Samvinna
LIST
FEGURÐ OG VELLÍÐAN
HANDVERK
MENNING OG SAGA
SKEMMTUN
UMHVERFI
MATUR OG DRYKKUR
ÖFUGVERKFRÆÐI
VÍSINDI
ÍÞRÓTTIR
TÆKNI
KLÆÐANLEG TÆKNI
Smíði líkans af rómverskum stignum krana — fornar byggingarvélar
English
Martin

Búin til af

Martin

23. mars 2026NO
187
0
0
1
0

Smíði líkans af rómverskum stignum krana — fornar byggingarvélar

Rómverski stigni kraninn (magna machina) var öflugasta lyftitæki fornaldar. Vitruvius lýsir krönum með einni, tvöfaldri og samsettri trissuvirkni sem knúin er af mannaknúnum stignum hjólum. Stærstu útgáfurnar gátu lyft álagi yfir 6 tonnum upp í hæð yfir 30 metra — þeir reistu Colosseum, Pantheon og vatnsleiðslur um allt keisaradæmið. Þessi teikning fjallar um smíði virks líkans í borðstærð sem sýnir vélrænan ávinning samsettrar trissu sem knúin er af stignu hjóli.
Miðlungs
360-480 mínútur

Leiðbeiningar

1

Smíðið mastrið og grunninn

Skerið lóðrétt mastur úr 6 mm harðviðarstöng, u.þ.b. 25 cm á hæð. Límið það lóðrétt í gat sem borað er í miðju grunnplötunnar, og styrkið með tveimur skástýfum (styttri stöngum skornum í u.þ.b. 12 cm) sem límdar eru frá mastrinu niður í grunninn í u.þ.b. 45 gráðu horni á gagnstæðum hliðum. Þessar skástýfur samsvara stagbjálkunum sem Vitruvius kallar 'retinaculae' — þær koma í veg fyrir að mastrið falli undan álagi. Mastrið verður að vera fullkomlega lóðrétt (athugið með lítilli lóðlínu). Efst á mastrinu skal bora lárétt gat í gegnum stöngina til að taka við snúningsboltanum fyrir festingu bómunnar (jib). Mastur rómverska kranans í fullri stærð var yfirleitt einn trjábolur 8 til 12 metrar á hæð, haldið uppréttum með stögum á þremur eða fjórum hliðum.

Skref 1 - Image 1

Efni fyrir þetta skref:

LindiviðarplataLindiviðarplata1 piece 20 x 20 cm cm
TrélímTrélímsmall amount stykki
2

Smíðið bómuna og trissublokkina

Skerið bómuna (jib) úr 6 mm trédoppu, um það bil 20 cm langa. Festið annan endann efst á mastrinu með pinna í gegnum boraða gatið, þannig að bómán geti snúist upp og niður. Á fjarenda (lausa enda) bómunnar skal festa samsetta trissublokk — borið öxulgöt í gegnum tvær litlar trékringlur (2 cm í þvermál) og festið þær hlið við hlið á stuttum pinna, en pinninn er festur við odda bómunnar með litlum tréfestingu. Þessar pöruðu trissur tákna trochlea (trissublokkina) sem Vitruvius lýsir. Á mastrinu nálægt toppnum skal festa annað par af trissum. Reipið fléttast á milli þessara tveggja trissusetta til að skapa vélrænan ávinning. Í samsettri trissu með fjórum hjólum er vélrænn ávinningur 4:1 — það merkir að ein eining togkrafts lyftir fjórum einingum þyngdar (að frádregnu núningstapi).

Efni fyrir þetta skref:

LindiviðarplataLindiviðarplata1 piece 20 x 20 cm cm
TrélímTrélímsmall amount stykki
3

