Веревка - Rope

Катушка с правосторонней свёрткой трёхниточного каната

А веревка это группа пряжа, слои, волокна или скрученные пряди или плетеный вместе в более крупную и прочную форму. Веревки есть предел прочности и поэтому может использоваться для перетаскивания и подъема. Веревка толще и прочнее, чем шнур аналогичной конструкции, нить, и шпагат.

Строительство

Трехниточная леска для укладки из натурального волокна

Веревка может быть изготовлена ​​из любого длинного, вязкого, волокнистого материала, но обычно ее изготавливают из определенных материалов. естественный или же синтетический волокна.^[1][2][3] Канаты из синтетического волокна значительно прочнее, чем их аналоги из натурального волокна, у них более высокий предел прочности, 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, и некоторые из них легче повредить УФ-излучение.^[5]

Обычные натуральные волокна для веревки: манильская конопля, конопля, шерсть, хлопок, кокосовое волокно, джут, солома, и сизаль. Синтетические волокна, используемые для изготовления канатов, включают: полипропилен, нейлон, полиэфиры (например. ДОМАШНИЙ ПИТОМЕЦ, LCP, Вектран ), полиэтилен (например. Dyneema и Spectra ), Арамиды (например. Twaron, Технора и Кевлар ) и акрил (например. Дралон ). Некоторые веревки состоят из смеси нескольких волокон или используют волокна сополимера. Трос изготовлен из стали или других металлических сплавов. Канаты были изготовлены из других волокнистых материалов, таких как шелк, шерсть, и волосы, но такие веревки обычно не доступны. Район регенерированное волокно, используемое для изготовления декоративной веревки.

Скручивание прядей в скрученной или плетеной веревке служит не только для удержания веревки вместе, но и позволяет веревке более равномерно распределять натяжение между отдельными прядями. Без какой-либо перекрутки веревки самая короткая прядь (и) 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, разделенной 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, использующие метрические единицы измерения, могут по-прежнему давать «номер веревки» для больших веревок, то есть длину окружности в дюймах.^[6]

Использовать

Боллард и швартовка линия

Веревка используется с доисторический раз.^[7] Это имеет первостепенное значение в столь разных областях, как строительство, мореплавание, разведка, спорт, театр и связь. Многие виды узлы были разработаны для крепления веревкой, соединительных веревок и использования веревки для создания механическое преимущество. Шкивы может перенаправить тяговое усилие каната в другое направление, умножить его подъемную или тяговую силу и распределить 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

Динамический кернмантия веревка для скалолазания с обрезанной плетеной оболочкой, чтобы обнажить скрученные сердцевинные нити и слои сердцевинной пряжи

Сечение каната с сердечником

Спорт альпинизм использует то, что называется "динамическая" веревка, эластичный трос, который растягивается под нагрузкой для поглощения энергии, генерируемой в остановка падения без создания сил, достаточно высоких, чтобы травмировать альпиниста. Такие веревки бывают кернмантия конструкция, 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.

В МАА, во взаимодействии с CEN, устанавливает стандарты для скалолазания и наблюдает за испытаниями. 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 работу обоих. страховка и ведущий. 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.^{[нужна цитата ]}

В бабочка и альпийские катушки методы наматывания веревки для переноски.

История

Древние египтяне были первыми, кто документировал инструменты для изготовления канатов

Использование веревок для охоты, натяжения, крепления, крепления, переноски, подъема и лазания восходит к доисторический раз. 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, датируемого 40 000 лет назад.^[8] Более поздние оттиски снастей, найденные на обожженная глина предоставляют свидетельства того, 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 на Ласко, датируемые примерно 15 000 до н.э.^[10]

В древние египтяне вероятно, были первой цивилизацией, разработавшей специальные инструменты для изготовления веревки. Египетская веревка датируется 4000–3500 гг. До н.э. и обычно изготавливалась из волокон водного тростника.^[11] Другая веревка в древности изготавливалась из волокон финиковые пальмы, лен, трава, папирус, натуральная кожа, или шерсть животных. Использование таких веревок, запряженных тысячами рабочих, позволило Египтяне перемещать тяжелые камни, необходимые для строительства памятников. Примерно с 2800 г. до н.э. веревка из конопля волокна использовались в Китае. Веревка и ремесло изготовления веревки распространились по Азии, Индии и Европе в течение следующих нескольких тысяч лет.

