Морской узел - Knot

Узел является преднамеренным осложнением веревок , которое может быть практичным или декоративными, или оба. Практические узлы классифицируются по функциям, включая зацепки , изгибы , петлевые узлы и стыки : сцепка прикрепляет веревку к другому объекту; изгиб крепится два конца веревки друг другу; узел петли является любым узлом создания цикла; а сращивание означает любой многонитевой узел, включая изгибы и петли. Узел может также относиться в самом строгом смысле к стопору или кнопке на конце веревки, чтобы предотвратить проскальзывание этого конца через втулку или проушину. Узлы вызывали интерес с древних времен из-за их практического использования, а также из-за их топологической сложности, изучаемой в области математики, известной как теория узлов .

История

Узлы и завязывание узлов использовались и изучались на протяжении всей истории. Например, китайское завязывание узлов - это декоративное ремесленное искусство, которое зародилось как форма китайского народного искусства во времена династии Тан и Сун (960–1279 гг. Н.э.) в Китае, а позже стало популярным в эпоху Мин. Теория узлов - это недавнее математическое исследование узлов.

Узлы древнего происхождения включают бутылки строп , булинь , лапа кошки , гвоздику устройство , корова устройство , грепвайн , эскимо булинь , восьмерка узла , узел рыбака , половина фаркоп , Калмыцкая петлю , дубовый узел , сверху узел , петля сверху , рифовый узел , бегущая дуга , одинарная зацепка , воровской узел , узел «голова турка» и два полузацепа .

Одиннадцать основных узлов китайского завязывания являются четыре-цветок узел, шесть-цветок узел, китайский кнопка узел , двойной связи узел , двойной монета узел , агэмаки, крест узел , квадратный узел, плафон узел , Пан Чанг узел , и удачи узел .

Узлы более недавнего происхождения включают узел дружбы китайского завязывания узлов. В колышка узел берет свое начало из 1627 в то время как сплайс Western Union берет свое начало с начала телеграфии .

Использовать

Существует большое разнообразие узлов, каждый из которых обладает свойствами, которые делают его подходящим для множества задач. Некоторые узлы используются для прикрепления веревки (или другого материала для завязывания узлов) к другим объектам, таким как другая веревка, шип , кольцо или кол. Некоторые узлы используются для связывания или стягивания предметов. Декоративные узлы обычно связываются сами по себе, создавая привлекательные узоры.

Обучение

В то время как некоторые люди могут взглянуть на схемы или фотографии и завязать иллюстрированные узлы, другие лучше всего учатся, наблюдая, как завязывается узел. Узел связывая навыки часто передаются моряков , разведчиков , альпинистов , canyoners , спелеологов , лесоводов , специалистов аварийно - спасательных , рабочих сцены , рыбаков , электромонтажников и хирургов . Международная гильдия Knot Tyers - это организация, занимающаяся популяризацией завязывания узлов.

Приложения

Водители грузовиков, которым необходимо закрепить груз, могут использовать сцепное устройство водителя грузовика , получая механическое преимущество . Узлы могут спасти спелеологов от захоронения под камнями . Многие узлы также можно использовать в качестве импровизированных инструментов, например, дугу можно использовать как спасательную петлю, а сцепное устройство - для страховки . Алмаз устройство широко используется , чтобы связать пакеты на ослов и мулов .

В опасных условиях, например в горах, очень важны узлы. В случае если кто-то упадет в овраг или аналогичный рельеф местности, с правильным оборудованием и знанием узлов можно настроить спусковую систему, чтобы спустить спасателя к пострадавшему, и настроить систему подъема, чтобы позволить третьему человеку вытащить и спасателя, и пострадавшего из оврага. Дальнейшее применение узлов включает в себя создание верхней линии, которая похожа на линию молнии, и которую можно использовать для перемещения припасов, раненых или нетренированных людей через реки, расщелины или овраги. Обратите внимание, что для упомянутых систем обычно требуются карабины и несколько подходящих узлов. Эти узлы включают в себя боулин, двойную восьмерку, сцепное устройство Munter, Munter Mule, прусик, автоблок и сцепное устройство гвоздики. Таким образом, любой человек, который отправляется в гористую местность, должен иметь базовые знания узлов и узловых систем, чтобы повысить безопасность и способность выполнять такие действия, как спуск по веревке.

Узлы могут быть применены в комбинации с образованием сложных объектов , таких как ремешки и плетения . В канатных работах изношенный конец веревки удерживается узлом, который называется порванным узлом . На многих тканях для устранения повреждений используются узлы. Макраме , один из видов текстиля, создается исключительно за счет использования узлов, а не трикотажа , вязания крючком, ткачества или валяния. Макраме позволяет создавать самонесущие трехмерные текстильные конструкции, а также плоские изделия и часто используется в декоративных или декоративных целях.

