Веревка

Катушка с правосторонней свёрткой трёхниточного каната

Канат представляет собой группу нитей , слоев , волокон или нитей, которые скручены или сплетены вместе в более крупные и более сильной форме. Канаты обладают прочностью на разрыв, поэтому их можно использовать для перетаскивания и подъема. Веревка толще и прочнее , чем аналогично построенная корда, строка и шпагат .

Строительство

Трехниточная леска для укладки из натурального волокна

Веревка может быть изготовлена ​​из любого длинного, вязкого, волокнистого материала, но обычно она состоит из определенных натуральных или синтетических волокон. ^{[1] [2] [3]} Канаты из синтетического волокна значительно прочнее, чем их аналоги из натурального волокна, у них более высокая прочность на разрыв , они более устойчивы к гниению, чем веревки из натуральных волокон, и их можно заставить плавать в воде. . ^[4] Но синтетическая веревка также обладает определенными недостатками, включая скользкость, а некоторые из них легче повредить ультрафиолетовым светом . ^[5]

Обычные натуральные волокна для веревки - это манильская конопля , конопля , лен , хлопок , кокосовое волокно , джут , солома и сизаль . Синтетические волокна, используемые для изготовления канатов, включают полипропилен , нейлон , полиэфиры (например, ПЭТ , LCP , Vectran ), полиэтилен (например, Dyneema и Spectra ), арамиды (например, Twaron , Technora и Kevlar ) и акрил.(например, Дралон ). Некоторые веревки состоят из смеси нескольких волокон или используют волокна сополимера. Трос изготавливается из стали или других металлических сплавов. Веревки изготавливаются из других волокнистых материалов, таких как шелк , шерсть и волосы, но такие веревки обычно не доступны. Вискоза - это регенерированное волокно, используемое для изготовления декоративной веревки.

Скручивание прядей в скрученной или плетеной веревке не только удерживает веревку вместе, но и позволяет веревке более равномерно распределять натяжение между отдельными прядями. Без какой-либо перекрутки веревки самая короткая прядь (-ы) всегда будет выдерживать гораздо большую часть общей нагрузки.

Измерение размера

Долгая история веревки означает, что для определения размера веревки использовались многие системы. В системах, которые используют «дюйм» (британская имперская система и обычная мера США), большие веревки диаметром более 1 дюйма (25,4 мм), такие как используемые на судах, измеряются по их окружности в дюймах; канаты меньшего размера имеют номинальный диаметр, равный длине окружности, деленной на три (округленное значение числа пи). В метрических системах измерения номинальный диаметр указывается в миллиметрах. В настоящее время предпочтительным международным стандартом для размеров канатов является указание массы на единицу длины в килограммах на метр. Однако даже источники, в которых используются метрические единицы, все же могут дать «номер веревки» для больших веревок, то есть длину окружности в дюймах. ^[6]

Использовать

Веревка использовалась с доисторических времен. ^[7] Это имеет первостепенное значение в таких разнообразных областях, как строительство , мореплавание , разведка, спорт, театр и связь. Многие типы узлов были разработаны для крепления веревкой, соединительных веревок и использования веревки для получения механического преимущества . Шкивы могут перенаправлять тянущее усилие каната в другое направление, увеличивать его подъемную или тяговую силу и распределять нагрузку на несколько частей одной и той же веревки для повышения безопасности и уменьшения износа.

Лебедки и кабестаны - это машины, предназначенные для натягивания канатов.

Веревки для скалолазания

В скалолазании используется так называемая «динамическая» веревка , эластичная веревка, которая растягивается под нагрузкой, чтобы поглотить энергию, генерируемую при остановке падения, не создавая достаточно высоких сил, чтобы травмировать альпиниста. Такие веревки имеют конструкцию с сердечником , как описано ниже .

Напротив, «статические» веревки имеют минимальное растяжение и не предназначены для остановки свободного падения. Они используются при спелеологии, спусках, спасательных операциях и в таких отраслях, как мытье окон.

UIAA , во взаимодействии с ЕКС , устанавливает стандарты лестничные канатных и наблюдает за тестирование. Любая веревка с сертификационной биркой GUIANA или CE подходит для лазания. Альпинистские канаты легко режутся под нагрузкой. Обязательно держите их подальше от острых краев скал. Предыдущие падения, задержанные веревкой, повреждение ее оболочки и загрязнение грязью или растворителями - все это ослабляет веревку и может сделать ее непригодной для дальнейшего использования в спорте.

