Storia della gru

La prima macchina a cui può essere accostato il termine gru appartiene al territorio della Mesopotamia, veniva chiamata shaduf ed era usata per l'irrigazione. 

Gli antichi Greci, poi, svilupparono una gru per il sollevamento di carichi pesanti a partire dalla fine del IV secolo a.C. Nel mondo greco si fecero avanti l'argano e il paranco su pulegge di cui c'è testimonianza letteraria nei problemi meccanici attribuiti ad Aristotele. 

Il periodo romano, caratterizzato da grandi costruzioni, fu di grande ispirazione per la realizzazione e per il miglioramento dei precedenti sistemi di sollevamento, ne parlano ampiamente Vitruvio nel De Architectura ed Erone di Alessandria nel Mechanica.

Fino ad arrivare ai moderni sistemi di sollevamento capaci di sollevare centinaia di tonnellate dotati dei più moderni meccanismi.

Gru appartenete all'epoca romana

Gru dei nostri giorni

Riferimenti:
https://www.romanoimpero.com/2009/10/strumenti-romani.html
https://it.wikipedia.org/wiki/Gru_(tecnologia)

Step#20: MATERIALE

Acciaio

L'acciaio è una lega formata da ferro e carbonio, fu ottenuto per la prima volta nel 1740 da B. Huntsman a Sheffield. L'acciaio è uno dei protagonisti della rivoluzione industriale, grazie alle sue proprietà di resistenza alla trazione e ai carichi pesanti può essere impiegato per la realizzazione di funi utilizzate nei sistemi di sollevamento. Le caratteristiche meccaniche dell'acciaio dipendono dal tenore di carbonio, con l'aumento di questo crescono il carico di snervamento, il carico di rottura e la durezza mentre diminuisce l'allungamento.
Le funi in acciaio sono formate da più trefoli,insieme di fili disposti elicoidalmente avvolti intorno ad un' anima, il tipo di fili utilizzati per i trefoli caratterizzano il tipo di fune. L'anima di una fune può essere anch'essa in acciaio oppure in fibre tessili.

Sezione normale di una fune d'acciaio per sollevamento

Riferimenti:
http://www.verpelli.it/html/italiano/prodotti/funi_di_acciaio.html
http://www.treccani.it/enciclopedia/acciaio/

Step#19: DISCIPLINA SCIENTIFICA

Meccanica applicata alle macchine

La maggior parte dei sistemi di sollevamento utilizzano strumenti che sfruttano i principi base della fisica nello scambio di forze come paranchi, pulegge e carrucole.
La meccanica applicata alle macchine ricopre un ruolo fondamentale negli impianti di sollevamento, basti pensare al sistema di funzionamento del paranco e delle sue applicazioni. I paranchi sono dispositivi utilizzati per sollevare carichi elevati con forze di ridotta entità.
I principi base di funzionamento del paranco sono spiegati in questo breve video:

Step#18: Nella CRONACA

Gru ribaltata

Incidenti sul posto di lavoro causati dal danneggiamento di sistemi di sollevamento, come una grande gru, comportano spesso orribili conseguenze. Nel cunese alla cemental di Genola il 7 ottobre 2019 un operaio ha perso la vita schiacciato da una gru dopo essersi ribaltata. Incidenti di questo genere, purtroppo, non sono rari, bisogna puntare molto sulla formazione degli operai e soprattutto sui sistemi di sicurezza. Le strutture utilizzate per sollevare grandi carichi devono essere sicure e non soggette a deterioramento, un maggiore controllo e una presa di coscienza da parte della classe dirigente delle aziende potrebbero diminuire il numero di incidenti di questo genere.

Gru collassata

In Germania a Rostock il 2 maggio 2020 una gru collassa mentre vengono effettuate delle prove di carico e sovraccarico testando la capacità massima di sollevamento. La gru è crollata su una nave utilizzata per costruire parchi eolici lontano dalla costa. Il motivo del collasso pare essere il malfunzionamento di un gancio, molti sono i feriti anche se non molto gravi.

                                               Collasso della gru
Riferimenti:
https://www.shipmag.it/rostock-gru-collassa-durante-il-test-di-carico-il-video/
https://torino.repubblica.it/cronaca/2019/10/07/news/operaio_muore_schiacciato_dalla_gru_in_un_azienda_del_cuneese-237889642/

Step #17:ABBECEDARIO

Argano
Braccio (di leva)
Coclea
Direzione
Elevatore
Fune
Gru
Hight
Ingranaggio
Leva
Montacarichi
Normative
Ostacolo
Paranco
Quota
Raccordi
Statica
Trazione
Ulivella
Vite (di Archimede)
Zavorra

Step #16: PERSONAGGIO

Filippo Brunelleschi
Filippo Brunelleschi, nato a Firenze nel 1377, è stato un architetto, ingegnere, scultore, matematico, orafo e scenografo italiano durante il Rinascimento.

Filippo Brunelleschi

Brunelleschi nel 1420 iniziò la costruzione della cupola della cattedrale in Santa Maria del Fiore a Firenze. Per la realizzazione di tale opera Brunelleschi creò dei sistemi per sollevare il materiale che al tempo stesso erano capaci di posizionare pesanti blocchi di pietra in modo preciso in ogni direzione.

Gru girevole di Brunelleschi in un disegno di Leonardo

Brunelleschi, tra l’altro, inventò una delle macchine più celebri del Rinascimento: un argano azionato non da uomini, ma da buoi. L’aspetto tecnologicamente significativo era che permetteva ai buoi di girare sempre dalla stessa parte, mentre l’andamento degli argani poteva essere reversibile. La variazione del senso di marcia era effettuata per mezzo di un dispositivo a vite senza fine, a filettatura elicoidale.Così, un solo bue poteva sollevare un peso di 450 kg, a una altezza di 60 m, in 30 minuti.

Argano di Brunelleschi

Riferimenti:

http://www.instoria.it/home/costruzione_cupola_santa_maria_del_fiore_firenze_V.htm
https://www.altair4.com/it/modelli/argano/

https://it.wikipedia.org/wiki/Filippo_Brunelleschi

Step #15: XX SECOLO

Sollevare un razzo

Nell'ambito della ricerca scientifica e dello sviluppo tecnologico l'evento che ha caratterizzato in modo rilevante il XX secolo è stata la corsa allo spazio tra Russia e USA. Il 16 luglio 1969 la NASA con l'Apollo 11 lanciò nello spazio il razzo Saturno V che il 20 luglio ha consentito all'uomo di calpestare il suolo lunare. 

Il primo stadio del Saturno V presenta 5 motori F-1 utilizzati nella prima fase del lancio, fase in cui il razzo carico di propellente, cherosene e ossigeno liquido, pesa circa 3000 tonnellate, viene sollevato grazie alla spinta propulsiva generata dei motori. L'insieme dei cinque motori permette al razzo di raggiungere una quota di 61Km ad una velocità di 8450 km/h, raggiunta tale quota il primo stadio viene sganciato per poi precipitare nell'oceano Atlantico.
Alcune informazioni sul funzionamento e sulla costruzione del Saturn V: https://en.wikipedia.org/wiki/Saturn_V

https://www.nasa.gov/image-feature/saturn-v-in-the-vehicle-assembly-building-at-kennedy-space-center
https://blogs.nasa.gov/Rocketology/tag/saturn-v/ 
https://www.nasa.gov/audience/forstudents/5-8/features/nasa-knows/what-was-the-saturn-v-58.html 
 

Saturno V in fase di ascensione

Riferimenti:
https://en.wikipedia.org/wiki/Saturn_V