Характеристики

Сила

Узлы ослабляют веревку, в которой они сделаны. Когда веревка с узлами натянута до предела, она почти всегда выходит из строя в узле или рядом с ним, если только он не поврежден или поврежден где-либо еще. Изгибающие, сжимающие и растирающие силы, которые удерживают узел на месте, также неравномерно нагружают волокна веревки и в конечном итоге приводят к снижению прочности. Точные механизмы, вызывающие ослабление и отказ, сложны и являются предметом постоянного изучения. В настоящее время разрабатываются специальные волокна, которые различаются по цвету в зависимости от деформации, и используются для изучения напряжения, связанного с типами узлов.

Относительная прочность узла , также называемая эффективностью узла , - это прочность на разрыв веревки с узлом, пропорциональная прочности на разрыв веревки без узла. Определить точное значение для конкретного узла сложно, потому что на тест эффективности узла может повлиять множество факторов: тип волокна , тип веревки , размер веревки, влажная она или сухая, как завязывается узел перед загрузкой, как быстро он загружается, нагружается ли узел повторно и т. д. Эффективность обычных узлов составляет от 40 до 80% от первоначальной прочности веревки.

В большинстве ситуаций формирование петель и изгибов с помощью обычных узлов намного практичнее, чем использование сращиваний канатов , даже если последние могут поддерживать почти полную прочность каната. Благоразумные пользователи допускают большой запас прочности каната, выбранного для конкретной задачи, из-за ослабляющего воздействия узлов, старения, повреждений, ударной нагрузки и т. Д. Предел рабочей нагрузки каната обычно определяется с учетом значительного запаса прочности. до 15: 1 для критически важных приложений. Для приложений, представляющих опасность для жизни, в игру вступают другие факторы.

Безопасность

Даже если веревка не порвется, узел все равно может не удержаться. Узлы, которые держатся в различных неблагоприятных условиях, считаются более надежными, чем те, которые этого не делают.

В следующих разделах описаны основные причины, по которым узлы не удерживаются.

Скольжение

Нагрузка создает натяжение, которое тянет веревку назад через узел в направлении груза. Если это будет продолжаться достаточно далеко, рабочий конец войдет в узел, и узел распутается и выйдет из строя. Это поведение может ухудшиться, когда узел неоднократно натягивается и ослабляется, волочится по пересеченной местности или неоднократно ударяется о твердые предметы, такие как мачты и флагштоки .

Даже при надежных узлах может произойти проскальзывание, когда узел впервые натянут. Это можно смягчить, оставив большое количество веревки на рабочем конце за пределами узла, а также аккуратно перевязав узел и как можно сильнее затянув его перед загрузкой. Иногда использование стопорного узла или, что еще лучше, резервного узла может помешать прохождению рабочего конца через узел; но если наблюдается сползание узла, обычно предпочтительнее использовать более надежный узел. Для критически важных приложений часто требуются резервные узлы для обеспечения максимальной безопасности.

Опрокидывание

Опрокидывать (или разваливать) узел - значит менять его форму и переставлять его части, обычно за счет определенных способов потянуть за определенные концы. При неправильном использовании некоторые узлы имеют тенденцию легко или даже спонтанно опрокидываться. Часто перевернутая форма узла не дает большого сопротивления соскальзыванию или развинчиванию. Риф узел , при неправильном использовании , как изгиб, может опрокинуть опасно.

Иногда узел намеренно переворачивается, чтобы завязать другой узел, как, например, в случае «молниеносного метода» завязывания лука . Некоторые узлы, такие как изгиб Каррика , обычно завязывают в одной форме, а затем переворачивают, чтобы получить более прочную или более устойчивую форму.

Раздвижной

В узлах, которые предназначены для захвата других объектов, отказ можно определить как узел, перемещающийся относительно захваченного объекта. Пока сам узел не выходит из строя, он перестает выполнять желаемую функцию. Например, простая роликовая сцепка, привязанная к перилам и натянутая параллельно перилам, может выдержать определенное натяжение, а затем начать скользить. Иногда эту проблему можно исправить, затянув узел перед нагрузкой, но обычно проблема требует либо узла с большим количеством витков, либо веревки другого диаметра или из другого материала.