Канаты для скалолазания подходят для одиночного, двойного или двойного использования. Одинарная веревка является наиболее распространенной и предназначена для использования отдельно. Их толщина варьируется от 9 до 11 мм. Канаты меньшего диаметра легче, но изнашиваются быстрее.

Двойные веревки тоньше одинарных, обычно 9 мм и меньше, и предназначены для использования парами. Они обеспечивают больший запас прочности против порезов, поскольку маловероятно, что обе веревки будут перерезаны, но усложняют как страховку, так и ведение . Двойные веревки могут быть закреплены на чередующихся частях защиты, что позволяет каждой оставаться более прямой и уменьшать как индивидуальное, так и общее сопротивление каната.

Двойные веревки - это тонкие веревки, которые должны быть закреплены на одном и том же элементе защиты, фактически рассматриваемые как одна прядь. Это добавляет безопасности в ситуациях, когда веревка может порезаться. Однако новые более легкие веревки с большей безопасностью фактически заменили этот тип веревки. ^{[ необходима цитата ]}

В бабочки и альпийские катушки являются методами навивки каната для переноски.

История

Использование веревок для охоты, натяжения, крепления, крепления, переноски, подъема и лазания восходит к доисторическим временам. Вполне вероятно, что самые ранние «веревки» представляли собой натуральные отрезки растительных волокон, таких как лоза, вскоре последовали первые попытки скрутить и сплести эти пряди вместе, чтобы сформировать первые правильные веревки в современном понимании этого слова.

Самым ранним свидетельством настоящего изготовления веревки является очень маленький фрагмент трехслойного шнура из неандертальского поселения, датированного 50 000 лет назад. ^[8] Более поздние оттиски веревок, найденные на обожженной глине, свидетельствуют о том, что технология изготовления веревок и веревок в Европе насчитывала 28 000 лет. ^[9] Окаменелые фрагменты «вероятно, двуслойной веревки диаметром около 7 мм» были найдены в одной из пещер Ласко , датируемой примерно 15 000 г. до н . Э. ^[10]

Древние египтяне были , вероятно, первая цивилизация разработать специальные инструменты , чтобы сделать веревку. Египетская веревка датируется 4000–3500 гг. До н.э. и обычно изготавливалась из волокон водного тростника. ^[11] Другая веревка в древности была сделана из волокон финиковой пальмы , льна , травы , папируса , кожи или шерсти животных. Использование таких веревок, которые тянули тысячи рабочих, позволило египтянам перемещать тяжелые камни, необходимые для строительства их памятников. Примерно с 2800 г. до н.э. веревка из пенькиволокна использовались в Китае. Веревка и ремесло изготовления веревки распространились по Азии, Индии и Европе в течение следующих нескольких тысяч лет.

Со средних веков до 18 века в Европе веревки строили на веревочных мостках , очень длинных зданиях, где пряди веревки растягивались по всей длине, а затем складывались или скручивались вместе, чтобы образовать веревку. Таким образом, длина кабеля задавалась длиной имеющейся канатной прогулки. Это связано с единицей длины, называемой длиной кабеля . Это позволяло изготавливать длинные веревки длиной до 300 ярдов и более. Эти длинные веревки были необходимы при транспортировке, так как короткие веревки требовали сращивания, чтобы сделать их достаточно длинными, чтобы их можно было использовать для листов и фалов.. Самая прочная форма сращивания - это короткое сращивание, которое удваивает площадь поперечного сечения каната в области сращивания, что может вызвать проблемы при пропускании каната через шкивы. Любые соединения, достаточно узкие для обеспечения плавного хода, будут менее способны выдерживать необходимый вес. ^{[ необходима цитата ]}

Леонардо да Винчи нарисовал эскизы концепции канатной машины, но она так и не была построена. Замечательные подвиги в строительстве были совершены с использованием веревки, но без использования передовых технологий: в 1586 году Доменико Фонтана возвел 327-тонный обелиск на римской площади Святого Петра с согласованными усилиями 900 человек, 75 лошадей и бесчисленных блоков и метров веревки. К концу 18 века было построено и запатентовано несколько рабочих машин.

Некоторые веревки по-прежнему изготавливаются из натуральных волокон , таких как кокосовое волокно и сизаль , несмотря на преобладание синтетических волокон, таких как нейлон и полипропилен , которые становятся все более популярными с 1950-х годов.

