Текст книги "Веревочные крепления и узлы"

Андрей Петрович Кашкаров
Веревки и узлы

Материал, изложенный в данной книге, многократно проверен. Но, поскольку вероятность технических ошибок все равно существует, издательство не может гарантировать абсолютную точность и правильность приводимых сведений. В связи с этим издательство не несет ответственности за возможные ошибки, связанные с использованием книги.

К читателю

Информация, включенная в данную книгу, является собственностью автора и не может копироваться или тиражироваться любыми способами, любыми лицами и организациями без письменного разрешения автора и издателя, с которым заключен авторский договор.

Автор оставляет за собой право совершенствовать приведенные в книге плетения и узлы, внося в них изменения и дополнения, не ухудшающие их эксплуатационных характеристик, без предварительного уведомления читателей.

Автор (и издатель) не несут ответственности за любые убытки, как единовременные, так и последующие, вызванные наличием ошибок в монтаже, включая типографские, электронные, арифметические и другие ошибки.

Автор (и издатель) не несут ответственности за любые убытки, как единовременные, так и последующие, вызванные некорректным повторением рекомендаций, приведенных в этой книге.

Внимание, важно!

Автор и издатель не несут ответственности за несоответствие содержания книги необоснованным ожиданиям читателя и его субъективной оценке.

1. Особенности материалов и виды плетений

В этой главе рассмотрим материалы, из которых изготавливаются веревки для бытового и туристического назначения, а также способы их расплетения, отреза и применения.

1.1. Области применения канатно-веревочной продукции

1.1.1. Канат полиамидный тросовой свивки (ПАТ) и канат полиамидный плетеный (ПАПл)

Используются в следующих сферах:

• строительно-монтажные работы;

• судостроительные верфи;

• реставрационные работы;

• альпинистские работы;

• судоходные, шипчандлерские компании;

• рыболовная промышленность;

• водоканалы;

• дизайн и интерьер;

• спорткомплексы;

• мебельное производство;

• АТП (автотранспортное производство – буксировка машин и катеров).

1.1.2. Канат полипропиленовый тросовой свивки (ППТ) и канат полипропиленовый плетеный (ПППл)

Используются в следующих сферах:

• судоходные, шипчандлерские компании;

• судостроительные верфи;

• строительные организации;

• рыболовная промышленность;

• буксировка машин (АТП);

• дизайн и интерьер.

1.1.3. Канат полистиловый тросовой свивки (ПСТ) и канат полистиловый плетеный (ПСПл)

Используются в следующих сферах:

• судоходные, шипчандлерские работы и компании;

• судостроительные верфи;

• строительные организации;

• рыболовная промышленность;

• буксировка машин (АТП);

• дизайн и интерьер.

1.1.4. Канат пеньковый (ПТ), манильский, сизалевый, тросовой свивки

Используется в следующих сферах:

• строительно-монтажные работы;

• реставрационные работы;

• фермерское хозяйство;

• сантехнические работы;

• дизайн и интерьер.

1.1.5. Веревка полиамидная, мультифиламентная плетеная 16-, 24-, 48-прядная

Используется в следующих сферах:

• строительные работы (кровельные, монтажные, реставрационные);

• туристическое и альпинистское снаряжение;

• спортивные залы;

• буксировка машин;

• водолазные и глубинные работы.

1.1.6. Нитка полиамидная крученая

Используется в следующих сферах:

• мебельное производство;

• рыболовство;

• судоходство;

• изготовление яхт, катеров, палаток;

• шнур полиамидный, полиэфирный плетеный 16-прядный;

• наружная реклама;

• производство жалюзи;

• трамвайные и троллейбусные парки.

1.2. Классификация материалов

Механические и эксплуатационные характеристики канатной продукции зависят от свойств исходных материалов (растительных или синтетических волокон и нитей), структуры изделия, параметров формирования изделия в целом, видов отделки.

Канатную продукцию можно классифицировать по материалу, отделке и непосредственно по конструкции.

Поскольку натуральные волокна встречаются в природе в готовом для переработки виде, их, в свою очередь, делят на волокна растительного (хлопок, лен, пенька, джут, кенаф, канатник, рами, кендырь, манилла, сизаль, юкка, генекен, драцена, койр и др.), животного (шерсть и натуральный шелк) и минерального (асбест) происхождения.

