Uzel - Knot

Nějaké uzly
Kresba s různými uzly.

Uzel je úmyslné komplikací lan , která může být praktické nebo dekorativní, nebo obojí. Praktické uzly jsou klasifikovány podle funkce, včetně závěsů , ohybů , smyčkových uzlů a spojů : závěs upevňuje lano k jinému předmětu; ohyb upevní dva konce lana na každý jiný; smyčka uzel je nějaký uzel vytváří smyčku; a splice označuje jakýkoli vícevláknový uzel, včetně ohybů a smyček. Uzel může také v nejpřísnějším smyslu odkazovat na zátku nebo knoflík na konci lana, aby tento konec neklouzl přes průchodku nebo oko. Uzly od starověku vzbuzovaly zájem o jejich praktické využití, stejně jako o jejich topologickou složitost, studovanou v oblasti matematiky známé jako teorie uzlů .

Příklad quipu z říše Inků, v současné době ve sbírce Larco Museum .
Socha Gordického uzlu (1990)
Magimagi sennit z Fidži kolem dřevěných stropních sloupků.
Tipi kravata Blackfoot „Teton“

Dějiny

Uzly a uzlování byly používány a studovány v celé historii. Například čínské uzlování je dekorativní řemeslné umění, které začalo jako forma čínského lidového umění v dynastii Tang a Song (960-1279 n. L.) V Číně, později bylo propagováno v Ming. Teorie uzlů je nedávná matematická studie uzlů.

Uzly starověkého původu patří láhev závěs , bowline , kočičí tlapky , hřebíček závěs , kráva závěs , dvojnásobek rybářský uzel , eskymák bowline , osmičkový uzel , rybářský uzel , PLS , Kalmyk loop , jednostranný overhand ohybu , vůdcovský uzel , smyčka na převis , útesový uzel , běžící příď , jednoduchý závěs , zlodějský uzel , uzel Turkovy hlavy a dva poloviční závěsy .

Jedenáct hlavních uzlů čínské vázání jsou čtyři květina uzel, six-flower knot, čínský tlačítko uzel , dvojitý spojení uzel , dvojitý mince uzel , agemaki, cross uzel , náměstí uzel, Plafond uzel , Pan Chang uzel , a hodně štěstí uzel .

K uzlům novějšího původu patří uzel přátelství čínského uzlování. Tyto sheepshank uzel pochází z roku 1627, zatímco sestřihu Western Union pochází z počátku telegrafie .

Použití

Existuje široká škála uzlů, z nichž každý má vlastnosti, díky nimž je vhodný pro řadu úkolů. Některé uzly se používají k připevnění lana (nebo jiného uzlovacího materiálu) k jiným předmětům, jako je jiné lano, zarážka , prsten nebo kůl. Některé uzly se používají k vázání nebo zúžení objektů. Ozdobné uzly se k sobě obvykle váží a vytvářejí atraktivní vzory.

Výuka

Námořníci učící se uzly a provaznictví na počátku 20. století
Sailor Bag s různými uzly.

Zatímco někteří lidé se mohou podívat na schémata nebo fotografie a svázat ilustrované uzly, jiní se nejlépe učí tím, že sledují, jak je uzel svázán. Knot vázání dovednosti jsou často přenášeny jachtaře , skauti , horolezci , canyoners , jeskyňáři , arborists , záchranné profesionálů , stagehands , rybáři , linemen a chirurgů . International Guild of Knot Tyers je organizace, která se zabývá propagací vázání uzlů.

Aplikace

Kamionisté, kteří potřebují zajistit náklad, mohou použít závěs kamionu a získat mechanickou výhodu . Uzly mohou zachránit spelunkery před pohřbením pod skálu. Mnoho uzlů lze použít také jako provizorní nástroje, například bowline lze použít jako záchrannou smyčku a munterový závěs lze použít k jištění . Diamant zádrhel byl široce používají k zavazování balíčků na osly a muly .

