مهندسی یک امپراتوری

از این شماره و پس از چند شماره تاخیر مطلب خواندنی 5هزار سال مهندسی ایرانی مجددا پی گرفته می شود. مطلب بدانجا رسید که گفتیم مجموعة کاخ های تخت جمشید را بر روی سکویی با وسعت حدود دوازده هکتار و برآمده از تخته سنگ های بزرگ ساخته اند . پس اشاره شد به سه نظریه در این باره که مهندسان آن دوران چگونه تخته سنگ های عظیم و ستون های چندتنی را جابجا کرده، به بالا برده و بر روی هم سوار کرده اند پرداخته شد. در پایان هم اختراع جرثقیل های سه قرقره ای و مرکب مورد بررسی قرار گرفت. و حالا ادامه مطلب: مهندس علیرضا انتظاری در این باره معتقد است : عملکرد سطح شیب دار، و وسایلی مانند اهرم و قرقره مرکب را می شود با مفهوم مزیت مکانیکی توصیف کرد. مزیت مکانیکی عبارت است از نسبت نیروی خروجی به نیروی ورودی. مزیت مکانیکی سیستم قرقرة مرکب (که اولین بار در آثار یونانی ها به آن اشاره شده است) به تعداد قرقره ها بستگی دارد. بدین ترتیب مثلاً سیستم شامل سه قرقره، دارای مزیت مکانیکی 3 به 1 است. یعنی با یک کیلوگرم نیرو می توان 3 کیلوگرم را جابجا کرد. مقدار باری که یک کارگر می تواند حمل کند، معمولاً حدود 50 کیلوگرم درنظر گرفته می شود. بنابراین یک کارگر معمولی می تواند از طناب و قرقره مرکب سه تایی، یک بار 150 کیلوگرمی را به راحتی بلند کند. تاب کششی طنابی به قطر 3 اینچ (7/5 سانتی متر) که از الیاف طبیعی مثل پشم گوسفند بافته شده باشد، بیش از 20،000 کیلوگرم است. از دیگر وسایلی که برای کشیدن با طناب به کار می رفته چرخ چاه یا وینچ ها هستند. این وسایل تقریباً همزمان با قرقره مرکب ابداع شده اند. وینچ ها بر دو نوع اند: با محور افقی همانند چرخ چاه معمولی و یا با محور قائم مانند چرخ عصاری، مزیت مکانیکی هردوی این وسایل عبارت است از نسبت طول دسته ها به شعاع محور. بدین ترتیب مزیت مکانیکی یک وینچ واقعی مثلاً با طول دسته 60 سانتی متر و شعاع محور 15 سانتیمتر 4 به 1، و مزیت مکانیکی وینچ عمودی با دسته ای به طول 100 سانتی متر و شعاع 20 سانتیمتر 5 به 1، خواهد بود. حال اگر یک سیستم قرقره مرکب سه تایی (مزیت مکانیکی 3) را با یک وینچ افقی (با ابعاد مذکور در بالا یعنی مزیت مکانیکی 4) و یک وینچ عمودی (با مزیت مکانیکی 5) که توسط 6 کارگر به گردش درمی آید تلفیق کنیم، و نیروی هر کارگر را 50 کیلوگرم در نظر بگیریم، جرثقیلی خواهیم داشت که می تواند باری معادل 18 تن را بلند کند، بدین ترتیب: تن 18= kg 18،000=50 6 5 4 3 3ـ یکی دیگر از روش هایی که ممکن است برای حمل و بالابردن ستون ها در تخت جمشید به کار رفته باشد، سوار کردن داربست هایی محکم و استفاده از قرقره مرکب بر روی آنهاست .