Со времен средневековья до 18 века в Европе канаты строились в канатные дороги, очень длинные здания, где прядь веревки была разложена по всей длине, а затем положил или скручены вместе, чтобы образовать веревку. Таким образом, длина кабеля задавалась длиной имеющейся канатной прогулки. Это связано с единицей длины, называемой Длина кабеля. Это позволяло изготавливать длинные веревки длиной до 300 ярдов и более. Эти длинные веревки были необходимы при транспортировке, так как короткие веревки потребовали сращивание сделать их достаточно длинными, чтобы использовать листы и фалы. 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.^{[нужна цитата ]}

Леонардо да Винчи нарисовал эскизы концепции канатной машины, но она так и не была построена. Замечательные подвиги в строительстве были выполнены с использованием веревки, но без передовых технологий: в 1586 г. Доменико Фонтана возвели 327-тонный обелиск на Риме Площадь 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 все еще сделаны из натуральные волокна, Такие как кокосовое волокно и сизаль, несмотря на преобладание синтетические волокна Такие как нейлон и полипропилен, которые становятся все более популярными с 1950-х годов.

• 

  Канатник за работой, c. 1425

• 

  Немецкий канатоходец, c. 1470

• 

  Публичная демонстрация исторической техники изготовления каната

• 

  Кусок сохранившейся веревки, найденный на борту корабля XVI века. каррак Мэри Роуз

• 

  Канатная дорога в Карлскруна, Швеция

Стили канатного строительства

Вязанный или скрученный канат

Иллюстрация соглашения об именах S и Z

Скрученная веревка, также называемая витой веревкой, исторически является наиболее распространенной формой веревки, по крайней мере, в современном мире. Западный история. Обычная скрученная веревка обычно состоит из трех прядей и обычно проложена вправо или окончательно скручена вправо. В ISO 2 стандарт использует заглавные буквы S и Z чтобы указать два возможных направления скручивания, о чем свидетельствует направление наклона центральных частей этих двух букв. В руки скручивания - это направление скручивания по мере их удаления от наблюдателя. Таким образом, веревка с Z-образной скруткой называется правша, а S-образный поворот - леворукий.

Скрученные веревки собираются в три этапа. Первый, волокна собраны и закрученный в пряжа. 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]

Изготовление каната методом скрученного каната на канатной машине 1928 Metters

Традиционно канат, проложенный из трех прядей, называется канатом. простой- или же трос -проложенный, четырехпрядный канат называется саван, а веревка большего размера, образованная путем встречного скручивания трех или более многожильных веревок, называется проложенный кабелем.^[13] Канат, проложенный по тросу, иногда зажимается для обеспечения плотного противодействия скручиванию, в результате чего получается кабель практически водонепроницаемый. 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 или растяжение, изгиб, или же скакун самой веревки. Дополнительным недостатком скрученной конструкции является то, что каждое волокно многократно подвергается истиранию по длине веревки. Это означает, что веревка может распадаться на многочисленные фрагменты волокна длиной в дюйм, которые трудно обнаружить визуально.^{[нужна 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. Веревка этого типа должна быть граница на ее концах, чтобы предотвратить раскручивание.

Плетеная веревка

Веревка плетеная машина в музее Arbetets (Музей труда) в Норрчёпинге, Швеция

Хотя веревка может состоять из трех и более прядей,^[15] современная плетеная веревка состоит из плетеной (трубчатой) куртки 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 спуск или приостановить арборист. Другие специализированные сердечники уменьшают удар от падения при использовании в качестве части индивидуальной или групповой системы безопасности.

Плетеный веревки обычно делаются из нейлон, полиэстер, полипропилен или волокна с высокими эксплуатационными характеристиками, такие 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 имеет несколько лучшую стойкость к ультрафиолетовому излучению и более устойчивый к истиранию. Полипропилен предпочтителен из-за низкой стоимости и легкого веса (он плавает на воде), но он имеет ограниченную устойчивость к ультрафиолетовый легкий, подвержен трению и имеет плохую термостойкость.^{[нужна цитата ]}

Плетеные веревки (и такие предметы, как сад шланги, оптоволоконный кабель или же коаксиальный кабели и т. д.), у которых нет класть (или внутреннее скручивание) разматываются лучше, если каждая альтернативная петля скручена в противоположном направлении, например, в витках в форме восьмерки, где скручивание регулярно меняется на противоположное и по существу нейтрализуется.

Одинарная коса состоит из четного числа прядей, обычно восемь или двенадцать, скрученных в круговой узор, при этом половина прядей идет по часовой стрелке, а другая половина - против часовой стрелки. Пряди могут сцепляться либо саржа или же полотняное переплетение. Центральная пустота может быть большой или маленькой; в первом случае срок полая коса иногда предпочтительнее.