Возможность повторной реализации

Узлы различаются усилием, требуемым для их развязывания после загрузки. Узлы, которые очень трудно развязать, такие как водяной узел , говорят, что они «заклинивают» или заклинивают узлы . Узлы, которые развязываются с меньшими трудностями, такие как изгиб Zeppelin , называются « не заклинивающими ».

Компоненты

Дополнительная информация: Список терминологии узлов

Бухта

Бухта является любой криволинейный участок, провисание части, или петли между концами веревки, веревки или нити.

Горький конец

Термин «горький конец» обозначает конец веревки, который привязан к веревке. В британском мореплавании горький конец - это корабельный конец якорного троса, закрепленный якорными битами и горькой булавкой в ​​ящике для троса под баком . На якоре, чем больше вытянутая якорная линия, тем лучше якорь держится. Во время шторма, если якорь затянется, корабли будут выплачивать все больше и больше якорной линии, пока не достигнут «горького конца». На данный момент они могут только надеяться, что якорь держится, отсюда и выражение «держаться до конца». ( Битт - это металлический блок с крестовиной для привязки строп, также встречается на опорах.) Кроме того, рабочий конец.

Петля

Кривая более узкая, чем бухта, но с отдельными концами.

Локоть

Две точки пересечения, созданные дополнительным скручиванием петли или круга.

Постоянный конец

Стоячий конец - это более длинный конец веревки, не завязанный в узел, часто показываемый незавершенным. Часто (но не всегда) конец веревки под нагрузкой после завязывания узла. Например, когда зубчатое сцепное устройство привязывает лодку к пирсу, конец, идущий к лодке, является стоячим концом .

Постоянная часть

Отрезок линии между узлом и стоячим концом (см. Выше).

Перемена

Поворот или однооборотный кривой со скрещенными ногами.

Круглая своя очередь , является полным окружением объекта; требуется два прохода.

Два круга оборачивают объект дважды; требуется три прохода.

Рабочий конец

Активный конец лески, использованной при создании узла. Также может называться «рабочий конец», «активный конец» или «конец тега».

Рабочая часть

Отрезок лески между узлом и рабочим концом.

Категории узлов

Список узлов обширен, но общие свойства позволяют полезную систему категоризации. Например, петлевые узлы имеют общий атрибут наличия некоторой точки привязки, построенной на стоячем конце (например, петли или верхнего узла), в которую рабочий конец легко зацепляется с помощью круглого поворота . Примером этого является боулин . Сужение узлов часто зависит от трения, чтобы плотно стянуть свободные пучки; примером является узел Миллера . Сучки могут принадлежать более чем к одной категории.

сгибать

Узел, соединяющий две линии (для узлов, соединяющих два конца одной линии, см. Завязки узлов или петель ). Список изгибов .

Привязка

Узел, который ограничивает объект (ы), создавая несколько ветров. Список узлов переплета .

Узел катушки

Узлы использовались для связывания веревок на хранение.

Узел декоративный

Сложный узел, демонстрирующий повторяющиеся узоры, часто создаваемые вокруг объекта и улучшающие его. Список декоративных узлов .

Сцепка

Узел, привязанный к столбу, тросу, кольцу или лонжерону. Список прицепных узлов .

Крепление

Узел, используемый для удержания (обычно) шестов вместе.

Петля

Узел используется для создания замкнутого круга на линии. Список петлевых узлов .

Жгут (или тесьма)

Ряд линий, переплетенных в простой регулярный узор. Список узлов плетения .

Скольжение (или бег)

Узел, завязанный на одной из его частей. Напротив, петля закрывается изгибом. Хотя узел скольжения можно закрыть, петля остается того же размера. Список узлов скольжения .

Поскользнулся

Некоторые узлы можно закончить, пройдя бухту, а не конец, для облегчения развязывания. Примером может служить обычный шнурок для шнурков, который представляет собой рифовый узел, у которого соскользнули оба конца.

Захват

Узел, используемый для скрепления двух веревок или двух частей одной лески. Список заедающих узлов .

Плетенка

Ряд линий, переплетенных в сложный узор. См. Также Chain sinnet .

Сращивание

Узел, образованный переплетением прядей веревки, а не целых линий. Более трудоемкий, но обычно более прочный, чем простые узлы. Список стыков .

Стопор

Завязанный узел, чтобы провести веревку через отверстие.

Порка

Узел для связывания, используемый для предотвращения истирания другой лески.