Искусственные волокна получают из природных высокомолекулярных соединений (вискозные, медно-аммиачные, ацетатные, белковые), а синтетические – путем химического высокомолекулярного синтеза (полиамидные, полиолефиновые, полиэфирные).

По конструкции они различаются последовательностью и направлением скручивания или плетения изделий, особенностями их взаимного пространственного расположения.

По отделке различают полированные, шлихтованные, пропитанные противогнилостными (консервированные) или другими составами, термически обработанные, окрашенные, с пленочным покрытием и прочие.

Рассмотрим разные типы.

1.2.1. Полиамидные (капроновые) канаты и веревки

Полиамидные (капроновые) канаты и веревки наиболее распространены среди синтетических канатов и веревок.

Преимущества:

• изделия имеют высокую прочность, сопротивление к истиранию и ударным нагрузкам;

• устойчивы к действию щелочей и гниению.

Недостатки:

• повышенная электризуемость;

• неустойчивость к действию концентрированных кислот и органических растворителей;

• низкая устойчивость к тепловой и солнечной радиации. Внешний вид веревки представлен на рис. 1.1.

Рис. 1.1. Полиамидная (капроновая) веревка в три жилы

Эта же веревка в расплетенном виде представлена на рис. 1.2.

Рис. 1.2. Полиамидная (капроновая) веревка в расплетенном виде

1.2.2. Канаты и веревки на основе полипропилена

Канаты и веревки на основе полипропилена довольно широко распространены на речном и морском флоте. По устойчивости к двойным изгибам они превосходят капрон, но уступают ему по стойкости к истиранию.

Преимущества:

• имеют хорошие эластичные и электроизоляционные свойства, положительную плавучесть;

• негигроскопичны;

• стойки к действию кислот, щелочей и органических растворителей.

Недостатки:

• текучесть под нагрузкой;

• низкая устойчивость к солнечной радиации;

• низкая теплостабильность;

• узлы на полипропиленовых канатах склонны к расползанию, поэтому их необходимо делать двойными.

На рис. 1.3 представлен внешний вид веревки на основе полипропилена.

Рис. 1.3. Внешний вид веревки на основе полипропилена в расплетенном состоянии

1.2.3. Пеньковые и льняные веревки

Наиболее традиционные и дешевые, поскольку пеньковолокно вырабатывается из стеблей конопли.

Преимущества:

• высокий коэффициент трения;

• устойчивость к солнечной и тепловой радиации;

• низкая электризуемость;

• экологическая безопасность.

Недостатки:

• высокая гигроскопичность;

• пониженная разрывная нагрузка при намокании;

• склонность к гниению.

На рис. 1.4 представлен вид льняной веревки в расплетенном состоянии.

Рис. 1.4. Тонкая (4 мм) льняная веревка в расплетенном состоянии

1.2.4. Хлопчатобумажные веревки

Хлопчатобумажные веревки вырабатываются из хлопок-волокна, которое широко используется для производства тканей, нетканых изделий и крученых (плетеных) изделий.

Преимущества: отличные механические свойства;

• умеренная гигроскопичность;

• термостабильность;

• долговечность;

• хорошие диэлектрические свойства.

Недостатки:

• низкая устойчивость к истиранию;

• высокая цена, как следствие отсутствия отечественного сырья.

На рис. 1.5 представлен внешний вид хлопчатобумажной веревки.

Рис. 1.5. Внешний вид хлопчатобумажной веревки

1.2.5. Шнур полипропиленовый повышенной плотности

Предназначен для использования при подъемных и монтажных работах, транспортировке грузов, в строительстве, судоходстве, быту. Обладает высокой способностью выдерживать ударные нагрузки, прочностью и износостойкостью. Состоит из 24 прядей. В бобине, как правило, 100 метров.

Из отличительных характеристик стоит отметить:

• повышенную устойчивость к изгибам;

• высокую стойкость к истиранию;

• положительную плавучесть (не тонет, относительная плотность изделия 0,91

• производится в России.

Разрывная нагрузка: 900 кгс. На рис. 1.6 представлен внешний вид полипропиленового шнура повышенной плотности.

Разрезается ножом (в том числе канцелярским), представленным в разделе «Инструмент для разрезания» (ниже).

Рис. 1.6. Вид полипропиленового шнура повышенной плотности

1.2.6. Линь (канат) полиамидный

Канат полиамидный ПАТ ГОСТ 30055–93 (трехпрядный тросовой свивки) представлен на рис. 1.7.

