本
文
摘
要
钢丝绳是一种能沿着它的轴向传递运动或力的合成物。钢丝绳已经成为我们现代工业和日常生活中不可缺少的工具。但钢丝绳是如何发明出来的，下面小编就和大家一起探索钢丝绳的起源，展望钢丝绳未来的发展。
一、绳索的起源
要谈到钢丝绳的起源和历史，首先就得先讲绳索的起源和历史。利用天然纤维制造绳索的历史可以追溯到史前时代，要远远早于文字的发明，甚至比石器时代还要早。有证据表明早在公元前一万七千年就有编捻的绳索。逻辑上来推论，应该是由于生存需要，有意识地将树皮，兽皮挂在身上，或将剩余的猎物挂在高处，促使使用不同粗细的藤来连接和悬挂东西，进而发展到用多条藤来编接来增加强度和长度。后来发现经过反复使用的藤成为更柔软的纤维束，到有意将藤变为纤维来捻制使用。当然除藤外，也可能是皮条，和其他细长的柔韧的材料。因此，究竟是哪个民族的祖先先行学会了制造绳索，这肯定是一个永远也无法解答的迷。
由于没有文字的记录，以及天然纤维无法长期保存的原因，世界上可以用来推测绳索制造历史的石刻可以追溯到公元前 12000-9000年。考古发现实物的绳索，如芬兰的中石器时代公元9000-3000年前，秘鲁发现的古印加人的记事绳的历史也已经进入公元年了。中国的文字记载可以考证的绳索使用历史应该比发明“结绳记事”的神农氏更早吧，那也就是公元前 7000多年的样子。古埃及的壁画记录可以看出那个时候制成规模地造绳索的大致景象。
古埃及壁画上绳索的使用
纤维绳索早期主要采用的材料为莎草，皮革，和棕吕纤维。制绳的工艺在公元前就已经臻于完善，在以后的几千年几乎没有大的改观。直到15-16世纪，天才达•芬齐画过两幅制绳机的草图，虽然同他的其他发明一样，没有能够真正制造出来。在他的草图里甚至还有拉拔模具，用这些模具有可能制造出铁丝来，也就是说可能制造出铁丝绳来。
在1556年，艾古里科纳的一幅关于矿山的油画，就鲜明地反映出在那个时代绳索在采矿运输上的重要用途。
在1586年，当罗马圣•彼得广场要树立起一块327吨的方碑时，要经过数月的准备，动用900个壮汉和75匹马，加上大量的绳索和滑轮才得以完成。
二、钢丝绳的起源
19世纪初，矿山提升主要还是依赖麻绳和铁链。欧洲的麻绳靠进口还很贵，并且只能用在那些干燥的矿坑。而铁链也不是十分可靠，因为只要有一个环的断裂，就会造成那种一环断裂全盘皆输的结果。
大约在1824年到1838年间，德国克劳斯塔尔的一名采矿工程师，阿尔伯特一直试图解决矿山运输的难题。他注意到了麻绳的优点就是受力都是沿着纤维方向平行的拉伸。另一方面，铁链具有非常好的强度。他试图将两种提升工具的优点结合到一起，这是是钢丝绳诞生的第一个念头。但限于当时的工艺，无法实现。直到拉丝机的出现，拉丝机是一种专业加工金属线性制品的特种设备。
古老的钢丝绳拉丝工作台
如今硬质合金的模具替代了拉拔铁块，直流电机取代了水推磨。现代化的拉丝机可以在一个生产周期中连续地一盘接一盘地拉丝。在拉丝变形过程中产生的热量被冷却器带走。但现代拉丝机的基本原理和装备构成同采矿工程师阿尔伯特那个时代的机器是相似的。
1834年7月23日，在克劳斯塔尔的卡洛林内矿的448米的竖井中，钢丝绳的使用试验完全满足了它的发明者的要求。提升能 力为同等直径麻绳的六倍，是铁链的四倍，是其自身重量的八倍。在卷筒上，它只需卷绕铁链空间的三分之一就够了。
对操作员来讲，相应带来的好处是，提升系统在断裂前就可以通过单根铁丝的断裂而提前显示出来。因此，就可以采取诸 如将破损部分进行编绳或者及时换新绳之类的措施。
几乎所有的麻绳都是交互捻的，而阿尔伯特却将他的钢丝绳采用平行捻。着就意味着钢丝绳的外层钢丝在导向滑轮里与绳 槽得到很好的支撑。它们与钢丝绳其他股之间的接触也都是平行的。这样就是说，这根世界上第一根钢丝绳完全是没有钢丝交叉的。
世界上第一根钢丝绳
世界上第一根钢丝绳是一个由三个股构成的18毫米直径的钢丝绳，每个股由四根直径3.50毫米的铁丝捻成。整个捻制是由手工完成的。
在阿尔伯特钢丝绳上，所有的钢丝都是同一种材料。它们的直径，制造条件都相同。他们的长度和在钢丝绳里面形状都一 样。另外，阿尔伯特钢丝绳上所有的的钢丝都可以从外面观察到。这一点是这个世界第一根钢丝绳与后来所有的钢丝绳设 计相区别的一个特点。阿尔伯特先生值得在我们现代发明家名誉榜上中占有一席之地。
塔机上钢丝绳的应用
三、钢丝绳的未来
钢丝绳无论从用途还是制作工艺都是源自于绳索的应用。钢丝绳是绳索的一种，只由于材料制造工艺的发展，用钢铁材料替代了纤维材料，在强度上进行了提高，发生了质的飞跃。但是在2019年德国宝马展上，利勃海尔公司回归绳索的本源，与奥地利绳索制造商合作开发了一种新的高强度纤维绳。这种由高分子化合物制作的纤维绳索具有高强度耐腐蚀耐磨损的特性，其中最主要的是其相对于钢丝绳索轻便，这对于要求高长度绳索的大型起重机来说，将会大大减少起重机的净重载荷从而增加最大起重量。
利勃海尔塔机上的高强度纤维绳
利勃海尔作为全球起重行业的领头羊，率先突破自我使用了这种高强度合成纤维绳索，今年四月份在塔式起重机上已经采用了这种高强度纤维绳。对于此纤维绳，利勃海尔公司已经完成了包括塔式起重机在内的一系列测试，与钢丝绳相比，这种高强度纤维绳索具有极高的耐磨性，并能承受大量的弯曲循环。这种纤维绳索不仅重量约为传统钢丝绳的五分之一，而且它的使用寿命是传统钢丝绳的四倍，减少了绳索的更换率。
高强度纤维绳在塔机上的应用
曾经陪伴吊装界百年的钢丝绳是否会回归本源，被高强度纤维绳索替代，我们拭目以待。这种集所有优点于一身的高强度纤维绳，未来必将大展拳脚。目前，这种高强度纤维绳的价格很高，经济性不是很好，还没有大规模上市。
高强度纤维绳在塔机上的应用