Основные полезные узлы

• Узел в виде альпийской бабочки для надежной петли посередине веревки, когда концы не свободны
• Bowline для завязывания петли на конце веревки, например, вокруг талии или для закрепления кольца или втулки. Узел также используется в качестве якорного узла и используется во многих системах узлов, которые используются в гористой местности, например, на хайлайне или в системе буксировки.
• Узел-стягивающий узел для создания связок или стягивания горловины мешка, хотя этот узел заклинивает, и его, возможно, придется разрезать.
• Узел восьмерка как стопор
• Изгиб травы для связывания ремней вместе, хотя веревки ненадежны
• Кулак обезьяны, используемый для утяжеления конца веревки
• Прусик для восхождения по веревке
• Рифовый узел (квадратный узел), распространенный, но ненадежный узел привязки для соединения концов веревки, обернутой вокруг предмета или предметов.
• Листовой отвод для соединения концов двух канатов, которые не обязательно должны быть одинакового диаметра.
  • Двойной изгиб листов для связывания концов двух веревок разного диаметра.
• Испанский боулин, используемый для подъема или подвешивания членов экипажа за борт
• Versatackle для подъема тяжелых грузов и затяжки такелажа
• Водяной узел для завязывания узлов на плоском материале, например, на нейлоновой тесьме.

Сцепки

• Якорное колено (или якорное устройство) для привязки веревки к якору лодки.
• Гвоздика для привязки веревки к шесту - проста и не заклинивает, но не особенно надежна и не подойдет для прямоугольных форм.
• Сцепное устройство Buntline для привязки веревки к шесту или другой форме, но может заклинивать
• Алмазная сцепка для укладки в тропических животных
• Роликовая сцепка для крепления веревки к шесту, когда тяга идет вдоль, а не наружу, или для привязки одной веревки к середине другой.
• Сцепное устройство с натянутой леской (или сцепное устройство гардемарина) для образования регулируемой (храповой) петли, которая не меньше соскальзывает при натяжении.
• Деревянное сцепное устройство для закрепления или транспортировки длинных узких грузов с тяговым усилием в одном направлении
• Сцепка дальнобойщика для захвата груза

Узлы трюка

Trick узлы узлы, которые используются как часть магического трюка , в шутку , или головоломки . Они полезны для этих целей, потому что имеют обманчивый вид, их легче или сложнее завязать или развязать, чем можно предположить по их внешнему виду. Самый простой узел хитрости - узел скольжения . Другие отмеченные хитрые узлы включают:

• Узел горя . Резко различающееся поведение узла, зависящее от того, как он устроен, было использовано в качестве основы доильного трюка . При натяжении стоячих концов узел начинает сползать и рабочие концы перекрещиваются. При скручивании рабочих концов так, чтобы они не пересекались, а затем снова перекрещивались в обратном направлении, структура узла опрокидывается, так что она больше не будет скользить. Скручивающее движение напоминает поворот ключа, «запирание» и «отпирание» узла.
• Узел Тома дурака , используемый в качестве хитрого узла из-за скорости, с которой его можно завязать.

Coxcombing

Coxcombing - это декоративная вязка, которую выполняли моряки в эпоху парусного спорта .

Общая цель заключалась в том, чтобы одеть, защитить или помочь идентифицировать определенные предметы и части кораблей и лодок.

Он все еще встречается сегодня в некоторых обертках и обертках лески малого диаметра на румпелях лодок и колесах судов для улучшения сцепления с дорогой или для идентификации руля в средней части судна.

Узлы, используемые при причесывании, включают узел на голове турка , фламандский , французский хлыст и другие.

Теория узлов

Теория узлов - это раздел топологии . Он занимается математическим анализом узлов, их структурой и свойствами, а также отношениями между различными узлами. В топологии узел - это фигура, состоящая из одной петли с любым количеством пересекающихся или узловых элементов: замкнутая кривая в пространстве, которую можно перемещать до тех пор, пока ее нити никогда не проходят друг через друга. Как замкнутый цикл, математический узел не имеет собственных концов, и его нельзя развязать или развязать; однако любой физический узел на куске веревки можно представить как математический узел, соединяющий два конца. Конфигурация из нескольких намотанных друг на друга узлов называется звеном . Для классификации и различения узлов и звеньев используются различные математические методы. Например, полином Александера связывает определенные числа с любым заданным узлом; эти числа различны для узла-трилистника, узла в форме восьмерки и несучка (простая петля), показывая, что один не может быть перемещен в другой (без прохождения нитей друг через друга).

Физическая теория узлов трения

Простая математическая теория заминок была предложена Бэйманом и расширена Мэддоксом и Келлером. Он делает прогнозы, которые приблизительно верны при эмпирической проверке. Для узлов в целом не было разработано столь же успешной теории.