V nebezpečných prostředích, jako jsou hory, jsou uzly velmi důležité. V případě, že někdo spadne do rokle nebo podobného terénního prvku, se správným vybavením a znalostí uzlů lze nastavit slaňovací systém, který zachrání záchranáře až k nehodě, a nastaví systém tahání, který umožní třetí osobě vytáhněte zachránce i zraněného z rokle. Další aplikace uzlů zahrnuje vývoj vysoké linie, která je podobná linii zipu a kterou lze použít k přesunu zásob, zraněných lidí nebo netrénovaných přes řeky, štěrbiny nebo rokle. Uvedené systémy obvykle vyžadují karabiny a použití více vhodných uzlů. Tyto uzly zahrnují bowline, dvojitou osmičku, munter hitch, munter mula, prusik, autoblock a hřebíček. Každý jednotlivec, který se vydá do horského prostředí, by tedy měl mít základní znalosti o uzlech a uzlových systémech za účelem zvýšení bezpečnosti a schopnosti provádět činnosti, jako je slaňování.

Uzly lze použít v kombinaci k výrobě složitých předmětů, jako jsou šňůrky a síťovina . Při provazech je roztřepený konec lana držen pohromadě typem uzlu, kterému se říká bičovací uzel . Mnoho typů textilií používá k opravě poškození uzly. Macramé , jeden druh textilu, se vyrábí výhradně pomocí uzlování, namísto pletenin , háčkování, vazeb nebo plstění. Macramé může vyrábět samonosné trojrozměrné textilní struktury i ploché práce a často se používá dekorativně nebo dekorativně.

Vlastnosti

Síla

Uzly oslabují lano, ve kterém jsou vyrobeny. Když je vázané lano napnuté do bodu zlomu, téměř vždy selže v uzlu nebo v jeho blízkosti, pokud není vadné nebo poškozené jinde. Síly v ohybu, drcení a tření, které drží uzel na místě, také nerovnoměrně namáhají vlákna lan a v konečném důsledku vedou ke snížení pevnosti. Přesné mechanismy, které způsobují oslabení a selhání, jsou složité a jsou předmětem pokračujícího studia. Speciální vlákna, která vykazují rozdíly v barvě v reakci na přetvoření, jsou vyvíjena a používána ke studiu napětí v souvislosti s typy uzlů.

Relativní pevnost v uzlu , také nazývaná účinnost uzlu , je pevnost v přetržení vázaného lana v poměru k meze pevnosti lana bez uzlu. Určení přesné hodnoty pro konkrétní uzel je obtížné, protože test účinnosti uzlu může ovlivnit mnoho faktorů: typ vlákna , styl lana , velikost lana, ať už je mokré nebo suché, jak je uzel upraven před načtením, jak rychle se načítá, zda se uzel opakovaně načítá atd. Účinnost běžných uzlů se pohybuje mezi 40 a 80% původní síly lana.

Ve většině situací je vytváření smyček a ohybů pomocí konvenčních uzlů mnohem praktičtější než používání lanových spojů , i když ty dokážou udržet téměř plnou sílu lana. Obezřetní uživatelé umožňují velkou bezpečnostní rezervu v síle lana zvoleného pro daný úkol v důsledku oslabujících účinků uzlů, stárnutí, poškození, rázového zatížení atd. Mez pracovního zatížení lana je obecně stanovena s významným bezpečnostním faktorem, až 15: 1 pro kritické aplikace. U život ohrožujících aplikací vstupují do hry další faktory.

Bezpečnostní

I když se lano nepřetrhne, uzel stále nemusí držet. Uzly, které drží pevně za různých nepříznivých podmínek, jsou údajně bezpečnější než ty, které ne.

Následující části popisují hlavní způsoby, kterými se uzly nedokáží udržet.

Uklouznutí

Zatížení vytváří napětí, které táhne lano zpět uzlem ve směru nákladu. Pokud to pokračuje dostatečně daleko, pracovní konec přejde do uzlu a uzel se rozmotá a selže. Toto chování se může zhoršit, když je uzel opakovaně napnutý a nechává se povolovat, vláčí se po nerovném terénu nebo opakovaně naráží na tvrdé předměty, jako jsou stožáry a stožáry .