• Канатник за работой, гр .  1425

• Немецкий канатник, ок.  1470

• Публичная демонстрация исторической техники изготовления каната

• Кусок сохранившейся веревки, найденный на борту каррака 16 века Мэри Роуз

• Канатная дорога в Карлскруне , Швеция

Стили канатного строительства

Вязанный или скрученный канат

Проложенная веревка, также называемая витой веревкой, исторически является наиболее распространенной формой веревки, по крайней мере, в современной западной истории. Обычная скрученная веревка обычно состоит из трех прядей и обычно проложена вправо или окончательно скручена вправо. В ISO 2 стандарте используют заглавные буквы S и Z , чтобы указать два возможных направления крутки, как это было предложено в направлении скоса центральных частей этих двух букв. Своеволие крутки является направлением крутки , как они прогрессируют от наблюдателя. Таким образом, веревка с Z-образной скруткой называется правосторонней , а S-образная скрутка - левосторонней.

Скрученные веревки собираются в три этапа. Сначала волокна собираются и прядут в пряжу . Некоторые из этих нитей затем скручиваются в пряди. Затем пряди скручивают вместе, чтобы уложить веревку. Скрутка пряжи противоположна скручиванию пряди и, в свою очередь, противоположна скручиванию веревки. Именно эта контр-скрутка, вводимая с каждой последующей операцией, удерживает последнюю веревку вместе как устойчивый единый объект. ^[12]

Традиционно, три нити уложенного канат называется plain- или дректов -laid , четыре нити веревка называется бандаж положил , и большая веревка образована против скручивания три или более многожильные канаты вместе называются кабелем заложения . ^[13] Проложенный трос иногда зажимают для обеспечения плотного противодействия скручиванию, что делает кабель практически водонепроницаемым. Без этой функции глубоководное плавание (до появления стальных цепей и других канатов) было в значительной степени невозможно, поскольку канат любой значительной длины для якорной стоянки или перехода с корабля на корабль становился слишком затопленным - и, следовательно, слишком тяжелым - для подъема, даже с помощью шпиля или брашпиля.

Одно из свойств проложенного каната - частичное раскручивание при использовании. ^[14] Это может вызвать вращение подвешенного груза, растяжение , перекручивание или скручивание самой веревки. Дополнительным недостатком скрученной конструкции является то, что каждое волокно многократно подвергается истиранию по длине веревки. Это означает, что веревка может разлагаться на многочисленные фрагменты волокна длиной в дюйм, которые нелегко обнаружить визуально. ^{[ необходима цитата ]}

Скрученные канаты имеют предпочтительное направление для наматывания. Нормальную веревку, проложенную вправо, следует наматывать по часовой стрелке, чтобы не перегибаться. Сворачивание таким образом придает веревке скручивание. Веревку этого типа необходимо каким-либо образом связать на концах, чтобы предотвратить раскручивание.

Плетеная веревка

В то время как веревка может быть сделана из трех или более прядей, ^[15] современная плетеная веревка состоит из плетеной (трубчатой) оболочки поверх нитей волокна (они также могут быть плетеными). Некоторые формы плетеной веревки с нескрученными сердечниками имеют особое преимущество; они не создают дополнительной скручивающей силы при напряжении. Отсутствие дополнительных скручивающих сил является преимуществом, когда груз свободно подвешен, например, когда веревка используется для спуска или подвешивания арбориста . Другие специализированные сердечники уменьшают удар от падения при использовании в качестве части индивидуальной или групповой системы безопасности.

Плетеные канаты обычно изготавливаются из нейлона , полиэстера , полипропилена или волокон с высокими характеристиками, таких как высокомодульный полиэтилен (HMPE) и арамид. Нейлон выбран из-за его прочности и эластичности. Однако нейлон впитывает воду и на 10–15% слабее во влажном состоянии. Полиэстер примерно на 90% прочнее нейлона, но меньше растягивается под нагрузкой и не подвержен воздействию воды. Он несколько лучше устойчив к ультрафиолетовому излучению и более устойчив к истиранию. Полипропилен предпочтителен из-за низкой стоимости и небольшого веса (он плавает на воде), но он имеет ограниченную устойчивость к ультрафиолетовому излучению, подвержен трению и имеет плохую термостойкость. ^{[ необходима цитата ]}

Плетеные канаты (и такие предметы, как садовые шланги , оптоволоконные или коаксиальные кабели и т. Д.), Которые не имеют свивки (или собственной скрутки), разматываются лучше, если каждая альтернативная петля скручена в противоположном направлении, например, в витках восьмерки, где скручивание регулярно меняет направление и по существу отменяется.

