Vo chvíli, keď sa ľudské ambície stali mocnejšími ako ľudské svaly, zrodil sa technický problém ako zdvihnúť náklad. A keďže také ambície mala každá civilizácia, zdvíhacie zariadenia sprevádzajú dejiny ľudstva najmenej od čias starovekej Mezopotámie.
V súčasnosti sú žeriavy už takou bežnou súčasťou každodennej scenérie, že si ich prítomnosť ani neuvedomujeme. Pre každú konkrétnu úlohu teraz už existuje špecializovaný druh žeriavu. Základná koncepcia, inšpirovaná vynálezmi staroveku, zostáva pritom nezmenená.
Veľký Veľký Carl
O tom, že žeriavy patria medzi najväčšie stroje na Zemi, nezapochybuje nikto pri pohľade na Veľkého Carla, ktorý v súčasnosti pomáha na stavbe jadrovej elektrárne Hinckley Point C vo Veľkej Británii. Najvyšší pozemný žeriav na svete SGC 250 bol vyrobený v roku 2018 belgickou firmou Sarens, ktorá sa špecializuje na ťažké zdvíhacie zariadenia. Maximálna výška, do ktorej sa hlavné 160,5-metrové vykladacie rameno tohto giganta vztýči, je 250 metrov.
Veľký Carl, čo je jeho prezývka, má nosnosť 5 000 ton a zdvíhací moment 250 000 tm (tony-metre). Toto číslo vyjadruje vzťah medzi záťažou a vzdialenosťou nákladu od stredu otáčania ramena. Moment záťaže, alebo aj zdvíhací moment, je súčinom hmotnosti a vzdialenosti a udáva sa podľa daných jednotiek: ak je v prípade Veľkého Carla veľký 250 000 tm, znamená to, že maximálnu záťaž 5 000 ton môže presúvať v maximálnom polomere 50 metrov od bodu otáčania ramena bez toho, aby sa prevrhol. Závisí to aj od protiváhy, ktorá je pripevnená k základni a spolu s hmotnosťou stroja zvyšuje jeho nosnosť aj zdvíhací moment. Veľký Carl má protiváhu 5 200 ton.
Celý 9 000-tonový obor je poháňaný 12 motormi CAT, z ktorých každý má výkon 310 kW, a napriek svojim rozmerom nie je prikovaný na mieste. Môže sa otáčať o 360° a 128 kolies ho dokáže v rámci staveniska posúvať po 6 km koľajníc. Postavili ho v belgickom Gente, na svoje súčasné pôsobisko vo Veľkej Británii sa dostal tak, že ho po demontáži odviezlo 280 nákladných vozidiel. Jeho opätovné zostavenie trvalo 10 týždňov.
Jednoduché stroje
(www.mikepeel.net), CC-BY-SA-4.0
Čo majú kolosy ako Veľký Carl spoločné s dávnymi žeriavmi? Základné princípy. Žeriavy využívajú kombináciu jednoduchých strojov, ktoré poskytujú mechanickú pomoc pri zdvíhaní ťažkých nákladov.
Typickým príkladom je využitie páky a oporného bodu napríklad pri vyťahovaní klinca pomocou tesárskeho kladiva s plochou časťou hlavy. Hlava kladiva pôsobí ako oporný bod a rukoväť ako páka. Takéto usporiadanie nám po zachytení hlavičky klinca umožňuje zmeniť smer, ktorým pôsobíme a namiesto ťahania nahor môžeme tlačiť dopredu. Čím bližšie je oporný bod ku klincu, tým ďalej musíme potlačiť rukoväť, aby sme ho vytiahli, lenže zároveň o to menšiu silu potrebujeme na daný úsek vzdialenosti vyvinúť. Podľa stránky žeriavnickej spoločnosti La Grange to v žeriave funguje rovnako: dlhé rameno (výložník) funguje ako páka, otočný bod žeriava je oporným bodom rovnako ako hlava kladiva a zdvíhané bremeno je klincom, ktorý treba vytiahnuť.
Podobným jednoduchým strojom, ktorý mení smer sily a rozkladá ju na väčšiu vzdialenosť tak ako rukoväť kladiva, je kladka. Kladky pravdepodobne poznali už Mezopotámci, hoci ich zdvíhacie stroje používané pri zavlažovaní pripomínali skôr jednoduché vahadlá. Zostavenie prvých zložených kladkostrojov sa pripisuje Archimedovi zo Syrakúz (asi 287 – 212 pred n. l.), ktorý ich údajne použil na zdvihnutie celej vojnovej lode aj s posádkou.
R