Dokonce i u bezpečných uzlů může dojít k prokluzu, když je uzel poprvé uveden pod skutečné napětí. To lze zmírnit ponecháním spousty lana na pracovním konci mimo uzel a čistým uzlováním uzlu a jeho maximálním utažením před nakládkou. Někdy může použití zátkového uzlu nebo ještě lépe záložního uzlu zabránit tomu, aby pracovní konec uzlem prošel; pokud je však uzel prokluzován, je obecně vhodnější použít bezpečnější uzel. Životně důležité aplikace často vyžadují k maximální bezpečnosti záložní uzly.

Capsizing

Převrhnout (nebo rozlít) uzel znamená změnit jeho formu a přeskupit jeho části, obvykle taháním za konkrétní konce určitým způsobem. Při nevhodném použití mají některé uzly tendenci se snadno nebo dokonce spontánně převrhnout. Převrácená forma uzlu často nabízí malou odolnost proti uklouznutí nebo rozmotání. Útes uzel , když zneužita jako zatáčce, může převrhnout nebezpečně.

Někdy je uzel záměrně převržen jako způsob vázání dalšího uzlu, jako u „bleskové metody“ vázání bowlingové čáry . Některé uzly, jako například carrickův ohyb , jsou obvykle svázány v jedné formě a poté převráceny, aby se získala silnější nebo stabilnější forma.

Posuvné

U uzlů, které mají uchopit jiné předměty, lze selhání definovat jako pohyb uzlu vzhledem k uchopenému objektu. Samotný uzel sice neselže, ale přestane plnit požadovanou funkci. Například jednoduchý rolovací závěs uvázaný kolem zábradlí a tažený rovnoběžně se zábradlím by mohl vydržet určité napětí a poté začít klouzat. Někdy lze tento problém opravit zpracováním uzlu pevněji, než jej vystavíte zatížení, ale obvykle problém vyžaduje buď uzel s více omotáním, nebo lano jiného průměru nebo materiálu.

Uvolnitelnost

Uzly se liší úsilím potřebným k jejich rozpojení po načtení. O uzlech, které se velmi obtížně rozvazují, jako je vodní uzel , se říká, že se „zasekávají“ nebo ruší uzly . Uzly, které se uvolňují s menšími obtížemi, jako například ohyb Zeppelin , se označují jako „ nezasekávání “.

Komponenty

A: otevřená smyčka, B: uzavřená smyčka, C: otočka, D: kulatá otočka, E: dvě kulatá otočení.
#34 Kříž #35 Koleno #36 Kruhová zatáčka
#27 Konec #29 Bight #28 Stojící

Smyčka provazu

Smyčka provazu je jakýkoliv zakřivený úsek, volný díl, nebo smyčka mezi konců lana, řetězec, nebo příze.

Hořký konec

Jako termín lanového dělníka „hořký konec“ označuje konec provazu, který je uvázán. V britském námořním použití je hořkým koncem lodní konec kotevního kabelu, zajištěný kotevními bity a hořkým čepem v kabelové skříňce pod přídi . Při ukotvení platí, že čím více kotevní šňůry je vyplaceno, tím lépe kotva drží. V bouři, pokud se kotva táhne, budou lodě vyplácet stále více kotevní linie, dokud nedosáhnou „hořkého konce“. V tuto chvíli mohou jen doufat, že kotva drží, proto výraz „visí na hořkém konci“. ( Bitt je kovový blok s příčnou spirálou pro vázání linek k, také na molech.) Také pracovní konec.

Smyčka

Křivka užší než záď, ale se samostatnými konci.

Loket

Dva body křížení vytvořené extra kroucením ve smyčce nebo kruhu.

Stálý konec

Stojící konec je delší konec lana, který není zapojen do uzlu, často se ukazuje jako nedokončený. Po dokončení uzlu je často (ale ne vždy) konec lana pod zatížením. Například když hřebíčkový závěs přiváže loď k molu, konec směřující k lodi je stojícím koncem .

