物理學的一些偉大發(fā)現(xiàn),多次徹底改變了人們對自然的認識。當這些發(fā)現(xiàn)成為應用工具,人類的生存痕跡就更加容易被雕刻于自然的歷史畫卷當中。 阿基米德的杠桿原理就是其中之一。按照杠桿原理而產生的滑輪,雖然只被定義是一種簡單機械,卻在相當長的一段時間里構建著人類的基本生活。 而由滑輪逐漸衍生出的更復雜機械,則可以說徹底改變了人類的生活方式。 公元前10年,古羅馬建筑師維特魯維斯(Vitruvius)曾在其建筑手冊里描述了一種起重機械。這種機械有一根桅桿,桿頂裝有由兩個定滑輪和一個動滑輪組成的滑輪組,由牽索固定桅桿的位置,用絞盤拉動通過滑輪的纜索,以吊起重物。有些起重機械可用兩根桅桿,構成人字形,把吊起物橫向移動,但幅度很小,因此操作也十分吃力。也有古籍宣稱,這種起重機是公元前3世紀由阿基米德發(fā)明的。 古埃及和古羅馬人按照這樣的原理發(fā)展了很多種起重機的雛形。其中應用比較廣泛的當屬踏輪起重機。踏輪起重機是用踏輪替代絞盤,利用人在巨大的輪子中踩踏以轉動踏輪,而帶動整個的機械。 據(jù)稱,絞盤拉動的起重機可以吊起3000公斤的重物,而踏輪式的起重機將重量翻倍,可吊起6000公斤重物。古埃及和古羅馬人利用這些原始的起重機建起了龐大的城垣。 不過在西羅馬帝國滅亡時,羅馬人關于起重機的智慧也告一段落了。直到中世紀(約公元476年~公元1453年),踏輪起重機被再次大規(guī)模引入西歐。據(jù)文獻所記載,中世紀踏輪起重機最早出現(xiàn)在法國,并被用于港口的貨物搬運,時間大約是公元1244年。 這一時期的起重機,主要構件都是木質結構。 到了15世紀,意大利發(fā)明了轉臂式起重機,解決了原始起重機比較費力的問題。這種起重機有根傾斜的懸臂,臂頂裝有滑輪組,既可升降又可旋轉。 不過直到18世紀,人類所使用的各種起重機械還都是以人力、畜力為動力的,在起重量、使用范圍和工作效率上很有限。 工業(yè)革命讓起重機的歷史脫胎換骨。18世紀中后期,英國人瓦特改進和發(fā)明蒸汽機之后,為起重機械提供了動力條件,將人力從這龐然大物中解放出來。 1805年,格蘭工程師倫尼為倫敦船塢建造了第一批蒸汽起重機。1846年,英國的阿姆斯特朗把新堡船塢的一臺蒸汽起重機改為水力起重機。20世紀初期,歐洲開始使用塔式起重機。到1933年,有些起重機已裝上了活動式起重臂。 隨著工業(yè)時代的到來,移動式的起重機也應運而生,經過上百年的發(fā)展,移動式起重機已經派生出汽車起重機、履帶式起重機、全地面起重機等龐大的分支。 到20世紀初,歐洲人發(fā)明了汽車起重機,采用載重卡車底盤,搭載桁架臂或箱型液壓伸縮臂,能在普通道路上行駛和作業(yè);具有結構緊湊、快速轉移、受場地限制較小、價格低廉等特點。而全路面起重機(All Terrain Crane)于上世紀60年代發(fā)源于歐洲,它采用專門設計的多軸全輪驅動底盤,油氣懸掛、液壓減震,可實現(xiàn)全輪轉向、全橋驅動;搭載桁架臂或箱型液壓伸縮臂。 不過,不論起重機的材料、動力、底盤、吊臂如何發(fā)展,滑輪,依然是這個龐然大物的根本。如今我們生活的這個鋼筋水泥的世界,已然離不開這個巨人的肩膀。