Sơ lược về lịch sử phát minh và phát triển của cầu trục

Thời cổ đại: Những nhà phát minh và sử dụng cần cẩu sớm nhất là những nền văn minh cổ đại như Trung Quốc, Ai Cập cổ đại, Hy Lạp cổ đại và La Mã cổ đại. Họ sử dụng cần cẩu do con người hoặc động vật điều khiển để xây dựng kim tự tháp, đền thờ và cống dẫn nước. Trong số đó, Archimedes của Hy Lạp cổ đại được coi là người cải tiến loài sếu. Ông đã phát minh ra nguyên lý cánh quạt, hệ thống ròng rọc và đòn bẩy, giúp cải thiện hiệu suất và sức mạnh của cần cẩu.

Đầu thế kỷ 19: Nguyên mẫu của cầu trục được thiết kế và chế tạo bởi William Fairbairn và Joseph Stirling ở Anh vào năm 1846. Họ sử dụng xi lanh thủy lực chạy bằng sức nước để điều khiển chuyển động của cầu trục và được chế tạo bằng gang và thép. Kết cấu và các bộ phận của cầu trục giúp tải trọng của cầu trục có thể đạt tới 25 tấn.

Cuối thế kỷ 19: Sự xuất hiện của động cơ điện đã làm thay đổi hoàn toàn nguồn năng lượng của cầu trục. Ưu điểm của động cơ điện là có thể điều chỉnh tốc độ và hướng, nâng cao hiệu suất điều khiển và độ an toàn. Cầu trục đầu tiên sử dụng động cơ điện đã được Siemens của Đức trưng bày tại Triển lãm Berlin năm 1876. Nó có thể được treo trên đường ray bằng dây, di chuyển và xoay dọc theo đường ray, nâng và hạ vật nặng.

Giữa thế kỷ 20: Thiết kế kết cấu và mức độ tự động hóa của cần cẩu được cải tiến hơn nữa, nhiều loại và cần cẩu cầu đặc biệt xuất hiện để thích ứng với các môi trường và nhu cầu làm việc khác nhau. Trong số đó, Oliver Evans của Mỹ được coi là người tiên phong trong lĩnh vực tự động hóa cần cẩu. Năm 1785, ông đã phát minh ra một loại cần cẩu có thể tự động bốc dỡ hàng hóa và có thể vận hành tự động thông qua một loạt thiết bị truyền động và cánh tay cơ khí.

Đầu thế kỷ 21: Hướng phát triển của cần cẩu là trí tuệ, kết nối mạng, mô đun hóa và bảo vệ môi trường. Công nghệ thông tin, công nghệ cảm biến, công nghệ trí tuệ nhân tạo, v.v. được sử dụng để nhận dạng tự động, điều chỉnh tự động, chẩn đoán tự động, bảo vệ tự động và các chức năng khác để cải tiến cần cẩu. an toàn, hiệu quả và tiết kiệm năng lượng. Đồng thời, Internet, Internet vạn vật, điện toán đám mây và các công nghệ khác được sử dụng để thực hiện giám sát từ xa, phân tích dữ liệu, ra quyết định thông minh và các chức năng khác của cầu trục, đồng thời nâng cao trình độ quản lý và chất lượng dịch vụ của cầu trục.

Việc phát minh ra cầu trục chịu ảnh hưởng của cuộc Cách mạng Công nghiệp Anh, khi đường sắt, tàu thủy và các nhà máy đòi hỏi một lượng lớn thiết bị và vật liệu nặng. Cần cẩu cầu của Armstrong được thiết kế để đáp ứng nhu cầu của các nhà máy đóng tàu Newcastle trên sông1.
Một ví dụ nổi tiếng về cần cẩu chạy bằng hơi nước đã được sử dụng trong quá trình xây dựng Cầu Tháp ở London. Những cần cẩu này có thể di chuyển qua các trụ cầu, nâng các khối đá và thanh thép nặng tới 300 tấn2.
Một cải tiến quan trọng trong cần cẩu điện trên không là việc sử dụng dòng điện xoay chiều thay vì dòng điện một chiều. Dòng điện xoay chiều có thể được lấy từ dây cố định thông qua các thiết bị như dây dẫn trượt hoặc bộ thu dòng, tránh việc sử dụng và thay thế pin. Dòng điện xoay chiều cũng có thể điều chỉnh điện áp và tần số thông qua các thiết bị như máy biến áp và bộ biến tần để đạt được tốc độ điều chỉnh vô cấp của cần trục3.
Một thành phần quan trọng của hệ thống điều khiển điện tử là các giới hạn và chỉ báo của cần trục. Bộ giới hạn có thể ngăn không cho cần trục vượt quá phạm vi làm việc an toàn của nó, chẳng hạn như chiều cao nâng, sức nâng, tốc độ lái, v.v. Đèn báo có thể hiển thị các thông số làm việc khác nhau của cần trục, chẳng hạn như trọng lượng, vị trí, tốc độ, v.v., khiến nó người vận hành và người giám sát dễ dàng hiểu được trạng thái làm việc của cần cẩu4.
Một trong những hướng phát triển chính của cầu trục hiện đại là trí thông minh và mạng lưới. Cần cẩu thông minh có thể thực hiện các chức năng như tự động hóa, tối ưu hóa và chẩn đoán thông qua các cảm biến, bộ điều khiển và giao diện người-máy. Cần cẩu nối mạng có thể thực hiện các chức năng như điều khiển từ xa, chia sẻ dữ liệu và hoạt động hợp tác thông qua các công nghệ như truyền thông không dây, điện toán đám mây và Internet of Things.