Stojící část

Část čáry mezi uzlem a stojatým koncem (viz výše).

Otáčet se

Otočení nebo jedno otočení je křivka se zkříženýma nohama.
Kolo otočení je kompletní obklíčení objektu; vyžaduje dva průchody.
Dvě kulaté otáčky krouží objekt dvakrát; vyžaduje tři průchody.

Pracovní konec

Aktivní konec čáry použité při vytváření uzlu. Může se také nazývat „běžící konec“, „živý konec“ nebo „konec značky“.

Pracovní část

Úsek čáry mezi uzlem a pracovním koncem.

Kategorie uzlů

Seznam uzlů je rozsáhlý, ale společné vlastnosti umožňují užitečnou systému kategorizace. Například smyčkové uzly sdílejí atribut mít nějaký druh kotevního bodu postaveného na stojatém konci (jako je smyčka nebo závěsný uzel), do kterého je pracovní konec snadno zapřahán pomocí kulatého otočení . Příkladem toho je bowline . Stahovací uzly se často spoléhají na tření, aby se pevně uvolnily na volných svazcích; příkladem je Millerův uzel . Uzly mohou patřit do více než jedné kategorie.

Ohyb
Uzel spojující dva řádky (uzly spojující dva konce stejné čáry viz vazba uzlů nebo smyček ). Seznam zatáček .
Vazba
Uzel, který omezuje objekty vytvářením více větrů. Seznam vázacích uzlů .
Cívkový uzel
Uzly používané ke svázání linek pro skladování.
Ozdobný uzel
Složitý uzel vykazující opakující se vzory často konstruované kolem a vylepšující předmět. Seznam ozdobných uzlů .
Zádrhel
Uzel přivázaný ke sloupku, kabelu, prstenu nebo nosníku. Seznam uzlů závěsu .
Bičování
Uzel, který držel (obvykle) tyče pohromadě.
Smyčka
Uzel slouží k vytvoření uzavřeného kruhu v řadě. Seznam smyčkových uzlů .
Cop (nebo cop)
Řada linek protkaných jednoduchým pravidelným vzorem. Seznam pletených uzlů .
Skluz (nebo běh)
Uzel svázaný závěsem kolem jedné z jejích částí. Naproti tomu je smyčka uzavřena ohybem. Zatímco smykový uzel lze uzavřít, smyčka zůstává stejně velká. Seznam smykových uzlů .
Uklouzl
Některé uzly mohou být dokončen předáním Bight spíše než konec, pro snadnější uvolňování podmínek. Společným tkaničkovým uzlem je příklad, který je útesovým uzlem s oběma konci uklouznutými.
Zadření
Uzel slouží k tomu, aby držel pohromadě dvě čáry nebo dvě části stejné čáry. Seznam zadření uzlů .
Sennit
Řada linek protkaných složitým vzorem. Viz také Chain sinnet .
Spoj
Uzel tvořený spíše propletením pramenů lana než celými čarami. Časově náročnější, ale obvykle silnější než jednoduché uzly. Seznam spojů .
Zátka
Uzel svázaný tak, aby držel čáru otvorem.
Bičování
Vázací uzel používaný k zabránění roztřepení dalšího vlasce.

Základní užitečné uzly

  • Alpský motýlí uzel pro bezpečnou smyčku uprostřed lana, když konce nejsou volné
  • Bowline pro vázání smyčky na konci lana, jako kolem pasu nebo pro zajištění prstenu nebo průchodky. Uzel se také používá jako kotevní uzel a používá se v mnoha uzlových systémech, které se používají v horských terénech, jako je vysokorychlostní nebo tahací systém.
  • Svírací uzel pro vytváření svazků nebo sevření krku pytle, ačkoli tento uzel se zasekává a může být nutné jej přestřihnout
  • Osmičkový uzel jako zátka
  • Travnatý oblouk pro spojování pásů dohromady, i když nejistý lany
  • Opičí pěst vážila konec lana
  • Prusik za výstup na lano
  • Útesový uzel (čtvercový uzel), běžný, ale nejistý spojovací uzel pro spojování konců kusu šňůry omotaného kolem předmětu nebo předmětů
  • Ohnutí plechu pro spojení konců dvou lan, která nemusí mít stejný průměr
  • Španělské příčné lávky sloužily ke zvedání členů posádky ve vzduchu nebo k jejich zavěšení na bok
  • Univerzální řešení pro zvedání těžkých břemen a utahování lanoví
  • Vodní uzel pro vázání uzlu v plochém materiálu, jako je nylonový popruh

