Узел является преднамеренным осложнением веревок [1] , которые могут быть практичными 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. [2] Узел может также относиться, в самом строгом смысле, к стопору или кнопке на конце веревки, чтобы предотвратить проскальзывание этого конца через втулку или проушину.[3] Узлы вызывали интерес с древних времен из-за их практического использования, а также их топологической сложности, изучаемой в области математики, известной как теория узлов .
Этот раздел требует дополнительных ссылок для проверки . ( декабрь 2020 г. ) |
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. Нашей эры) в Китае, а позже стало популярным в эпоху Мин. Теория узлов - это недавнее математическое исследование неизвестных 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 линия , одинарная заминка , воровской узел , узел на голове турка идва 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 .
Этот раздел требует дополнительных ссылок для проверки . ( Июль 2011 г. ) |
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.
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.
Водители грузовиков, которым необходимо закрепить груз, могут использовать сцепное устройство , 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 участок местности, при наличии правильного оборудования и знания 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 скрепляется 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.
Узлы ослабляют веревку, в которой они сделаны. [5] 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 ответ на деформацию, и используются для изучения напряжения, связанного с типами узлов. [6] [7]
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 колеблется в пределах 40–80% от первоначальной прочности веревки. [8]
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. [9] В случае приложений с угрозой для жизни в игру вступают и другие факторы. [ необходима цитата ]
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.
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.
Опрокидывать (или разваливать) узел - значит менять его форму и переставлять его части, обычно за счет определенных способов потянуть за определенные концы. [8] 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.
В узлах, предназначенных 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.
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 ».
Этот раздел требует дополнительных ссылок для проверки . ( Июль 2011 г. ) |
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.
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 . [11] Другие отмеченные хитрые узлы включают:
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 - 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 узел не может быть перемещен в другой (без прохождения нитей друг через друга). [13]
Простая математическая теория заминок была предложена Бэйманом [14] и расширена Мэддоксом и Келлером. [15] Он делает прогнозы, которые приблизительно верны при эмпирической проверке. [16] Для узлов в целом не было разработано столь же успешной теории.
В этом разделе не процитировать любые источники . ( Январь 2011 г. ) |
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 «выпадают» 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.
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 будет иметь тенденцию развалиться на части после того, как связали.
Форма материала также повлияет на завязывание узла. Веревка имеет круглое поперечное сечение и мало зависит от способа завязывания материала. Нейлоновая тесьма, с другой стороны, плоская и обычно «трубчатая» по конструкции, 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. Кроме того, стоячий конец или конец, с которого будет выполняться тяга, должен иметь больший радиус кривизны готового узла, чтобы максимизировать прочность узла.
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.
Известно, что миксина снимает слизь со своей кожи, завязывая себя простым узлом сверху и перемещая свое тело, чтобы узел перемещался к хвосту. Он также использует это действие в обратном направлении (хвост к голове), чтобы вырвать плоть после укуса туши.
Слово «узел» обычно употребляется в трех различных значениях. В самом широком смысле это относится ко всем осложнениям со снастями, за исключением случайных, таких как петли и перегибы, и усложнениям, приспособленным для хранения, таким как катушки, мотки, мотки, мячи и т. Д.
Во втором смысле он не включает изгибы, зацепки, сращивания и синнеты, а в третьем и самом узком смысле этот термин применяется только к ручке, привязанной к веревке для предотвращения раскручивания, обеспечения опоры для рук или (в малом только материал), чтобы предотвратить изнашивание.
В Викиучебнике есть книга на тему: Упрощенный список узлов. |
Викискладе есть медиафайлы по теме узлов . |