Grúa (máquina) para niños
Una grúa es una máquina muy útil que sirve para levantar y mover objetos muy pesados de un lugar a otro, especialmente en obras de construcción. Imagina que es como un brazo gigante que puede alcanzar alturas y distancias, sosteniendo la carga con un gancho. Las grúas son de las máquinas más antiguas que existen. Funcionan usando principios como poleas y contrapesos para hacer que levantar cosas enormes sea mucho más fácil.
Las primeras grúas se inventaron en la Antigua Grecia. Al principio, eran movidas por personas o animales y se usaban para construir edificios altos. Con el tiempo, se hicieron más grandes y complejas, usando poleas para levantar pesos aún mayores. Durante la Edad Media, se volvieron esenciales en puertos y astilleros para cargar y construir barcos. Algunas se anclaban a torres de piedra para ser más estables. Al principio eran de madera, pero con la Revolución Industrial, el hierro fundido y el acero se convirtieron en los materiales principales.
En el siglo XVIII, las primeras grúas usaban la máquina de vapor como fuente de energía. Hoy en día, las grúas modernas suelen usar motores de combustión interna o sistemas eléctricos e hidráulicos para tener mucha más fuerza. Aunque las grúas manuales todavía se usan para trabajos pequeños o donde no se necesita mucha potencia.
Existen muchos tipos de grúas, cada una diseñada para una tarea específica. Sus tamaños varían mucho: desde pequeñas grúas que se usan dentro de talleres, hasta las enormes grúa torre que construyen rascacielos, o las grúas flotantes que se usan en el mar para plataformas petrolíferas o para rescatar barcos.
Contenido
Historia de las Grúas
La grúa es como una versión mejorada de los antiguos sistemas de palancas que se usaban desde hace mucho tiempo para mover cosas. Aunque sus principios fueron explicados por Blaise Pascal en el Barroco, hay registros antiguos que muestran que civilizaciones como los Sumerios, Caldeos y Egipcios ya usaban máquinas parecidas a las grúas.
¿Cómo eran las grúas en la Antigua Grecia?
Los primeros indicios de grúas aparecen en la Antigua Grecia alrededor del siglo VI a. C.. Se han encontrado marcas de pinzas de hierro en bloques de piedra de templos. Estas marcas, que datan de aproximadamente el 515 a.C., estaban en el centro de gravedad de los bloques o en pares equidistantes, lo que indica que se usaban para levantarlos.
La invención del torno y la polea hizo que las rampas, que antes eran el método principal para mover objetos verticalmente, fueran reemplazadas. Durante los siguientes doscientos años, los edificios griegos se construyeron con piedras más ligeras, ya que la nueva técnica de elevación hacía más práctico mover muchas piedras pequeñas que pocas muy grandes. A diferencia de los templos antiguos con bloques enormes, los templos griegos clásicos, como el Partenón, usaban bloques que podían pesar entre 15 y 20 toneladas. También dejaron de usar grandes columnas de una sola pieza, prefiriendo construir columnas con varias secciones.
Aunque no se sabe exactamente cómo se pasó de las rampas a las grúas, se cree que las condiciones sociales y políticas en Grecia hicieron que fuera más conveniente usar equipos pequeños para trabajadores especializados, en lugar de grandes herramientas que requerían mucha mano de obra no especializada, como las rampas usadas en Egipto y Asiria.
La primera vez que se menciona claramente un sistema de poleas compuestas es en un texto llamado "Ejercicios mecánicos", atribuido a Aristóteles (384-322 a.C.). Alrededor del mismo siglo, los bloques de piedra en los templos griegos volvieron a ser más grandes, lo que sugiere que ya se usaban sistemas de poleas más avanzados.
Grúas en la Antigua Roma
Las grúas alcanzaron su máximo desarrollo en la Antigua Roma, cuando se construyeron edificios de enormes dimensiones. Los romanos adoptaron y mejoraron las grúas griegas.
