Construcción de las pirámides
EVOLUCION EN EL TIEMPO
Los primeros dispositivos de elevación y transporte fueron las palancas, las poleas, los rodillos y los planos inclinados. La realización de grandes trabajos de construcción con este tipo de equipamiento exigía enorme cantidad de gente. Un ejemplo lo tenemos en la construcción de la pirámide de Cheops (siglo XXII a.C.) de 147 metros de altura, compuesta de prismas de piedra cada uno de 9 x 2 x 2 metros cúbicos de tamaño y 90 toneladas de peso aproximadamente. Su construcción duró unos 20 años y estuvieron ocupadas permanentemente cerca de cien mil personas.
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Construcción de las pirámides
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Los elevadores de palanca, prototipos primitivos de nuestros aparatos elevadores actuales con una pluma en voladizo se utilizaban en china e india para elevar agua en el siglo XXII a.C.
Uno de los sistemas de transporte usados en egipto fue la cuna de arrastre, se suponia que los bloques se colocaban en la cuna para arrastrarlos, pero recientemente se ha sugerido la posibilidad de que se sujetasen alrededor de los bloques para llevar estos rodando hasta su destino.
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CUNA DE ARRASTRE: Según un modelo del siglo XV a de C, hallado en la tumba de la reina Hatshepsut en Deir el-Bahri. |
Hacia 1550 a.C. se generaliza en Egipto y mesopotamia el empleo del shadof, un mecanismo de palanca utilizado para elevar el agua procedente de los ríos con el fin de regar los campos.
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Empleo del Shadoof
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Hacia 1510 a.C. se aplica en Mesopotamia la rueda, hasta ahora utilizada sólo en los carros, en los tornos de alfarero y en las ruecas, a dispositivos mecánicos. Conviertiéndose de este modo en un instrumento para la utilización de las fuerzas y la simplificación de los trabajos.
Los habitantes de Mesopotamia utilizan como primera máquina accionada por fuerza muscular ruedas huecas de varios meros de diámetro, en cuyo interior o sobre cuya superficie externa corre una persona. La fuerza generada por dichas ruedas se emplea para accionar dispositivos de extracción de agua.
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Mecanismo de elevacion en Mesopotamia
(1510 a.C.)
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Durante los siglos VI al IV a.C. hizo su aparición el tambor de arrollamiento.
Así pues, aproximadamente en el siglo V a.C. se realizaron las primeras instalaciones de elevación: una soga anclada a la carga pasaba a través de una polea dispuesta a una cota superior. La soga se arrollaba a través de un tambor de accionamiento manual sin ningún tipo de guiado.
Hacia 700 a.C. los mecánicos griegos desarrollan la técnica de la descomposición de las fuerzas con ayuda de los llamados polipastos. El polipasto se compone de una polea fija y una segunda soporta al objeto a desplazar.
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Esquema de un polipasto de dos rodillos como el que se desarrolló hacia el año 700 a.C. |
Arquímedes (287 - 212 a.C.) descubrió las leyes de la palanca. Este griego, que vivía en Siracusa, creó un sistema teórico sobre la multiplicación de la fuerza que se consigue con la palanca, el efecto de la cuña y la utilización del plano inclinado y de la polea, fue el descubridor del tornillo sinfín.
Arquímedes utilizó las primeras combinaciones de varias poleas y sistemas complejos de triple polea en una demostración pública en transporte de barcos tierra adentro.
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Arquímedes
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En el siglo II a.C. se utilizaba Egipto la llamada rueda persa o saqiya, que consistía esencialmente en recipientes dispuestos alrededor de la circunferencia de una rueda, la cual giraba mediante energía humana o animal, introduciéndolos en el agua, sin duda el primer prototipo de nuestro actual elevador de cangilones.
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Mecanismo chino para el riego de los campos, inventado en el siglo II a.C. y que aun se sigue usando |
Del siglo V d.C. al XVII d.C. se conocen instalaciones de elevación que apenas se diferencian de las antiguas.
En el siglo XII d.C., para el desarrollo de la navegación, el comercio, la industria minera y metalúrgica precisaron de unos aparatos que elevaran y transportaran elevadas cargas de manera mecánicamente estable y potente.
Las primeras grúas se construyeron a orillas del mar y de los ríos, su accionamiento era manual o hidráulico.
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En un manuscrito que data del año 1430, se describe una grúa giratoria de columna giratoria que, aunque muy primitiva, presentaba ya los movimientos de elevación de la carga y giro de la estructura. En la Edad Media, así mismo, se llevó a cabo un notable aumento de la seguridad existente en los nuevos aparatos en comparación con el clásico mecanismo de elevación manual.
En 1687, el matemático Erhardt Weigel inventa una "silla de ascenso" que se mueve con rapidez y sin esfuerzo entre dos pisos. Este aparato, semejante a una silla sobre la que se sienta la persona, va montado en un nicho construido en la pared sobre guías de unos 3 pies de longitud (1 m) y accionado con un contrapeso. Es el propio usuario el que acciona manualmente el mecanismo, tirando de una palanca.
Una ingeniosa técnica de elevación es la representada en la figura siguiente, que data del siglo XVIII.
En 1780, Oliver Evans inventa en los Estados Unidos el elevador, un ascensor para el transporte continuo de cargas en molinos o en minas, para la descarga de buques o para llenar silos.
El principio fundamental de dicho invento lo constituye una cadena continua, de la que penden cangilones. En la parte inferior del dispositivo estos últimos pasan por la mercancía que hay que elevar, cargándola. En el punto superior, donde se modifica el sentido de la marcha, los cangilones se vacían a consecuencia de la acción de la gravedad. A pesar de haber transcurrido un largo lapso desde la antigüedad no se registra ninguna novedad importante.
En el aspecto del material, la tecnología del hierro y del acero anunciaban un futuro con estructuras rígidas y resistentes que iban a desplazar a la clásica viga de madera.
En el aspecto de fricción, los antiguos aceites serían reemplazados por casquillos de bronce que asegurarían por más tiempo la vida de las piezas móviles y elevarían los rendimientos de la transmisión.
En el tema de las energías, hacia el año 1800, se hizo uso de la máquina de vapor para subir el mineral desde el fondo de una mina de carbón, esto significaba el cambio del hombre como agente productor de energía a agente auxiliar de la propia máquina generadora de energía.
La electricidad, descubierta durante el siglo XVIII, fue aplicada a los aparatos de elevación en el año 1881.
Los principios del siglo XX estuvieron marcados por un conocimiento de los mecanismos eléctricos y mecanismos de los aparatos de elevación. El propio conocimiento citado implicaba la preocupación por dos temas fundamentales: la seguridad y el ruido.
Los procesos tecnológicos de fabricación de piezas metálicas iba evolucionando considerablemente, este cambio en la tecnología del acero implicó estructuras estables y resistentes debido.
Las cadenas, utilizadas a lo largo de los siglos XVIII y XIX como elementos de transmisión fueron sustituidas por modernos cables metálicos.
La investigación y el desarrollo de nuevos materiales, mas ligeros y resistentes, así como de mecanismos mas eficientes nos han conducido al momento actual, y será la continuidad en estos estudios los que nos permitirán mejorar los sistemas actuales de elevación y transporte, y sin duda crear sistemas nuevos.
