IX Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2017

Узел – метод для соединения и защиты линейного материала, например, верёвки, при помощи связывания и переплетения. Он может включать один или более кусков верёвки, струны, тесьмы, бечёвки, ремня и других деталей, сплетённых в цепь так, что они соединены между собой и/или с объектом-грузом. Узлы интересны своим древним происхождением, своими практическими применениями, а также теорией узлов – областью математики, исследующей их свойства.

По назначению: для утолщения верёвки, привязать верёвку к предмету, обвязать предмет для его подъёма руками или с помощью грузоподъёмного механизма, связать две верёвки, сходной толщины из одинакового материала, разной толщины или из разного материала, вывести часть верёвки из действия, сделать петлю на верёвке, затягивающуюся (удавку), незатягивающуюся, альпинистская страховка и т.д.

Выделяют декоративное назначение узлов: существует отдельная классификация галстучных узлов, например, узел «полный виндзор».

По разъёмности: быстроразвязывающиеся («бантик»), дистанционно развязывающиеся – один конец верёвки выдерживает немалую нагрузку, но если потянуть за второй, узел развяжется, развязывающиеся (прямой узел, булинь), трудноразвязывающиеся (констриктор).

По надёжности: некоторые узлы склонны к саморазвязыванию, либо портят верёвку. Во времена парусного флота считалось, что простой узел снижает надёжность верёвки в 2 раза; прямой узел достаточно надёжен только при увязывании поклажи, а для связывания двух верёвок ни моряки, ни альпинисты его не используют. А похожий на него и часто завязываемый неумелыми людьми бабий очень легко скользит и развязывается. И прямой и бабий узлы унесли не одну человеческую жизнь.

По использованию компонентов верёвки: использующие верёвку целиком, требующие расплетания верёвки на пряди – сплесни. Такие узлы сложнее, но более прочны и компактны.

Из истории узлов.

С появлением в первой половине XX столетия специфической деятельности - туризма - техника вязки узлов получила дальнейшее развитие. В горном, пешеходном, водном туризме и альпинизме закономерно применяются морские узлы. Но специфика туризма, прежде всего альпинизма и еще в большей степени спелеотуризма, сделала узлы не только неотъемлемой частью техники преодоления препятствий, но и способом создания временных конструкций в разнообразных условиях, что отлично от практики в определенной мере однородных условий мореходной деятельности. Узлы стали выполняться на новых по свойствам материалах, появилось большое количество узлов, неизвестных раннее (узел Прусика, узел Гарда, узел Международного союза альпинистской ассоциации и т.д.). В связи с этим изменилась традиционная морская функциональная классификация узлов:

I функция - сращивания гибких материалов двух и более между собой в различных сочетаниях,

II функция - крепежная носителя узла (веревки к предметам: двух и более предметов между собой (одним из предметов может служить веревочная опора).

III функция - стопорная носителя узла (веревки) в отверстиях, в том числе и отверстиях конструкции узлов.

Как видно из сравнения, обе классификации, морская и альпинистская, имеют общие черты, но и определенные различия. В практическом применении узлов большее внимание уделяют не их функциональным особенностям, а свойствам. Выделяют схватывающие узлы, стремена, проводники, удавки, контрольные узлы (своего рода стопорные, дополняющие несущий нагрузку узел) и др. В целом, туристические узлы разделяют на основные, узлы страховки и самостраховки, вспомогательные узлы. Сложилась специфическая терминология, связанная с узлами и различными гибкими материалами, применяемыми для их вязки.

Любой узел можно разделить на комбинацию нескольких элементов - изгибов веревки. Как можно легко убедиться, все изгибы (элементы) строения узла создаются двумя разными действиями: созданием изогнутых форм веревки (построения) и образованием дополнительных изогнутостей в процессе стягивания узла, иначе - формирования. Нет смысла различать формы изгибов, созданные в процессе построения, и формы, образующиеся в процессе формирования (стягивания) узла. Величина изгибов способна изменяться в зависимости от силы стягивания, а также натяжения рабочих концов узлов. Растянутая петля в результате натяжения искривляет отрезок веревки, вокруг которого она обвита, в результате, сумма чисел, характеризующих изогнутости веревок, остаются прежними. Сдавливание одного участка веревки другим приводит не только к увеличению силы сцепления (трение), но и к образованию деформации сечения сжатого участка веревки, что ведет к потере прочности конструкции именно в месте узлового соединения. Веревка с узлом менее прочна на разрыв, нежели без него.

Надежность узлов (имеется и виду саморазвязывание узлов под увеличивающейся нагрузкой) зависит от силы сцепления. Сила сцепления складывается из трех составляющих - силы сдавливания, площади трения и шероховатости поверхности, а вместе с последней и эластичности используемого материала.