La grúa romana más sencilla, llamada Trispastos, tenía una sola viga, un torno, una cuerda y un bloque con tres poleas. Con una ventaja mecánica de 3 a 1, se calcula que un solo hombre usando el torno podía levantar 150 kilogramos (3 poleas x 50 kg = 150 kg), asumiendo que 50 kg es el máximo esfuerzo que un hombre puede hacer por un tiempo. Las grúas más grandes tenían cinco poleas (Pentaspastos) o, en el caso más grande, un sistema de tres por cinco poleas (Polyspastos) con dos, tres o cuatro mástiles, dependiendo del peso a levantar. El Polyspastos, operado por cuatro hombres en cada lado del torno, podía levantar hasta 3000 kg (3 cuerdas x 5 poleas x 4 hombres x 50 kg = 3000 kg). Si se usaba un cabrestante en lugar del torno, la carga máxima podía duplicarse a 6000 kg con la mitad de personal, ya que el cabrestante tiene una ventaja mecánica mucho mayor por su diámetro. Esto significaba que, a diferencia de la construcción de las pirámides egipcias, donde se necesitaban unos 50 hombres para mover un bloque de piedra de 2.5 toneladas por una rampa (50 kg por persona), la capacidad de elevación del Polyspastos romano era 60 veces mayor (3000 kg por persona).
Sin embargo, los edificios romanos tienen muchos bloques de piedra mucho más pesados. Esto sugiere que la capacidad total de elevación de los romanos iba más allá de una sola grúa. Por ejemplo, en el templo de Júpiter en Baalbek, algunos bloques pesan hasta 60 toneladas, y las cornisas de las esquinas pesan más de 100 toneladas, todas levantadas a 19 metros de altura. En Roma, el bloque superior de la columna de Trajano pesa 53.3 toneladas y tuvo que ser levantado a 34 metros.
Se cree que los ingenieros romanos lograron levantar estos pesos extraordinarios de dos maneras: primero, usando una torre de elevación con cuatro mástiles formando un cuadrado, con la columna en el centro. Segundo, colocando varios cabrestantes en el suelo alrededor de la torre. Aunque los cabrestantes tienen menos palanca que otros sistemas, se podían usar muchos y ser operados por más hombres (y animales). Este uso de múltiples cabrestantes fue descrito por Ammianus Marcellinus (17.4.15) al levantar el obelisco de Lateranense en el Circo Máximo (alrededor del 357 d.C.). La capacidad máxima de un solo cabrestante se puede estimar por el número de agujeros en el monolito. En el caso de los bloques de Baalbek, que pesan entre 55 y 60 toneladas, ocho agujeros sugieren un peso de 7.5 toneladas por cada cabrestante. Levantar pesos tan grandes de forma coordinada requería mucha organización entre los grupos de trabajo.
Grúas en la Edad Media
La grúa con cabrestante volvió a usarse a gran escala en Europa occidental después de que su tecnología se perdiera tras la caída del Imperio Romano. La primera mención de un cabrestante reaparece en documentos de Francia alrededor del año 1225, seguida de una ilustración en un manuscrito francés de 1240. En la navegación, las primeras grúas portuarias se documentan en Utrecht en 1244, Amberes en 1263, Brujas en 1288 y Hamburgo en 1291. En Inglaterra, no se registra antes de 1331.
En general, el transporte vertical era más seguro y barato con grúas que con otros métodos de la época. Las grúas con cabrestante fueron muy importantes en puertos, minas y, sobre todo, en la construcción de las altas catedrales góticas. Sin embargo, los documentos e ilustraciones de la época sugieren que, aunque se introdujeron nuevas máquinas como los cabrestantes y carretillas, no reemplazaron por completo métodos más manuales como escaleras, cestas y camillas. Es importante mencionar que tanto la maquinaria antigua como la nueva siguieron usándose juntas en las obras y puertos medievales.
Usos y Tipos de Grúas
Las grúas son muy comunes en obras de construcción, puertos, fábricas y otros lugares donde se necesita mover cargas pesadas. Hay una gran variedad de grúas, diseñadas para diferentes tareas. La primera clasificación que se hace es entre grúas móviles y grúas fijas:
Grúas Móviles: ¿Cuáles son y para qué sirven?