Рис. 1.7. Канат полиамидный ПАТ ГОСТ 30055–93 в расплетенном состоянии

Его технические характеристики даны в табл. 1.1.

Таблица 1.1. Канат полиамидный

На рис. 1.8 представлен вид на тот же канат с торца: иллюстрация опаивания жил огнем.

Рис. 1.8. Иллюстрация опаивания жил каната огнем

В качестве нагревательного элемента (в том числе локального открытого огня) может использоваться обычная зажигалка. По тому же принципу (рассматривается дальше) приведены примеры устройств для отрезания в условиях производства таких материалов.

1.2.7. Манильский канат

В табл. 1.2 представлены характеристики близкого к полиамидному манильского каната.

Таблица 1.2. Манильский канат

1.2.8. Полипропиленовый канат, шпагат

В табл. 1.3 представлены характеристики полипропиленового каната (шпагата).

Таблица 1.3. Полипропиленовый канат, шпагат

В табл. 1.4 представлены характеристики полипропиленового шпагата.

Таблица 1.4. Шпагат полипропиленовый по ГОСТ 17308–88

1.2.9. Шнур полипропиленовый плетеный

В табл. 1.5 представлены характеристики полипропиленового плетеного шнура.

Таблица 1.5. Шнур полипропиленовый плетеный

1.2.10. Хлопчатобумажный канат

В табл. 1.6 представлены характеристики хлопчатобумажного каната.

Таблица 1.6. Хлопчатобумажный канат

1.2.11. Канат джутовый крученый

Одним из распространенных материалов для изготовления канатов является джут. Джут производят из мочалистых волокон высокого кустарника, произрастающего в Индии, родственного липе. После срезки стебли кладут в воду, чтобы они стали мягче, затем слущивают лыко, промывают его и сушат. После этого сырье превращается в готовую товарную продукцию. По прочности джут значительно уступает пеньке и волокнам из абаки (манильскому канату).

Внешний вид джутового каната представлен на рис. 1.9.

Рис. 1.9. Внешний вид джутового каната

Джутовый канат придает значительные дизайнерские качества межвенцовым стыкам бревен в срубах бревенчатых строений, а также бань. Кроме этого, он эффективно оберегает межвенцовый уплотнитель от выдувания и его выдирания нашими пернатыми друзьями

на гнезде. Это имеет значение в случае, когда в качестве межвенцового уплотнителя применяется строительная либо тюковая дешевая пакля, содержащая в себе немалый процент смолы. Для качественной эксплуатации изделия существует несколько правил, главное из которых – применять джутовый канат никак не раньше 6 месяцев по окончании установки сруба, коттеджа или бани.

На рис. 1.10 представлен вид джутового каната в расплетенном состоянии.

Рис. 1.10. Джутовый канат в расплетенном состоянии

Как и все растительные канаты, они устойчивы к солнечной и тепловой радиации, не накапливают статического электричества, экологически безопасны.

Применяются в промышленности и строительстве – при подъеме неответственных грузов. А также довольно распространенная сфера их применения – декоративное оформление помещений: отделка деревянных срубов.

1.2.12. Шнур капроновый плотный с плетением

Шнур плетеный полиамидный (капроновый) 16-прядный с сердечником диаметром 2 мм, его разрывная нагрузка – до 100 кгс (представлен на рис. 1.11.)

Рис. 1.11. Шнур плетеный полиамидный

Такой шнур предназначен для:

• промышленного и любительского рыболовства;

• установки палаток, хозяйственных и вспомогательных нужд;

• упаковки;

• изготовления спортивного инвентаря;

• декоративной отделки;

• стоячего такелажа;

• грузоподъемного механизма и ремонта рыболовных тралов;

• как вспомогательные веревки в альпинизме.

Из плетеного полиамидного (капронового) с многопрядным сердечником шнура делают фалы плетеные полиамидные 16-прядные с сердечником.

Шнур полиамидный повышенной нагрузки представлен на рис. 1.12.

Рис. 1.12. Шнур полиамидный повышенной нагрузки

Шнур капроновый с сечением 5 мм черный представлен на рис. 1.13.

