ワイヤロープについて

• 200年の歴史を持つワイヤロープ

  現代では、工事現場を始めとした様々な場所でワイヤロープが利用されています。

  かつては麻で出来たロープを利用していましたが、技術が発達してより大きく重い物を持ち上げるためには、麻ロープでは強度が足りなくなりました。 そのため、工夫をこらして金属を使ったロープであるワイヤロープが開発されたわけですが、その起源は一体どこにあるのでしょうか。

   

  ワイヤロープは鋼線を撚り合わせて作ったロープのことで、強度は自然素材のロープとは比べものにならない物で、現在までに様々な改良が加えられてきました。 単純な金属製ロープであればその歴史は古く、15世紀のイタリアにてその記述を発見することが出来ます。

   

  そして、現在のような鉄線を撚り合わせたロープになると、一気に時代は進み1830年頃のヨーロッパに登場しています。 この頃のワイヤロープというのは、4〜5本の鉄線を手作業で撚り合わせた物で、柔軟性は殆ど無く、強度に優れていたことのみが特徴でした。

   

  しかし、鉱山などの特殊な環境でも優れた強度を発揮するということは魅力であり、急速にヨーロッパ全域に広まっていきました。 現在では、普通のロープと同様に使える程まで柔軟性は高くなりましたし、その強度も桁違いとなっていますが、そこまで辿り着くには多くの試行錯誤があったのです。

• 高い加工技術が求められるワイヤロープ

  現代社会では、建造物の多くにエレベーターが設置されていますし、山へ行けばロープウェーやケーブルカーなどが作られ、とても便利な時代です。 これらに共通して使用されている物として、ワイヤロープというものがあります。

   

  ワイヤロープは、鋼線を撚り合わせて作られたロープで、昔から使われていた自然素材のロープよりも格段に高い耐久性、耐衝撃性、柔軟性などを持ち、現代社会では欠かせない道具の一つとなっています。 多数の用途に使われていて、用途に合わせて撚り方も太さも使われる鋼線の数も違う何十種類ものワイヤロープが作られています。

   

  ワイヤロープは、素線と呼ばれる細かい鋼線が集まって出来たストランドを、芯となる線に複数本巻き付けて構成されています。 素線の数やストランドの数、そしてそれらの撚り方によって同じワイヤロープでもその特徴は大きく変わるのです。

   

  一般的に玉掛けやクレーンに使用されるワイヤロープは、6ストランドのワイヤロープが使われていますが、 例えばエレベーターなどに使われるワイヤロープであれば、柔軟性が求められるためにストランドの数は多く8ストランドの物が一般的ですし、重量に耐えられる丈夫な物であれば、ストランド数は少なめの3ストランドや4ストランドの物が用いられることもあります。

   

  一本のワイヤロープに使われる鋼線の数は、多いもので150本以上にもなり、製造には高い金属加工技術が必要となり、一見簡単に作られていそうなロープ一本にも高い技術が用いられているのです。

• 様々な場面で利用されるワイヤロープ

  ワイヤロープは、現代社会ではとても重要な道具の一つとなっています。 普通のロープに比べて丈夫であることや柔軟性があることなどの特徴があり、その用途に困ることはありません。

   

  ワイヤロープの主な用途となっているのは、分かりやすいところではエレベーターがあります。 エレベーターは、箱をロープで結び、巻き上げ機で上げ下ろしを行うという仕組みです。 このロープが、10人前後が入った箱でも持ち上げられるように、丈夫なワイヤロープが使われています。

   

  同様の物に、ケーブルカーやロープウェーなどがありますが、これらに使われているロープもワイヤロープです。 海運や漁業などの分野でも利用されていて、船舶の係留や曳航に使うのもワイヤロープですし、荷揚げなどの際にもワイヤロープに引っかけてクレーンで持ち上げるなどして移動させます。 定置網や曳き網などの網もワイヤロープで出来ていて、これらは海の塩分や水分で錆びないように加工されているワイヤロープです。

   

  他にも電力供給の鉄塔や送電線、土建関係の掘削機や吊り橋に鉱山での採掘、林業に治水の設備などにも利用されています。 私達の生活をより便利にするために、ワイヤロープは無くてはならない物となっているのです。

• 様々な条件で変わるワイヤロープの種類

  エレベーターを始め、様々な場所で利用されているワイヤロープですが、その種類というのは一つではありません。 ワイヤロープの種類には、用途に合わせて何十種類も存在していて、それぞれ使い分けられています。