Завязывание узлов

Завязывание узлов состоит из методов и навыков, используемых для завязывания узла на веревке , нейлоновой тесьме или других изделиях. Правильное завязывание узла может быть разницей между привлекательным и беспорядочным узлом, а иногда и жизнью и смертью. Важно понимать зачастую тонкие различия между тем, что работает, а что нет. Например, многие узлы «разваливаются» или выскакивают, особенно если они не «подкреплены», обычно с помощью одинарного или двойного верхнего узла, чтобы убедиться, что конец веревки не проходит через основной узел, вызывая все силы быть потеряны.

Сложность

Завязывание узла может быть очень простым (например, узлом сверху ) или более сложным, например, как узел на кулаке обезьяны . Правильное завязывание узлов требует понимания типа завязываемого материала ( веревка , шнур , леска из моноволокна , веревка с сердечником или нейлоновая тесьма). Например, хлопковая нить может быть очень маленькой, и ее легко завязать с большим внутренним трением, чтобы она не развалилась после завязывания, в то время как жесткую веревку с сердечником толщиной 5/8 дюйма будет очень трудно связать, и она может быть настолько гладкой, что развалиться однажды связанными.

Материал

Форма материала также повлияет на завязывание узла. Веревка имеет круглое поперечное сечение и мало зависит от способа завязывания материала. С другой стороны, нейлоновая тесьма плоская и обычно имеет «трубчатую» конструкцию, что означает, что она сплетена по спирали и имеет полую сердцевину. Чтобы сохранить как можно большую прочность лямки, материал должен быть связан «ровно» так, чтобы параллельные секции не пересекались, и чтобы секции лямки не перекручивались, когда они пересекают друг друга в узле.

Пересечение прядей важно при работе с круглой веревкой с другими узлами; например, петля в форме восьмерки теряет прочность, когда пряди перекрещиваются, пока узел «закончен» и затянут. Более того, стоячий конец или конец, с которого будет выполняться тяга, должен иметь больший радиус кривизны готового узла, чтобы максимизировать прочность узла.

Инструменты

Иногда для отделки или развязывания узла используются инструменты, такие как фид , сужающийся кусок дерева, который часто используется для сращивания. С появлением троса для завязывания «узлов» стали использоваться многие другие инструменты. Однако для веревок и других неметаллических приспособлений используемые инструменты обычно ограничиваются острыми краями или лезвиями, такими как овчарное лезвие , иногда тонкая игла для правильного взбивания проложенной веревки , устройство для горячей резки нейлона и других синтетических волокон и (для веревок большего размера) башмак, чтобы разгладить большие узлы, катая их по земле.

Использование животными

Как известно, миксина снимает слизь со своей кожи, завязывая себя простым узлом сверху и перемещая свое тело, чтобы узел двигался к хвосту. Он также использует это действие в обратном направлении (хвост к голове), чтобы вырвать плоть после укуса туши.

Смотрите также

• Топология схемы
• Китайское вязание
• Гордиев узел
• Международная Гильдия Узлов Тайерс
• Список узлов
• Quipu
• История завязывания узлов

использованная литература

Цитаты

Общие источники

• Клиффорд В. Эшли . Книга узлов Эшли . Даблдей, Нью-Йорк. ISBN  0-385-04025-3 .
• Джеффри Бадворт (1999). Полная энциклопедия узлов и канатов . Эннес Паблишинг Лимитед. ISBN  1-55267-986-1 .
• Джон Кэссиди (1985). Книга узлов Klutz . Klutz Press, Пало-Альто, Калифорния . ISBN  0-932592-10-4 .
• Сайрус Л. Дэй. Узлы и стыки . Международные морские компании / компании McGraw-Hill. ISBN  0-87742-252-4 .
• Рауль Граумон. Справочник узлов . Cornell Maritime Press / Tidewater Publishers. ISBN  0-87033-030-6 .
• RS Lee. Все необходимые узлы . Издательство Algrove Publishing. ISBN  0-921335-47-4 .
• Аллен Пэджетт и Брюс Смит. На веревке . Национальное спелеологическое общество. ISBN  0-9615093-2-5 .
• Дес Поусон (2001). Карманный справочник по узлам и стыкам . Выпущено для Propsero Books издательством RPC Publishing Ltd., Лондон. ISBN  1-55267-218-2 .
• Брайон Тосс. Ученик полного такса . Международные морские компании / компании McGraw-Hill. ISBN  0-07-064840-9 .
• JC Turner и P. van de Griend (ред.) (1996). История и наука о узлах . World Scientific. ISBN  981-02-2469-9 .

внешние ссылки

• Узлы в Керли