1.3. Выбор канатной продукции

Для правильного выбора нужно понимать конкретную ситуацию, в которой планируется применение веревок/канатов, а также учитывать следующие важные в данном случае характеристики канатной продукции:

Рис. 1.13. Шнур капроновый с сечением 5 мм черный в расплетенном состоянии

• разрывная нагрузка в сухом и мокром состояниях;

• износостойкость;

• эластичность;

• гибкость;

• равновесность;

• светостойкость и атмосферостойкость;

• гигроскопичность;

• устойчивость к гниению;

• устойчивость к поражению плесенью и микроорганизмами.

1.4. Правила по сохранению изделий

Снизить риск в работе и значительно увеличить срок службы канатов, веревок и тросов позволит соблюдение несложных требований, которые с удовольствием представляю ниже.

Итак, необходимо ограничивать рабочую нагрузку изделия до 20 % от разрывной.

Таким образом, предельно допустимая нагрузка на изделие должна составлять не более 2/3 от разрывной.

Для повышения долговечности канатной продукции из полимерных материалов радиус изгиба изделия должен быть не менее 4 его диаметров. О том, как «спасти» веревку в сложных условиях и при возможном трении, или продлить ей «жизнь», рассказано в заключительном разделе главы 2.

При применении синтетических канатов, веревок и тросов необходимо обеспечивать также гладкость рабочих поверхностей механизмов и приспособлений, поскольку острые кромки ускоряют износ крученых (плетеных) изделий.

Под влиянием солнечных лучей полипропиленовые и капроновые канаты, веревки и шнуры стареют и становятся хрупкими, поэтому желательно укрывать их чехлами при хранении.

При намокании разрывная нагрузка не изменяется только у полипропиленовых и полиэтиленовых крученых (плетеных) изделий.

У сизалевых, манильских и хлопчатобумажных канатов, веревок и шнуров она незначительно увеличивается, у льняных, пеньковых, полиамидных и полиэфирных – уменьшается. Это уменьшение связано с понижением трения между мокрыми прядями изделия между собой.

Низкие температуры до –50 °C не оказывают заметного влияния на разрывную нагрузку синтетических и натуральных крученых (плетеных) изделий.

Однако мокрые канаты, веревки, шнуры на морозе становятся жесткими и быстро ломаются, поэтому при отрицательных температурах желательно использовать их только в сухом виде.

Все синтетические и растительные канаты, веревки и шнуры чувствительны к высоким температурам. Под их воздействием изделия из натуральных волокон становятся твердыми и ломкими, а в синтетических изделиях заметно снижается разрывная нагрузка.

Плетеная конструкция канатов, веревок и шнуров более устойчива к истиранию, нежели крученая. Износостойкость плетеных канатов в 2–3 раза больше, чем крученых.

При этом плетеные канаты сквозного плетения устойчивее крученых не только при постепенном истирании, но и в случае местных, локальных повреждений.

Это обусловлено взаимным зажимом прядей из-за их переплетения.

1.5. Инструмент для обрезания и плетения

Для обрезания веревочно-канатной продукции на основе рассмотренных материалов используются режущие и нагревающие предметы. Причем для того, чтобы обрезать, к примеру, нетолстый (толщиной в 20 мм) джутовый канат, достаточно будет любого остро заточенного предмета, включая канцелярский нож, представленный на рис. 1.14.

Рис. 1.14. Инструментарий для обрезки нетолстого джутового каната

Сама методика отрезки (под углом) представлена на рис. 1.15.

Рис. 1.15. Метод обрезки каната под небольшим углом 7–10°

Для изделий из капрона, полиамида, полипропилена удобно использовать любой подходящий нагревательный элемент. Это может быть нагретый на открытом огне до температуры 90–150 °C или

с помощью электрической плиты обычный нож (его лезвие), или жало разогретого паяльника с соответствующей мощностью (желательно свыше 100 Вт), или промышленное приспособление, вид которого показан на рис. 1.16.

Рис. 1.16. Приспособление, с помощью которого разрезают веревки на производстве

1.6. Особенности плетения вручную

Для усиления свойств веревки (каната) из любого материала возможно одну веревку (жилу) вплетать в другую. Так достигается сложное сплетение, в результате которого модернизированное изделие приобретает свойства повышенной нагрузочной способности.

На рис. 1.17–1.19 представлено, как можно осуществлять вплетение одних жил в другие.

Рис. 1.17. Предварительное расплетение веревки (каната)

На рис. 1.18 показано движение рук при описываемых работах.

Рис. 1.18. Движение рук по расплетению/вплетению жил одной веревки в другую

На рис. 1.19 представлен вид работы по созданию особо прочного каната из двух веревок.