   

  それらの違いは非常に細かくなっており、例を挙げれば「芯の材質」「ストランドの撚り方」「ストランドの数」「ロープの太さ」といったものがあります。 ワイヤロープは、芯となる綱にストランドと呼ばれる鋼線を束ねた物を巻き付けて作られています。

   

  その芯の部分が繊維なのか鋼線なのかという違いがあり、繊維芯であれば軽く柔らかく、鋼線であれば柔軟性は無いですが丈夫であるという特徴があります。 その芯に巻き付けるストランドにも違いがあり、ストランドを構成する素線の数や配置によって強度や柔軟性が大きく代わります。

   

  素線がバランス良く配置され引っ張る力に強い交差撚りや、上層素線と下層素線をを平行に配置して隙間に違う太さの素線を混ぜ込むことで、耐疲労性を高めて長期間使えるようにした平行撚りといったものがあります。

   

  さらにそれらのストランドを、芯にどのように巻くかによってもロープの性能は大きく変わります。S撚りとかZ撚りと呼ばれる撚り方向の違いや、ストランドの撚りとロープの撚り方によって普通撚りとかラング撚りといった物です。

   

  これらの違いの組み合わせによって、破断荷重や耐疲労性などが大きく違うワイヤロープが作られ、用途に合わせて用いられているのです。

• 細かい計算が必要になるワイヤロープの選定方法

  ワイヤロープには種類があり、目的に合わせて正しいワイヤーロープを利用する必要があります。 ワイヤロープを利用する場合、基本的に重量がある物を吊り下げたりする場合が多く、正しいロープが選択されていないと破断したりして死亡事故になることも珍しいことではありません。 安全を守るためにも、選定方法は知っておかなくてはいけないのです。

   

  ワイヤロープの代表とも言えるのは玉掛け用のワイヤーロープですが、これを例にして選定方法を説明すると、まずどの程度の質量の物をどのように持ち上げるのかを考えます。 ロープを何本使うのか、またロープを取り付ける角度はどうするのかといったことを考え、まずは大きさや密度から質量を割り出し、張力係数などを計算した上で、破断荷重を導きだします。

   

  ワイヤロープには、太さなどからそれぞれ安全荷重が定められていて、導き出された質量における破断荷重と照らし合わせることで、どの太さのロープを選ぶべきなのかがわかるようになります。 ワイヤロープごとの安全荷重は商品説明などにも記載されていますし、インターネット上などに表としてまとめられていたりします。 そういった物を利用すれば、より簡単に選定することができるでしょう。

• 私達の身近にもあるワイヤロープを使った設備

  ワイヤロープは、それ単体で利用するよりも他の設備と組み合わせることで真価を発揮する道具です。 ワイヤロープを利用した設備は様々なものがありますが、やはり代表的なのは荷揚げなどで利用されるクレーンでしょう。

   

  クレーンにワイヤロープを取り付け重い物を持ち上げるというのは、建築現場を始め採掘現場や工場、物流の世界でも使われています。 商業施設やビル、駅などに設置されているエレベーターも、ワイヤロープを利用した設備の一つで、頂上に自動巻き上げ機が設置されており、その巻き上げ機によってワイヤロープと結ばれた箱が上下する仕組みです。

   

  また、スキー場などで人を山の上まで運ぶリフトやロープウェーも、ワイヤロープに乗り物を吊り下げて、ワイヤロープを動かすことで人や物を運ぶことが出来る仕組みです。

   

  他にも、ちょっと変わった物としてはワイヤソーというものがあります。 通常のワイヤーと違い、ダイヤモンドチップが埋め込まれていて、ワイヤーを動かすことで物を切断していくという物です。

   

  建築現場や工事現場で利用されている物で、主にコンクリートを切断する際などに用いられていますが、他にも鉄骨や鉄板、レンガなども切断することが出来ます。 ワイヤーが巻き付けられればどれだけ大きい物でも切断することが出来ますし、他の切断工具と違って大きな音を出さないため、住宅街の工事などで利用されるようになっています。

   

  最近では、最先端の科学技術の世界でも、太陽電池や半導体を作る材料であるシリコンのインゴットを精密切断する為にワイヤソーが活躍しています。

  これらはごく一部の例ですが、私達に身近な数多くの設備にワイヤロープが利用されているということがよくわかります。

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