Závěsy

  • Kotevní ohyb (nebo kotevní závěs) pro vázání lana na kotvu lodi
  • Hřebíkový závěs pro vázání lana na tyč - jednoduchý a nezasekává se, ale není nijak zvlášť bezpečný a nebude fungovat na obdélníkové tvary
  • Závěs Buntline pro vázání lana na tyč nebo jiný tvar, ale může se zaseknout
  • Diamantový závěs pro balení stezkových zvířat
  • Rolovací závěs pro zajištění lana k tyči, když je tah spíše podélný než ven, nebo k přivázání jednoho lana ke středu druhého
  • Napnutý závěs (nebo Midshipmanův závěs) pro vytvoření nastavitelné (rohatkové) smyčky, která při napětí neklouže
  • Dřevěný závěs pro jištění nebo tažení dlouhých úzkých nákladů s tahem v jednom směru
  • Truckerův závěs pro zajištění nákladu

Trikové uzly

Trikové uzly jsou uzly, které se používají jako součást kouzelnického triku , vtipu nebo hádanky . Jsou pro tyto účely užitečné, protože mají klamný vzhled, je snazší nebo obtížnější je uvázat nebo rozvázat, než by jejich vzhled naznačoval. Nejsnadnějším trikovým uzlem je skluzový uzel . Mezi další známé trikové uzly patří:

  • Smutný uzel . Výrazně odlišné chování uzlu, v závislosti na tom, jak je uspořádáno, bylo využito jako základ společenského triku . Když zatáhnete na stoje, uzel začne klouzat a pracovní konce se překříží. Otočením pracovních konců tak, aby došlo k jejich křížení a následnému zpětnému pohybu, se struktura uzlu převrhne, takže již neklouže. Kroucený pohyb připomíná otáčení klíče, „zamykání“ a „odemykání“ uzlu.
  • Tom Fool's uzel , používaný jako trikový uzel kvůli rychlosti, s jakou může být vyroben.

Coxcombing

Coxcombing je dekorativní uzel prováděný námořníky během Age of Sail .

Obecným účelem bylo obléknout, chránit nebo pomoci identifikovat konkrétní položky a části lodí a člunů.

To je ještě dnes nalezeno v některých bičích a obalech s malým průměrem čáry na lodních kultivátorech a lodních kolech pro zlepšení přilnavosti nebo pro identifikaci kormidla uprostřed lodi.

Uzly používané při coxcombingu zahrnují uzel Turkovy hlavy , vlámský , francouzský bič a další.

Teorie uzlu

Trojlístek uzel je matematický verze z vůdcovský uzel .

Teorie uzlů je obor topologie . Zabývá se matematickou analýzou uzlů, jejich strukturou a vlastnostmi a vztahy mezi různými uzly. V topologii je uzel číslem sestávajícím z jediné smyčky s libovolným počtem křížených nebo zauzlených prvků: uzavřená křivka v prostoru, kterou lze pohybovat tak dlouho, dokud její prameny nikdy neprocházejí navzájem. Jako uzavřená smyčka nemá matematický uzel řádné konce a nelze jej vrátit zpět ani rozvázat; jakýkoli fyzický uzel v řetězci lze však považovat za matematický uzel spojením obou konců. Konfigurace několika uzlů vinutých kolem sebe se nazývá odkaz . Ke klasifikaci a rozlišení uzlů a vazeb se používají různé matematické techniky. Například Alexanderův polynom spojuje určitá čísla s daným uzlem; Tato čísla jsou odlišné pro trojlístku uzel , na osmičkový uzel , a rozvazování uzlů (jednoduchá smyčka), což ukazuje, že nikdo nemůže být přesunut do druhé (bez vláken procházejících skrz sebe).

