מנוף, המכונה גם מנוף גשר או מנוף עילי, הוא סוג של מכונה המשמשת להרמה. עגורנים מצוידים בדרך כלל במתפתל (נקרא גם תוף חבל תיל), חבלי תיל או שרשראות ואלומות, שניתן להשתמש בהם הן להרמה והורדת חומרים והן להזזתם אופקית. הוא משתמש במכונות פשוטות אחת או יותר כמו מנוף כדי ליצור יתרון מכני ובכך להעביר עומסים מעבר ליכולת הרגילה של אדם. מנופים מועסקים בדרך כלל בענף ההובלה להעמסה ופריקה של מטענים, בענף הבנייה לתנועת חומרים ובענף הייצור להרכבת ציוד כבד.
מנופי הבנייה הראשונים הומצאו על ידי היוונים הקדמונים והונעו על ידי אנשים או בהמות משא, כמו חמורים. מנופים אלו שימשו לבניית מבנים גבוהים. מאוחר יותר פותחו מנופים גדולים יותר, תוך שימוש בגלגלי דריכה אנושיים, המאפשרים הרמה של משקלים כבדים יותר. בימי הביניים הגבוהים הוכנסו מנופי נמל להעמסה ופריקה של ספינות ולסייע בבנייתן - חלקם נבנו במגדלי אבן לתוספת חוזק ויציבות. המנופים המוקדמים ביותר נבנו מעץ, אך ברזל יצוק ופלדה השתלטו עם בוא המהפכה התעשייתית.
במשך מאות שנים, הכוח סופק על ידי מאמץ פיזי של אנשים או בעלי חיים, למרות שניתן היה להניע מנופים בטחנות מים וטחנות רוח על ידי הכוח הטבעי שנרתם. הכוח ה'מכני' הראשון סופק על ידי מנועי קיטור, מנוף הקיטור המוקדם ביותר הוצג במאה ה-18 או ה-19, כאשר רבים מהם נשארו בשימוש גם בסוף המאה ה-20. מנופים מודרניים משתמשים בדרך כלל במנועי בעירה פנימית או במנועים חשמליים ובמערכות הידראוליות כדי לספק יכולת הרמה הרבה יותר גדולה מזו שהייתה אפשרית בעבר, אם כי עדיין משתמשים במנופים ידניים במקום שבו אספקת הכוח תהיה לא חסכונית.
מנופים קיימים במגוון עצום של צורות - כל אחד מותאם לשימוש ספציפי. הגדלים נעים ממנופי הזרוע הקטנים ביותר, המשמשים בתוך בתי מלאכה, ועד מנופי המגדל הגבוהים ביותר, המשמשים לבניית מבנים גבוהים. במשך זמן מה, מנופים מיני משמשים גם לבניית מבנים גבוהים, על מנת להקל על הבנייה על ידי הגעה למקומות צרים. לבסוף, אנו יכולים למצוא מנופים צפים גדולים יותר, המשמשים בדרך כלל לבניית אסדות נפט והצלת ספינות טבועות.
ישנם שלושה שיקולים מרכזיים בתכנון של מנופים. ראשית, המנוף חייב להיות מסוגל להרים את משקל המטען; שנית, אסור שהעגורן יפול; שלישית, אסור שהעגורן יקרע.
מנופים ממחישים את השימוש במכונות פשוטות אחת או יותר ליצירת יתרון מכני:
•המנוף:
מנוף איזון מכיל קרן אופקית המסתובבת סביב נקודה הנקראת נקודת המשען. עיקרון המנוף מאפשר הרמת משא כבד המחובר לקצה הקצר יותר של הקורה על ידי כוח קטן יותר המופעל בכיוון ההפוך לקצה הארוך יותר של הקורה. היחס בין משקל העומס לכוח המופעל שווה ליחס בין אורכי הזרוע הארוכה והזרוע הקצרה יותר, והוא נקרא היתרון המכני.
• הגלגלת:
מנוף זרוע מכיל מתמוך מוטה התומך בלוק גלגלת קבוע. כבלים נכרכים מספר פעמים סביב הבלוק הקבוע וסובב בלוק נוסף המחובר למטען. כאשר הקצה החופשי של הכבל נמשך ביד או על ידי מכונת פיתול, מערכת הגלגלות מספקת כוח לעומס השווה לכוח המופעל כפול מספר אורכי הכבל העוברים בין שני הבלוקים. מספר זה הוא היתרון המכני.
• צילינדר הידראולי:
זה יכול לשמש ישירות להרמת המטען או בעקיפין כדי להזיז את הזרוע או הקורה הנושאת מתקן הרמה אחר.
מנופים, כמו כל המכונות, מצייתים לעקרון שימור האנרגיה. המשמעות היא שהאנרגיה הנמסרת לעומס אינה יכולה לעלות על האנרגיה המושקעת במכונה. לדוגמה, אם מערכת גלגלות מכפילה את הכוח המופעל בעשר, אז העומס זז רק עשירית מהכוח המופעל. מכיוון שהאנרגיה פרופורציונלית לכוח כפול המרחק, אנרגיית הפלט נשמרת בערך שווה לאנרגיית הכניסה (בפועל מעט פחות, מכיוון שחלק מהאנרגיה אובדת מחיכוך וחוסר יעילות אחרות).
אותו עיקרון יכול לפעול הפוך. במקרה של בעיה כלשהי, השילוב של עומס רב וגובה רב יכול להאיץ עצמים קטנים למהירות אדירה. קליעים כאלה עלולים לגרום לנזק חמור למבנים ולאנשים סמוכים. מנופים יכולים גם להיכנס לתגובות שרשרת; קרע של עגורן אחד עלול בתורו להוציא מנופים סמוכים. יש להשגיח היטב על מנופים.