Построение узлов строго подчиняется законом топологии. Конструкции узлов поддаются как упрощению, так и усложнению. Любой, даже самый сложный узел в своей основе имеет один из известных простых принципов вязки. Принципиальные - "простые" узлы, на основе которых выполнен тот или иной сложный узел, удобно называть базовыми по отношению к производным - сложным.

Топологические принципы построения узлов, технические особенности, характеристики свойств групп и отдельных узлов, способы и приемы вязки, а также история возникновения, практика применения и многое другое - увлекательная и практически целесообразная область приложения усилий. Прикладная наузистика, а в месте с ней и теоретическая наузеология, можно сказать, окончательно оформились к концу XX столетия.

Помимо сказанного, вязка узлов является спортивным элементом прикладных видов соревнований. Профессиональные навыки порой превращаются в своего рода виртуозный талант отдельных наузистов. Ловкость, которую проявляют умельцы при вязке узлов, иногда отмечается в виде своеобразных рекордов. Ежегодник "Книга рекордов мира", издаваемый английской пивоваренной фирмой "Гинесс", в 1977 году отметила чемпиона по скорости вязки узлов. В апреле 1977 года на соревновании лиги любителей вязки узлов 52-летний американец Клинтон Р. Бейли-старший завязал шесть узлов за 6,1 секунды. Скоростная серия наузиста из города Пасифик-Сити (штат Орегон) включала: прямой, шкотовый, "баранью ногу" (колышку), выбленочный, беседочный и штык с двумя шлагами.

Начиная с тридцатых годов, вышли несколько наиболее полных иллюстрированных сводов, дающих представления о разнообразии узлов. В 1939 и 1942 годах в США была издана двухтомная "Энциклопедия узлов и декоративных плетений" авторов Рауля Грамо и Джека Хенсела. В 1947 году книга Сайруса Лоренса Дая "Искусство вязки узлов и сплесней". В 1944 году в Нью-Йорке вышло в свет издание под названием "Книга Ашлея по узлам" объемом 620страниц. Её автор Клиффорд Ашлей (Клифорд В. Эшли) одиннадцать лет потратил на выполнение 7000 изображений, которые дают понятия о 700 узлах, а также сплеснях, огонах, кнопах, мусингах, бензелях, найтов и марках. В списке литературы, который приводит автор этой замечательной книги, более 200 использованных источников. Наиболее обширное собрание замечательных узлов в нашей стране сделано Л.И.Скрягиным. В книге "Морские узлы" он приводит описание и рисунки около 140 узлов, из них почти половина неизвестны в русскоязычной литературе, а калмыцкий, казачий, шлюпочный и буксирный отсутствуют и в зарубежных источниках.

Узлы в туризме.

Для преодоления препятствий (спуски, подъемы, переправы, траверсы и т.д.) в путешествиях, особенно горных, применяются веревки, карабины, страховочные системы и различные узлы. Каждому туристу важно знать, как вяжется и где применяется тот или иной узел. Узлы можно классифицировать по их назначению.

1. Узлы для связывания веревок одинакового диаметра: «прямой», «ткацкий», «встречный», «грейпвайн».

2. Узлы для связывания веревок разного диаметра: «академический», «брамшкотовый».

3. Узлы для страховки (незатягивающиеся петли): «простой проводник», «восьмерка», «серединный австрийский проводник», «двойной проводник».

4. Узлы для привязывания веревок к опоре: «удавка», «булинь», «стремя».

5. Вспомогательные узлы: «схватывающий», «стремя». Узел «стремя» может применяться в двух случаях, но способы вязки будут разные.

Узлы в различных сферах.

1. Узлы в строительстве используются для закрепления строп, при закреплении груза на тросах, для безопасности строителей (страховки для рабочих).

2. Узлы в хирургии используются при наложении швов во время операции.

3. Узлы на производстве: на различных производствах тоже используются узлы, для скрепления разных конструкций, для безопасности работников и т.д.

4. Узлы в текстильной промышленности: текстильная промышленность занимается изготовлением различных тканевых товаров (одежда, товары для туризма, аксессуары и т.д.), в которых нельзя обойтись без узлов.

5. Узлы в повседневной жизни: даже в повседневной жизни мы не обходимся без узлов, завязать пакет с продуктами, подшить одежду, если она порвалась, связать или сплести какой-нибудь аксессуар, вытащить автомобиль с помощью троса и тому подобное.

Список источников:

1. Вяткин Л.А. Туризм и спортивное ориентирование. Москва 2001. [Электронная версия] URL: http://www.amk.lg.ua/SM/klub-velosipedistov/139-2010-06-08-15-29-27 (дата обращения: 23.12.2016).

2. Сосинский А.Б. Узлы, зацепления и их полиномы // Квант.- 1989. №2. – С. 11-18.

3. Узел [Электронная версия] URL: https://ru.wikipedia.org (дата обращения: 23.12.2016).

Код для цитирования: Скопировать