Рис. 1.19. Вид работы по созданию особо прочного каната из двух веревок

1.7. Справочный лист: технические характеристики изделий

Технические характеристики рассмотренных изделий с указанием критичных значений на разрыв приведены в следующих ниже табл. 1.6–1.20.

Таблица 1.6. Канаты плетеные восьмипрядные

Таблица 1.7. Канаты тросовой свивки

Таблица 1.8. Веревки и канаты хлопчатобумажные

Таблица 1.9. Лини полиамидные морские

Таблица 1.10. Лини полипропиленовые крученые

Таблица 1.11. Шнур полипропиленовый крученый

Таблица 1.12. Веревка крученая (состав полиамид + полипропилен)

Таблица 1.13. Шнуры полиамидные плетеные 8-прядные

Таблица 1.14. Шнуры полиамидные плетеные 16-прядные с внутренним сердечником

Таблица 1.15. Шнуры полиамидные плетеные 16-прядные без сердечника

Таблица 1.16. Шнуры вязаные полиамидные

Таблица 1.17. Шнуры полиамидные крученые

Таблица 1.18. Шпагаты полиамидные крученые

Таблица 1.19. Шпагаты полипропиленовые крученые

Таблица 1.20. Шпагаты льняные

2. Простые узлы в быту

Каждый рачительный хозяин должен иметь место для работы, где он может самостоятельно делать вещи, требуемые в хозяйстве. Экономия и бережливость требуют, чтобы такой хозяин (хозяйка) имел(а) в хорошем состоянии несколько необходимых и универсальных инструментов, а кроме того, обладал(а) методиками и техниками создания различных хозяйственных конструкций, созданных из веревок. Прежде всего это способности к завязыванию разных узлов.

Далее рассмотрим различные варианты простых узлов и их сочетаний.

2.1. Простые узлы различного назначения

2.1.1. Классический узел

На рис. 2.1 представлен вариант узла для веревок (и не только), которые приходятся рачительному хозяину в повседневном ведении фермерского хозяйства – от привязи животных и веревок для сушки белья до… крепления рыболовных крючков с помощью лески.

Рис. 2.1. Обычный «классический» узел

2.1.2. Двойной узел

На рис. 2.2 представлен двойной узел, который применяется для надежной фиксации к вертикальному столбу. Таким узлом (в отличие от «классического») можно намного надежнее зафиксировать калитку или загон для скота, а также применять узел в широком спектре бытовых задач вне зависимости от географии приложения идей – в городе или деревне.

Практическое применение двойного узла с дополнительными элементами представлено на рис. 2.3.

Двойной узел с дополнительными элементами применяется при креплении к шестам, осям, жердям и прочим гладким (отполированным) конструкциям.

Рис. 2.2. «Двойной» узел

Рис. 2.3. Двойной узел с дополнительными элементами

2.1.3. Узел «восьмерка»

На рис. 2.4 представлен узел, получивший название «восьмерка».

Этот узел часто применяется для закрепления к вертикальным столбам конструкций, вес которых не превышает нескольких (до 10) килограммов.

2.1.4. Двойная восьмерка

Для более «тяжелых» конструкций необходима фиксация, вдвое большая, пример которой рассмотрим далее, на рис. 2.5.

Рис. 2.4. Узел «восьмерка»

Рис. 2.5. Узел «двойная восьмерка»

На рис. 2.5 представлен узел, сделанный из двух восьмерок. Такая фиксация напоминает морской узел, по качеству и надежности крепления которого нет замечаний.

2.1.5. Простая петля

Следующий узел по внешним признакам (см. рис. 2.6) напоминает петлю с дополнительной фиксацией, поэтому он и получил свое название: «узел-петля».

Особенность практического применения такого узла – в обвязывании или продевании в петлю какого-либо предмета.

2.1.6. Усиленный узел с петлей

На рис. 2.7 представлен усиленный узел с петлей, получивший название «петля с восьмеркой».

Рис. 2.6. Внешний вид узла-петли

Рис. 2.7. Узел «петля с восьмеркой»

Он представляет собой вариант узла с простой петлей, однако применяется там, где необходимо более надежное (относительно узла, представленного на рис. 2.11) крепление тяжеловесного груза. Такой узел, несмотря на его кажущуюся простоту, вполне выдерживает вес до 100 кг, разумеется, при условии применения соответствующей веревки.