Smíðaðu tröðkuhjólið

Skerðu hring sem er u.þ.b. 12 til 15 cm í þvermál úr þunnu krossviðarplötunni — þetta táknar trumbu tröðkuhjólsins. Boraðu gat í miðjuna og festu hana á láréttan öxul (nagla eða pinna) sem styddur er af tveimur lóðréttum festingum sem festar eru á grunnplötuna aftan við mastrið. Tröðkuhjólið verður að geta snúist frjálslega á öxlinum. Límdu litla trépinna eða ræmur umhverfis innri jaðar hjólsins til að tákna tröðkuþrepin. Í rómverskum tröðkuhjólum í fullri stærð (þvermál u.þ.b. 4 til 5 metrar) gengu verkamenn inni í hjólinu eins og í hamstrahjóli, og líkamsþyngd þeirra sem sneri hjólinu vafði reipinu upp á öxultrumbuna. Vélrænt hagræði tröðkuhjólsins sjálfs er hlutfall radíusar hjólsins og radíusar trumbunnar (öxulsins) — hjól með 2,5 metra radíus og trumbu með 15 cm radíus gefur u.þ.b. 16:1 hagræði, margfaldað með hlutfalli trissanna.

Skref 3 - Image 1

Efni fyrir þetta skref:

LindiviðarplataLindiviðarplata1 piece 20 x 20 cm cm
TrélímTrélímsmall amount stykki
4

Festið reipið í gegnum trissurnar

Þræðið strenginn í gegnum trissukerfið eftir hefðbundinni samsettri trissuleið: bindið annan endann við festingu efri trissublokkarinnar, leiðið hann niður og um fyrstu neðri (bómuoddsins) trissuna, aftur upp að annarri efri trissunni, niður að annarri neðri trissunni, og leiðið síðan frjálsa endann niður að tróðhjóltromlunni þar sem hann er bundinn og vafinn nokkrum hringjum um öxulinn. Festið lítinn krók eða lykkju á neðri trissublokkina til að hengja byrði á. Reipisleiðin á að liggja hreinlega án þess að skerast eða flækjast. Þegar tróðhjólið snýst vefur það reipinu upp á tromluna, dregur reipið í gegnum trissurnar og lyftir byrðinni. Með fjögurra skífa samsettri trissu lyftir hver metri af reipi sem vafinn er upp á tromluna byrðinni um 25 sentímetra, en það er málamiðlunin milli krafts og vegalengdar sem einkennir allar einfaldar vélar.

5

Prófaðu og sýndu vélrænan ávinning

Hengdu lítið lóð (eins og poka af myntum eða veiðisökkul) á krókinn á neðri trissublokkinni. Snúðu hjólinu hægt með því að snúa því með fingri — byrðin ætti að lyftast mjúklega. Berðu saman átakið sem þarf til að lyfta sama þunga beint og í gegnum samsettu trissuna — trissukerfið ætti að gera byrðina mun léttari í tilfinningu, þó að reipið þurfi að dragast lengri vegalengd. Þetta sýnir grundvallarregluna um vélrænan ávinning sem rómverskir verkfræðingar nýttu í gríðarlega stórum stíl. Haterii-léttirinn (grafarminnismerki frá 1. öld í Róm) sýnir rómverskan hjólkrana í notkun og sýnir umfang og flókið þessara véla. Vitruvius segir að krani með samsettri trissu og hjóli, sem nokkrir menn stjórnuðu, gæti lyft byrðum sem myndu krefjast tugi verkamanna sem drægju beint í reipi.

Efni

9
  • 1 piece 20 x 20 cm cm
    Staðgengill
  • small amount stykki
    Staðgengill
  • 4-5 dowels, 30 cm long stykki
    Staðgengill
  • 4-6 discs stykki
    Staðgengill
  • 2 metres stykki
    Staðgengill
  • 1 piece 25 x 15 x 2 cm stykki
    Staðgengill
  • 6-8 pieces stykki
    Staðgengill
  • Hardwood dowels (6 mm diameter) for mast and boom
    4 stykki
    Staðgengill
  • Thin cord or strong thread for rope
    2 stykki
    Staðgengill

Nauðsynleg verkfæri

5

CC0 opinbert ríki

Þessi teikning er gefin út undir CC0. Þér er frjálst að afrita, breyta, dreifa og nota þetta verk í hvaða tilgangi sem er, án þess að biðja um leyfi.

Studdu smiðinn með því að kaupa vörur í gegnum teikningu hans þar sem hann fær þóknun smiða sem seljendur ákvarða, eða búðu til nýja endurskoðun á þessari teikningu og tengdu hana sem tengingu í þinni eigin teikningu til að deila tekjum.

Umræða

(0)

Skrá inn til að taka þátt í umræðunni

Hleður athugasemdum...