Jeřáb, také známý jako mostový jeřáb nebo mostový jeřáb, je typ stroje používaného pro zvedání. Jeřáby jsou obecně vybaveny navíječem (také nazývaným buben ocelového lana), ocelovými lany nebo řetězy a kladkami, které lze použít jak ke zvedání a spouštění materiálů, tak k jejich horizontálnímu pohybu. Využívá jeden nebo více jednoduchých strojů, jako je kladkostroj, k vytvoření mechanické výhody, a tak přesunout břemena za normální schopnosti člověka. Jeřáby se běžně používají v dopravním průmyslu pro nakládku a vykládku nákladů, ve stavebnictví pro přesun materiálů a ve zpracovatelském průmyslu pro montáž těžké techniky.
První stavební jeřáby vynalezli staří Řekové a poháněli je lidé nebo zvěř, jako jsou osli. Tyto jeřáby se používaly pro stavbu vysokých budov. Větší jeřáby byly později vyvinuty, zaměstnávat použití lidských běhounových kol, dovolovat zvedání těžších závaží. Ve vrcholném středověku byly přístavní jeřáby zavedeny pro nakládání a vykládání lodí a pomáhaly při jejich stavbě – některé byly zabudovány do kamenných věží pro větší pevnost a stabilitu. Nejstarší jeřáby byly konstruovány ze dřeva, ale s příchodem průmyslové revoluce převzaly roli litina a ocel.
Po mnoho staletí byla energie dodávána fyzickou námahou lidí nebo zvířat, i když kladkostroje ve vodních a větrných mlýnech mohly být poháněny využitou přírodní silou. První „mechanickou“ energii poskytovaly parní stroje, první parní jeřáb byl představen v 18. nebo 19. století, přičemž mnohé z nich zůstaly v provozu až do konce 20. století. Moderní jeřáby obvykle používají spalovací motory nebo elektrické motory a hydraulické systémy, aby poskytovaly mnohem větší zvedací schopnost, než bylo dříve možné, ačkoli ruční jeřáby jsou stále využívány tam, kde by bylo poskytování energie neekonomické.
Jeřáby existují v obrovské rozmanitosti forem – každá je přizpůsobena konkrétnímu použití. Velikosti se pohybují od nejmenších výložníkových jeřábů používaných v dílnách až po nejvyšší věžové jeřáby používané pro stavbu vysokých budov. Nějakou dobu se minijeřáby používají také pro stavbu vysokých budov, aby se usnadnily stavby tím, že se dostaly do stísněných prostor. Konečně můžeme najít větší plovoucí jeřáby, které se obecně používají ke stavbě ropných plošin a zachraňování potopených lodí.
Při konstrukci jeřábů jsou tři hlavní úvahy. Za prvé, jeřáb musí být schopen zvednout váhu břemene; za druhé, jeřáb se nesmí převrátit; za třetí, jeřáb se nesmí roztrhnout.
Jeřáby ilustrují použití jednoho nebo více jednoduchých strojů k vytvoření mechanické výhody:
•páka:
Balanční jeřáb obsahuje vodorovný nosník otočný kolem bodu zvaného opěrný bod. Princip páky umožňuje, aby těžké břemeno připevněné na kratším konci nosníku bylo zvednuto menší silou působící v opačném směru, než je delší konec nosníku. Poměr hmotnosti břemene k působící síle se rovná poměru délek delšího ramene a kratšího ramene a nazývá se mechanická výhoda.
• Kladka:
Výložníkový jeřáb obsahuje nakloněnou vzpěru, která podpírá pevný kladkostroj. Kabely jsou několikrát omotány kolem pevného bloku a kolem dalšího bloku připojeného k nákladu. Když je volný konec kabelu tažen rukou nebo navíjecím strojem, kladkový systém dodává na zatížení sílu, která se rovná použité síle vynásobené počtem délek kabelu procházejících mezi dvěma bloky. Toto číslo je mechanickou výhodou.
• Hydraulický válec:
To lze použít přímo ke zvedání nákladu nebo nepřímo k pohybu výložníku nebo nosníku, který nese další zvedací zařízení.
Jeřáby, stejně jako všechny stroje, dodržují princip zachování energie. To znamená, že energie dodávaná do zátěže nemůže překročit energii vloženou do stroje. Například, pokud kladkový systém vynásobí aplikovanou sílu deseti, pak se zatížení posune pouze o jednu desetinu až k použité síle. Protože energie je úměrná síle násobené vzdáleností, výstupní energie je udržována zhruba stejná jako vstupní energie (v praxi o něco méně, protože část energie se ztrácí třením a jinými neefektivnostmi).
Stejný princip může fungovat i obráceně. V případě nějakého problému může kombinace těžkého nákladu a velké výšky urychlit malé předměty na obrovskou rychlost. Takové projektily mohou způsobit vážné poškození okolních staveb a lidí. Jeřáby se také mohou dostat do řetězových reakcí; prasknutí jednoho jeřábu může zase zničit blízké jeřáby. Jeřáby je třeba pečlivě sledovat.
