Žeriav, tiež známy ako mostový žeriav alebo mostový žeriav, je typ stroja používaného na zdvíhanie. Žeriavy sú vo všeobecnosti vybavené navíjačom (nazývaným aj bubon drôteného lana), drôtenými lanami alebo reťazami a kladkami, ktoré možno použiť na zdvíhanie a spúšťanie materiálov a na ich horizontálny pohyb. Používa jeden alebo viac jednoduchých strojov, ako je kladkostroj, aby vytvoril mechanickú výhodu, a tým presunul bremená nad rámec bežných schopností človeka. Žeriavy sa bežne používajú v dopravnom priemysle na nakladanie a vykladanie nákladu, v stavebníctve na presun materiálov a vo výrobnom priemysle na montáž ťažkých zariadení.
Prvé stavebné žeriavy vynašli už starí Gréci a poháňali ich ľudia alebo zvery, ako napríklad osly. Tieto žeriavy sa používali na stavbu vysokých budov. Neskôr boli vyvinuté väčšie žeriavy, ktoré využívali ľudské behúňové kolesá, umožňujúce zdvíhanie ťažších závaží. Vo vrcholnom stredoveku boli zavedené prístavné žeriavy na nakladanie a vykladanie lodí a pomáhali pri ich stavbe – niektoré boli zabudované do kamenných veží pre extra pevnosť a stabilitu. Najstaršie žeriavy boli vyrobené z dreva, ale s príchodom priemyselnej revolúcie prevzali moc liatina a oceľ.
Po mnoho storočí bola energia dodávaná fyzickou námahou ľudí alebo zvierat, hoci zdvíhadlá vo vodných a veterných mlynoch mohli byť poháňané využívanou prírodnou silou. Prvú „mechanickú“ energiu poskytli parné stroje, prvý parný žeriav bol predstavený v 18. alebo 19. storočí, pričom mnohé zostali v prevádzke až do konca 20. storočia. Moderné žeriavy zvyčajne používajú spaľovacie motory alebo elektromotory a hydraulické systémy, aby poskytli oveľa väčšiu zdvíhaciu schopnosť, než bola predtým možná, hoci ručné žeriavy sa stále používajú tam, kde by poskytovanie energie bolo neekonomické.
Žeriavy existujú v obrovskej rozmanitosti foriem – každá je prispôsobená špecifickému použitiu. Veľkosti siahajú od najmenších výložníkových žeriavov používaných v dielňach až po najvyššie vežové žeriavy používané na stavbu vysokých budov. Na chvíľu sa minižeriavy používajú aj na stavbu vysokých budov, aby sa uľahčilo stavanie dosiahnutím úzkych priestorov. Nakoniec môžeme nájsť väčšie plávajúce žeriavy, ktoré sa vo všeobecnosti používajú na stavbu ropných plošín a na záchranu potopených lodí.
Pri konštrukcii žeriavov sú tri hlavné úvahy. Po prvé, žeriav musí byť schopný zdvihnúť hmotnosť bremena; po druhé, žeriav sa nesmie prevrátiť; po tretie, žeriav sa nesmie roztrhnúť.
Žeriavy ilustrujú použitie jedného alebo viacerých jednoduchých strojov na vytvorenie mechanickej výhody:
•Páka:
Vyvažovací žeriav obsahuje vodorovný nosník otočný okolo bodu nazývaného oporný bod. Princíp páky umožňuje, aby sa ťažké bremeno pripevnené na kratší koniec nosníka zdvihlo menšou silou pôsobiacou v opačnom smere ako na dlhší koniec nosníka. Pomer hmotnosti bremena k použitej sile sa rovná pomeru dĺžok dlhšieho ramena a kratšieho ramena a nazýva sa mechanická výhoda.
• Kladka:
Výložníkový žeriav obsahuje naklonenú vzperu, ktorá podopiera pevnú kladku. Káble sú viackrát omotané okolo pevného bloku a okolo ďalšieho bloku pripevneného k nákladu. Keď je voľný koniec kábla ťahaný rukou alebo navíjacím strojom, kladkový systém dodáva zaťaženiu silu, ktorá sa rovná použitej sile vynásobenej počtom dĺžok kábla prechádzajúceho medzi dvoma blokmi. Toto číslo je mechanickou výhodou.
• Hydraulický valec:
To možno použiť priamo na zdvíhanie bremena alebo nepriamo na pohyb výložníka alebo nosníka, ktorý nesie ďalšie zdvíhacie zariadenie.
Žeriavy, ako všetky stroje, dodržiavajú princíp šetrenia energie. To znamená, že energia dodaná do záťaže nemôže prekročiť energiu vloženú do stroja. Napríklad, ak kladkový systém vynásobí aplikovanú silu desiatimi, potom sa bremeno posunie len o jednu desatinu až do aplikovanej sily. Pretože energia je úmerná sile vynásobenej vzdialenosťou, výstupná energia sa udržiava približne rovnaká ako vstupná energia (v praxi o niečo menej, pretože časť energie sa stráca v dôsledku trenia a iných neefektívností).
Rovnaký princíp môže fungovať aj opačne. V prípade nejakého problému môže kombinácia ťažkého nákladu a veľkej výšky zrýchliť malé predmety na obrovskú rýchlosť. Takéto projektily môžu spôsobiť vážne poškodenie blízkych štruktúr a ľudí. Žeriavy sa tiež môžu dostať do reťazových reakcií; prasknutie jedného žeriavu môže zase vyradiť neďaleké žeriavy. Žeriavy je potrebné pozorne sledovať.