Одиночная коса состоит из четного числа прядей, обычно восемь или двенадцать, заплетенных в круговой узор, при этом половина прядей идет по часовой стрелке, а другая половина - против часовой стрелки. Пряди можно переплетать саржевым или полотняным переплетением . Центральная пустота может быть большой или маленькой; в первом случае иногда предпочитают термин « полая тесьма» .

Двойная оплетка , также называемая оплеткой на оплетке , состоит из внутренней оплетки, заполняющей центральную пустоту во внешней оплетке, которая может быть из того же или другого материала. Часто внутреннее волокно оплетки выбирают по прочности, тогда как внешнее волокно оплетки выбирают по устойчивости к истиранию.

В сплошной оплетке все пряди движутся в одном направлении, по часовой стрелке или против часовой стрелки, и попеременно формируют внешнюю и внутреннюю стороны веревки. Эта конструкция популярна для универсальных канатов общего назначения, но редко встречается в специализированных высокопроизводительных канатах.

Веревка из кернмантия имеет сердцевину (ядро) из длинных скрученных волокон в центре с плетеной внешней оболочкой или мантией из тканых волокон. Керн обеспечивает большую часть прочности (около 70%), в то время как мантия защищает сердцевину и определяет рабочие характеристики веревки (насколько легко ее удерживать, завязывать узлы и т. Д.). В динамическом лазании волокна сердечника обычно скручены и нарезаны на более короткие отрезки, что делает веревку более эластичной. Статические канаты с сердечником изготавливаются из некрученых сердечниковых волокон и более плотной оплетки, что делает их более жесткими в дополнение к ограничению растяжения.

Другие типы

Плетеная веревка изготавливается путем плетения скрученных прядей, ее еще называют квадратной тесьмой . ^[16] Он не такой круглый, как витая веревка, и на ощупь грубее. Он менее склонен к перегибам, чем скрученный канат, и, в зависимости от материала, очень гибкий, поэтому его легко обрабатывать и завязывать узлом. Эта конструкция также имеет все волокна с теми же недостатками, что и описанные выше. Веревка Brait представляет собой комбинацию плетеной и плетеной веревок, невращающуюся альтернативу уложенным трехпрядным веревкам. Благодаря отличным энергопоглощающим характеристикам часто используется арбористами . Это также популярная веревка для якорной стоянки и ее можно использовать в качестве основы для швартовки. Этот тип конструкции был впервые предложен Yale Cordage.

Бесконечная намотка каната производится путем наматывания отдельных прядей из высококачественной пряжи вокруг двух концевых концов до достижения желаемой прочности на разрыв или жесткости. Этот тип каната (часто обозначаемый как кабель, чтобы различать плетеную или переплетенную конструкцию) имеет то преимущество, что не имеет растяжения, как в случае с вышеупомянутыми конструкциями. Бесконечная намотка впервые используется в SmartRigging и FibreMax.

Галерея изображений и анимаций µCT / micro-CT

2D изображения / разрезы

2D сквозные пролеты / разрезы

• Воспроизвести медиа
• Воспроизвести медиа
• Воспроизвести медиа
• Воспроизвести медиа

3D визуализации

3D-пролеты / разрезы

• Воспроизвести медиа

Умение обращаться

Веревку из конопли , хлопка или нейлона обычно хранят в сухом прохладном месте для надлежащего хранения. Чтобы предотвратить перегиб, его обычно свертывают в бухту. Во избежание изнашивания или распутывания концы веревки связывают шпагатом ( плеткой ), лентой или термоусадочной трубкой. Концы веревок из пластиковых волокон часто плавятся и сплавляются до твердого состояния; однако эксперт по веревкам и узлам Джеффри Бадворт предостерегает от такой практики следующим образом: ^[17]

Заклеивать концы веревки таким способом лениво и опасно. Оператор буксира однажды разрезал ладонь до сухожилий после того, как затвердевший (и явно острый ) конец веревки, которая была запаяна термосваркой, протянул через его хватку. Нет заменителя правильно сделанной порки.

Если несущий канат подвергается резкому или внезапному толчку или если на канате появляются признаки износа, рекомендуется немедленно заменить канат и выбросить его или использовать только для ненесущих задач. ^{[18] [19]}

Средний срок службы каната - 5 лет. После этого следует провести серьезную проверку линии. ^{[ необходима цитата ]} Однако использование веревки влияет на частоту проверки. Канат, используемый в критически важных приложениях, таких как швартовные тросы или беговое снаряжение , следует регулярно проверять в гораздо более короткие сроки, чем этот, а веревки, используемые в жизненно важных приложениях, таких как альпинизм, следует проверять гораздо чаще. до включительно перед каждым использованием.