Estas grúas pueden moverse de un lugar a otro. Algunos tipos son:
- Grúas sobre cadenas u orugas: Se mueven sobre orugas, como un tanque, lo que les da estabilidad en terrenos difíciles.
- Grúas sobre ruedas o camión: Se montan sobre un chasis con ruedas o un camión, lo que les permite moverse por carreteras.
- Autogrúas: Son muy grandes y están montadas en vehículos especiales.
- Camión grúa: Un camión que lleva una grúa incorporada.
- Grúa torre móvil: Una grúa torre que puede moverse.
Grúas Fijas: ¿Cuándo se usan y qué ventajas tienen?
Estas grúas no se mueven durante su uso, lo que les permite soportar cargas más grandes y alcanzar mayores alturas con mucha estabilidad. Se anclan al suelo (o a una estructura principal) mientras se usan. Algunas se pueden montar y desmontar en el lugar de trabajo.
- Grúas puente o grúas pórtico: Se usan en la construcción naval (para barcos) y en grandes naves industriales.
- Grúa Derrick: Un tipo de grúa con un mástil y una pluma.
- Plumines: Pequeñas grúas que suelen estar en la zona de carga de los camiones.
- Grúa horquilla, carretilla elevadora o montacargas: Máquinas para levantar y mover cargas en almacenes o fábricas.
| Tipo de grúa | Descripción | Imagen |
|---|---|---|
| Grúa torre | La grúa torre es una grúa moderna que se usa mucho en la construcción de edificios altos. Se une al suelo o a una estructura cercana. Tiene una viga horizontal llamada pluma y un pilar vertical llamado torre. En la parte superior de la torre está la corona, donde la pluma gira. La pluma tiene contrapesos en un extremo para mantener el equilibrio y también se ancla a la base para ser estable. Para que funcione correctamente, tiene sistemas que controlan la fuerza y la distancia, evitando tensiones excesivas. Los operadores pueden usar señales o radio para guiarla.
El control se puede hacer desde el suelo o desde una cabina en la punta de la torre. El operador de la grúa debe ser una persona muy capacitada y responsable, ya que un mal uso puede causar accidentes graves. Para montar una grúa torre, generalmente se necesita otra grúa móvil. |
 |
| Grúa auto-desplegable | Estas grúas pueden montarse y desmontarse solas, sin necesidad de otra grúa. Son rápidas de instalar, pero suelen ser más caras y su alcance puede ser más limitado que el de las grúas torre. |  |
| Grúa telescópica | Una grúa telescópica está formada por varios tubos que se deslizan uno dentro del otro. Un sistema hidráulico o similar los extiende o retrae a la longitud deseada. Se usan en operaciones de rescate o en barcos. Su diseño compacto las hace ideales para aplicaciones móviles. No todas las grúas telescópicas son fijas; también hay versiones móviles. |  |
| Grúa Luffing o Transtainers | Es una grúa muy usada en puertos para mover y organizar contenedores de carga. |  |
| Grúa torre móvil | Es una grúa torre montada sobre un chasis de grúa autopropulsada. Se puede montar en cualquier lugar en pocos minutos sin necesidad de anclajes. Este tipo de grúa ayuda a reducir costos en muchos servicios. Incluye un ascensor o cabina que el operador ajusta según sus necesidades. |
Aspectos Importantes de las Grúas
Los operadores de grúas tienen un trabajo muy bien pagado debido a la gran responsabilidad que tienen. No solo por el peligro de levantar cargas pesadas sobre personas y propiedades, sino también por el alto costo de las máquinas y los materiales con los que trabajan.
Uno de los mayores desafíos de una grúa, además de levantar mucho peso, es mantener el equilibrio. Muchas veces, el único soporte de la grúa es su base. Con diferentes mecanismos, la grúa desplaza su propio centro de gravedad y el peso que sostiene para mantenerse estable. Algunas grúas son hidráulicas, lo que las hace muy prácticas y fáciles de usar.
Véase también
En inglés: Crane (machine) Facts for Kids
- Puente
- Centro de gravedad
- Salud laboral
- Puente-grúa
- liebherr
- Grúa de Finnieston
