так называемая система Ферберна).

В 1885 году фирма Штуккенхольца возвела в гамбургском порту «чудо техники». Это был поворотный кран грузоподъемностью 150 т, максимальная длина стрелы составляла 17,3 м. Этот стационарный поворотный кран-гигант стал первым поворотным краном в мире, обладающим столь большой грузоподъемностью. Хотя портовые и доковые краны не являются основной темой нашего исторического экскурса, мы все же иногда будем останавливаться на некоторых примечательных разработках.

В ходе заключительных испытаний кран несколько дней подряд поднимал груз массой 200 т. Гамбургский поворотный кран, который по началу имел паровой привод, а с 1925 года – электрический, считался самым большим краном в мире и проработал более полувека, пока его не списали и не демонтировали в 1937 году. Кроме того, он стал большим техническим достижением для своего времени, поскольку отличался от других тогдашних кранов, установленных на треногах (как деррик-краны), что сильно ограничивало прямой вылет стрелы за край пристани.

Гораздо лучше для строительных работ, будь то строительство мостов, портовых сооружений или дамб, подходили тогдашние плавучие краны. Краны в своем развитии, как, кстати, и землеройная техника, следуют за видами транспорта, популярными в соответствующий период времени. Первоначально важнейшую роль играли плавучие краны, затем – в период расцвета железных дорог – краны встали на рельсы, далее в эпоху автомобилей широкое распространение получили автокраны.

Немецкая фирма Duisburger Maschinenbau AG (ранее – Bechem & Keetman), которая в 1910 году вошла в Deutsche Maschinenfabrik AG (с 1926 года – Demag), прославилась своими «гигантскими плавучими кранами». Первый из них был построен в 1886 году для инспекторского корпуса, надзиравшего за техническим состоянием судоходных каналов в Дуйсбурге–Рурорте. Машина работала в качестве плавучего мачтового крана грузоподъемностью 40 т и с вылетом стрелы 13,5 м за краем понтона.

Как и в Великобритании, в Германии паровые краны с захватами стали использоваться для обработки грузов как раз на рубеже веков. Первые из них выпускались компаниями Bunger & Leyrer, Bechem & Keetman и Jager, причем все эти производители впоследствии прославились своей продукцией. Кроме того, большие краны для обработки сыпучих материалов строила берлинская фирма Carl Hoppe. Среди ее продукции был изготовленный в 1889 году ковшовый кран для погрузки угля грузоподъемностью 26 т. При необходимости машины могли оснащаться водяным приводом.

Кардинально изменило конструкцию кранов появление электрического привода. В 1885 году кельнская компания Helios, занимавшаяся электрической техникой, оборудовала в порядке эксперимента один из собственных мостовых кранов электродвигателем, и в 1887 году фирма выпустила свой первый электрический мостовой кран – для дока Blohm & Voss. Поскольку больше не было необходимости в паровых котлах и цилиндрах с водой, управление поворотом стало проще, повысилась маневренность. Вместо стрелы, жесткой по всей длине, стали использовать легкую ферму из стального профиля. В Германии охотно внедряли стремительно развивающиеся методы расчета конструкций и технологию электропривода, поэтому производство кранов на рубеже веков бесспорно процветало. В 1900 году электростанция мощностью 1000 кВт (550 В постоянного тока) в порту Гамбурга обеспечивала работу 58 электрических кранов.

Краны во всем мире

Уже в 1878 году во Франции фирма Schneider & Cie из Крезо построила паровой кран грузоподъемностью 2,5 т и максимальной длиной стрелы 8 м. Кран перемещался по рельсам и поворачивался на 360°. Около 1890 года линейку кранов выпустила французская фирма из Декавиля. Первоначально эти краны были стационарными, но легко транспортировались по узкоколейным декавильским дорогам. Они были полноповоротными и имели ручной привод. Также упоминается полноповоротный паровой кран, однако подробных сведений, к сожалению, не осталось.

Для конструкции французских кранов того времени характерны необычные элементы и решения, например, кривошипные диски с ременным приводом или отдельные спиральные винты. Начиная с середины XIX в. французские краны начали уступать британским, а позднее и германским. Особенно это относилось к приводу: французские машины подходили только для работы с низкими скоростью и производительностью. Итак, оставим на время Европу и посмотрим, что происходило по другую сторону Атлантики, в Америке.

В 1874 году американец Уильям Дана Иуорт получил патент на цепь со сменными звеньями – от нее и пошли все остальные приводные цепи. Созданная сразу после выставки в Чикаго компания Ewart Manufacturing Co стала серийно производить цепные приводы, но изобретатель на этом не остановился и решил применить такой привод везде, где только можно. В результате в 1880 году в Чикаго была основана компания Link-Belt Machinery. С тех пор краны тесно связаны с погрузкой и транспортировкой материалов: всего через несколько лет, в 1890 году, был выпущен первый ширококолейный паровой кран Link-Belt.

В 1882 году Оливер Т. Кросби и Фрэнк Дж. Джонсон основали в штате Миннесота компанию American Manufacturing. Из нее впоследствии вырос еще один знаменитый производитель кранов. Это была компания American Hoist & Derrick Company, которую также часто называют Amhoist и American. Сначала они делали только лебедки с ручным и гужевым приводом, но вскоре стали выпускать и деревянные деррик-краны. 1885 год стал для фирмы судьбоносным: началось производство передвижных деррик-кранов, которые делались либо из дерева (грузоподъемностью 4 т), либо из металла (грузоподъемностью 5 т). Через десять лет компания построила самый большой в мире железнодорожный кран, паровой 400-тонный гигант грузоподъемностью 45 т. Длина его стрелы составляла 23 м, машина предназначалась для погрузочных работ в порту. Этот кран оставался рекордсменом около двадцати лет.

В 1887 году после одного смертельного несчастного случая с промышленным козловым краном американец Х. А. Шоу решил построить безопасный козловой кран с приводом от электродвигателей. Шоу обратился в находившуюся по соседству молодую фирму Pawling & Harnischfeger, и в 1888 году был готов первый козловой кран нового типа. Машина стала предшественницей всех последующих кранов P&H, которым предстояло приобрести широкую известность в XX в.

Если бы в то время выходил международный журнал про краны, мы непременно прочитали бы в этом издании о том, что в 1895 году в Японии была создана фирма Kato Iron Works. Новость прошла незамеченной для производителей кранов XIX в., и только мы в наше время знаем, что Kato предстояло сыграть значительную роль в производстве кранов. Несколькими годами ранее, в 1888 году, на японском медном руднике Бесси открылся независимый цех и машиностроительный отдел. Тогдашние производители кранов также совершенно ничего про это не знали, однако именно из этого цеха позднее и выросла компания Sumitomo.


(с) Тыц

Предыдущие серии.

1. Роль крана в истории...
2. Краны 2. Возрождение...
3. Краны 3. Века 17 и 18...
4. Краны 4. 19 век начинается...