Двойная коса, также называемый тесьма на тесьме, 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 тесьмавсе 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.

Kernmantle веревка имеет сердцевину (ядро) из длинных скрученных волокон в центре, с внешней плетеной оболочкой или мантией из сотканный волокна. 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 линия динамического лазания волокна сердечника обычно скручиваются и нарезаются 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, а также называется квадратная коса.^[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 веревки, невращающуюся альтернативу уложенным трехпрядным веревкам. Благодаря отличным характеристикам поглощения энергии, он часто используется арбористы. 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 веревки изготавливается путем наматывания отдельных прядей пряжи с высокими эксплуатационными характеристиками 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 вышеуказанными 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

Трос на французском учебном корабле Мутин

Веревка из конопля, хлопок или нейлон обычно хранят в сухом прохладном месте для надлежащего хранения. Чтобы предотвратить перегиб, его обычно свертывают в бухту. Во избежание изнашивания или распутывания концы веревки связываются шпагатом (порка ), ленту или термоусадочную трубку. Концы веревок из пластиковых волокон часто плавятся и сплавляются до твердого состояния; однако специалист по веревке и завязке Джеффри Бадворт предостерегает от этой практики таким образом:^[17]

Заклеивать концы веревки таким способом лениво и опасно. Оператор буксира однажды разрезал ладонь своей руки до сухожилий после того, как затвердевший (и, очевидно, острый) конец веревки, которая была запаяна термосваркой, протянули 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.^{[нужна цитата ]} Тем не менее, использование веревки влияет на частоту проверки. Веревка, используемая в критически важный приложения, такие как швартовные тросы или бегучий такелаж, следует регулярно проверять в гораздо более короткие сроки, чем это, и веревку использовать в жизненно важный такие приложения, как альпинизм, следует проверять гораздо чаще, вплоть до каждого использования.

Не наступайте на веревку для лазания, так как это может протолкнуть крошечные кусочки камня через оболочку, что в конечном итоге может привести к повреждению сердечника 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, линии управления парусностью известны как «листы» (например, A лист кливера ).

А фал линия, используемая для подъема и опускания паруса, обычно с кандалы на конце паруса. Другие морские примеры «линий» включают: якорь линия, швартовка, леска, марлин. Общие предметы включают веревка для белья и меловая линия.

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

Смотрите также

Рекомендации

Источники

• Гайтч, В. Antike Korb- und Seilerwaren, Schriften des Limesmuseums Aalen Nr. 38, 1986
• Губсер, Т. Die bäuerliche Seilerei, G. Krebs AG, Базель, 1965 г.
• Хирл, Джон У. С., О'Хир и МакКенна, Н. Х. А. Справочник по технологии волоконных канатов, CRC Press, 2004 г.
• Лейн, Фредерик Чапин, 1932 год. 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.).
• Милитцер-Швенгер, Л .: Handwerkliche Seilherstellung, Landschaftsverband Westfalen-Lippe, 1992 г.
• Нильсон, А. Studier i svenskt repslageri, Стокгольм, 1961 г.
• Пирер, Х.А. Универсал-Лексикон, Альтенбург, 1845 г.
• Plymouth Cordage Company, 1931 год. История веревки; История и современное развитие канатного производства, Plymouth Cordage Company, Северный Плимут, Массачусетс
• Святилище, Энтони, 1996. Изготовление веревок, шпагатов и сеток, Shire Publications Ltd., Cromwell House, Princes Risborough, Buckinghamshire.
• Шуберт, Пит. Sicherheit und Risiko in Fels und Eis, Мюнхен, 1998 г.
• Смит, Брюс и Пэджетт, Аллен, 1996. На веревке. Вертикальные веревочные методы в Северной Америке, Национальное спелеологическое общество, Хантсвилл, Алабама.
• Strunk, P .; Абельс, Дж. Das Große Abenteuer 2.Teil, Verlag Karl Wenzel, Марбург, 1986.
• Титер, Эмили, 1987. Методы и терминология изготовления веревок в Древнем Египте, Журнал египетской археологии, Vol. 73 (1987).
• Тайсон, Уильям, без свидания. Веревка, история производства канатов из жесткого волокна в Соединенном Королевстве, Wheatland Journals, Ltd., Лондон.

дальнейшее чтение

• Бодмер, Рудольф Джон; Бодмер, Амели Уиллард (1914). "Веревка". Книга чудес: дает ясные и простые ответы на тысячи повседневных вопросов, которые задают 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

• Канатная прогулка: путешествие инженера по канатной дороге в историю История канатного ресурса и некоммерческого документального фильма
• Смотреть Как плетут веревку?