Не наступайте на веревку для лазания, так как это может протолкнуть крошечные кусочки камня через оболочку, что в конечном итоге может повредить сердцевину веревки.

Канаты могут быть свёрнуты в бухты на палубе для безопасности, наглядности и аккуратности.

Многие виды волокон в канатах ослабляются агрессивными жидкостями, растворителями и высокими температурами. Такие повреждения особенно опасны, потому что часто незаметны для глаз. ^[20]

Следует избегать ударных нагрузок с веревками общего назначения, так как это может привести к их повреждению. ^[21] Все канаты следует использовать с допустимой рабочей нагрузкой, которая намного меньше их прочности на разрыв.

Натянутая веревка - особенно если она обладает большой эластичностью - может быть опасна, если ее разорвать. Будьте осторожны с линиями под нагрузкой.

Терминология

«Веревка» - это материал и инструмент. Когда ему назначают определенную функцию, его часто называют «линией», особенно в мореплавании. Линия может получить дополнительное различие, например, стропы управления парусом известны как «шкоты» (например, шкоты стакселя ).

Фала является линия , используемая для подъема и опускания паруса, как правило , с дужкой на его конце паруса. Другие морские примеры «лески» включают якорную леску, швартовную леску , леску , марлин . Обычные предметы включают веревку для белья и веревку для мела .

В некоторых морских применениях термин веревка сохраняется, например, веревка для людей, веревка с болтом и веревка для звонка.

Смотрите также

Рекомендации

Источники

• Gaitzsch, W. Antike Korb- und Seilerwaren , Schriften des Limesmuseums Aalen Nr. 38, 1986
• Gubser, T. Die bäuerliche Seilerei , G. Krebs AG, Базель, 1965 г.
• Hearle, John WS & O'Hear & McKenna, NHA Handbook of Fiber Rope Technology , CRC Press, 2004 г.
• Лейн, Фредерик Чапин, 1932. Канатная фабрика и торговля коноплей в Венеции в пятнадцатом и шестнадцатом веках , журнал истории экономики и бизнеса, Vol. 4 No. 4 Suppl. (Август 1932 г.).
• Militzer-Schwenger, L .: Handwerkliche Seilherstellung , Landschaftsverband Westfalen-Lippe, 1992
• Нильсон, A. Studier и svenskt repslageri , Стокгольм, 1961 г.
• Пирер, HA Universal-Lexikon , Альтенбург, 1845 г.
• Plymouth Cordage Company, 1931. История веревки; История и современное развитие веревочного производства , Plymouth Cordage Company, North Plymouth, Massachusetts
• Sanctuary, Anthony, 1996. Изготовление веревок, шпагатов и сетей , Shire Publications Ltd., Cromwell House, Princes Risborough, Buckinghamshire.
• Шуберт, Пит. Sicherheit und Risiko в Fels und Eis , Мюнхен, 1998 г.
• Смит, Брюс и Пэджетт, Аллен, 1996. На веревке. Североамериканские методы вертикальной веревки , Национальное спелеологическое общество, Хантсвилл, Алабама.
• Strunk, P .; Абельс, J. Das große Abenteuer 2 , Teil , Verlag Karl Wenzel, Марбург, 1986.
• Титер, Эмили, 1987. Методы и терминология изготовления веревок в Древнем Египте , Journal of Egypt Archeology, Vol. 73 (1987).
• Тайсон, Уильям, без свидания. Веревка, История индустрии корда из жесткого волокна в Соединенном Королевстве , Wheatland Journals, Ltd., Лондон.

дальнейшее чтение

• Бодмер, Рудольф Джон; Бодмер, Амели Уиллард (1914). "Веревка". Книга чудес: дает простые и простые ответы на тысячи повседневных вопросов, которые задаются и на которые все должны быть способны, но не могут ответить . Синдикат Пресбрей. стр. 353 и далее.
• Геркоммер, Марк (1995). FM 5-125: Методы, процедуры и применение оснастки . Вашингтон, округ Колумбия: Департамент армии США.

внешняя ссылка

Викискладе есть медиафайлы по теме веревки .

Поищите веревку в Викисловаре, бесплатном словаре.

• Канатная прогулка: Путешествие инженера по канатной дороге по истории История ресурса канатного производства и некоммерческого документального фильма
• Посмотрите, как плетут веревку?