Fyzikální teorie třecích uzlů

Bayman navrhl jednoduchou matematickou teorii zádrhelů, kterou rozšířili Maddocks a Keller. Vytváří předpovědi, které jsou při empirickém testování přibližně správné. Pro uzly obecně nebyla vyvinuta žádná podobně úspěšná teorie.

Vázání uzlů

Ashleyova kniha uzlů je považována za definitivní práci na toto téma

Vázání uzlů se skládá z technik a dovedností používaných při vázání uzlu na laně , nylonových popruzích nebo jiných předmětech. Správné vázání uzlu může být rozdílem mezi atraktivním a nepořádným uzlem a příležitostně životem a smrtí. Je důležité pochopit často jemné rozdíly mezi tím, co funguje a co ne. Například mnoho uzlů se „rozlije“ nebo protáhne, zvláště pokud nejsou „zazálohované“, obvykle s jedním nebo dvojitým uzlem, aby se konec lana nedostal přes hlavní uzel, což způsobilo veškerá síla ke ztrátě.

Obtížnost

Vázání uzlu může být velmi jednoduché (například s přetaženým uzlem ), nebo může být složitější, například pěstní uzel opice . Správné vázání uzlů vyžaduje porozumění typu vázaného materiálu (provázek, šňůra , monofilní šňůra , kernmantle lano nebo nylonový popruh). Například bavlněná šňůrka může být velmi malá a snadno se zaváže s velkým vnitřním třením, aby se po svázání nerozpadla, zatímco tuhé 5/8 "silné kernmantle lano bude velmi obtížné uvázat a může být tak hladké, že má tendenci rozpadnout se jednou svázaný.

Materiál

Forma materiálu také ovlivní vázání uzlu. Lano je v průřezu kulaté a má malou závislost na způsobu vázání materiálu. Nylonový popruh je na druhé straně plochý a má obvykle „trubkovitou“ konstrukci, což znamená, že je spirálově tkaný a má duté jádro. Aby se zachovalo co nejvíce pevnosti popruhů, musí být materiál svázán „na plocho“ tak, aby se rovnoběžné části nepřekřížily a aby se části popruhu nekroutily, když se navzájem kříží v uzlu.

Křížení pramenů je důležité při řešení kulatého lana v jiných uzlech; například smyčka osmičky ztrácí na síle, když jsou prameny překříženy, zatímco se uzel „dokončuje“ a utahuje. Kromě toho stojící konec nebo konec, ze kterého bude tahání provedeno, musí mít větší poloměr zakřivení v hotovém uzlu, aby se maximalizovala pevnost uzlu.

Nástroje

Nástroje se někdy používají při dokončování nebo rozvazování uzlu, například fid , zúžený kus dřeva, který se často používá při spojování. S příchodem drátěného lana se při vázání „uzlů“ používá mnoho dalších nástrojů. U šňůr a jiných nekovových zařízení jsou však použité nástroje obecně omezeny na ostré hrany nebo čepele, jako je čepel ovčího stehna , příležitostně jemná jehla pro správné šlehání položeného lana , žhavá řezačka nylonu a dalších syntetických vláken a (pro větší lana) bota pro vyhlazení velkých uzlů jejich válcováním na zemi.

Použití zvířaty

O jelenovi je známo, že svléká sliz z kůže tím, že se sváže do jednoduchého uzlu nad hlavou a pohybuje svým tělem, aby se uzel pohyboval směrem k ocasu. Tuto akci také používá v opačném směru (ocas k hlavě) k vypáčení masa po kousnutí do jatečně upraveného těla.

Viz také

Reference

Citace

Obecné zdroje

externí odkazy