Про́чность узла́ (кре́пость узла́, ) — остаточная прочность верёвки в узле от номинальной прочности, выраженная в процентах. Прочность узла ниже прочности верёвки, на которой он завязан, поэтому разрушение происходит именно в узле, что обусловлено возникновением усилия среза. В зависимости от узла, прочность верёвки обычно ослабевает на 40—50 %.
Следует различать понятия прочности и надёжности, двух основных свойств узла. Прочность узла — способность узла выдержать нагрузку до своего разрыва. Прочность узла можно измерить, а надёжность узла измерить невозможно.
Механика узлов
Зажатие I рода — зажатие свободного конца одной веревки концом второй веревки , где свободный конец второй веревки зажимается первой веревкой (точка В); зажатие II рода — зажатие свободного конца одной веревки рабочим концом этой же веревки зажатие свободного конца первой веревки ее же рабочим концом(точка А) и обвивание своего или чужого конца, определяемое углом обвивания. Веревка может создавать боковое давление и зажимать другую веревку, лишь обвиваясь вокруг нее. Поэтому в одном и том же узле мы имеем элементы и зажатия и обвивания. Натянутая веревка давит при изгибе на ту поверхность, вокруг которой она изогнута. В случае изгибания по плоской кривой зависимость между натяжением Т элемента веревки dS и давлением dР этого элемента на поверхность определяется известной формулой:Ломакина Л. М. Прочность узловых соединений сетеснастных материалов / Л. М. Ломакина; Госплан СССР, Всесоюзный научно-исследовательский институт морского рыбного хозяйства и океанографии (ВНИРО). — С. 5 — Москва: Рыбное хозяйство, 1959
, где r — радиус кривизны изогнутого элемента; α — угол обвивания, соответствующий дуге; Т — натяжение, переменная величина, зависящая от трения веревки, определяемого коэффициентом трения и углом обвивания α.
Силы, действующие на верёвку внутри узла, не распределяются равномерно по всему её поперечному сечению. Часть нитей, находящихся на внешней стороне дуги, натягивается довольно сильно. В зоне перегиба возникают и поперечные усилия, которые суммируются с продольными и дополнительно нагружают нити верёвки. Чем сильнее она изогнута, тем в большей степени уменьшается её прочностьЛомакина Л. М. Технология постройки орудий лова. — М.: Лег. и пищ. пром-сть,1984. — 208 с..
Прочность
Верёвка всегда рвётся около самого узла. Практика показывает, что узловые соединения сильно ослабляют соединяемые верёвки; в среднем прочность обычного узла не превышает половины прочности самой верёвки, поэтому приходится удваивать толщину каната только из-за ослабления его концов узловыми соединениямиЛомакина Л. М. Прочность узловых соединений сетеснастных материалов / Л. М. Ломакина; Госплан СССР, Всесоюзный научно-исследовательский институт морского рыбного хозяйства и океанографии (ВНИРО). — С. 3 — Москва: Рыбное хозяйство, 1959. Стопорные узлы — слабее петель, которые — слабее штыков.
Прочность узла зависит от: материала троса (верёвки из разных материалов (кожа, растительные волокна, синтетика) «держат» узел по-разному, на одних он «стягивается», на других держится прочноКультура русских в археологических исследованиях: сб. науч. ст: В 2-х томах / Под ред. Л. В. Татауровой, В. А. Борзунова. — Омск; Тюмень; Екатеринбург: Изд-во Магеллан, 2014. — Том I. — С. 299 — Узлы на шнурах и верёвках и вопросы их этнографо-археологического изучения./ С. С. Тихонов. — ISBN 978-5-906458-05-6); способа плетения (чем меньше радиус кривизны в месте изгиба и больше сдавливание верёвки, тем больше уменьшается её прочность); затягивания (завязывание без перехлёстов и аккуратное затягивание узла); шлагов (добавление шлагов в узле); диаметра (одна верёвка, которая больше диаметра другой в два раза, будет в четыре раза прочнее из-за увеличения площади сечения в четыре раза); нагрузки (динамическая нагрузка на верёвку гораздо выше статической); направления нагрузки; вида узла (каждый сплесень уменьшает крепость на одну шестую, каждый узел на 40—50 %Колесников А. А. Туристическое снаряжение — стр. 132 — Москва: профиздат, 1968Григорьев В. В., Грязнов В. М., Судовые такелажные работы, Изд. 4-е, перераб. и доп. М., «Транспорт», 1975, стр. 26 «Короткий сплесень имеет большую прочность, чем другие виды сплесней, употребляемых при сращивании тросов. Короткий сплесень применяют для сращивания двух одинаковых по толщине тросов или концов одного и того же троса при его разрыве, изготовлении стропов, шторм-трапов, сеток, пластырей»); влажности (узлы на мокром тросе из нейлона — менее прочны приблизительно на 20 %Колин Джермен, Большая книга узлов: Издательство «Кладезь-Букс»; 2008; стр. 11 «Прочность нейлона сильно уменьшается, когда он намокает. Снижение может достигать 20 %», влажная капроновая верёвка теряет до 20 % прочности, каждый сплесень снижает прочность верёвки на 16—18 %, а узел — на 40—50 %Власов А. А. Турист. — стр. 237 — Москва: Физкультура и спорт, 1974); воздействия ультрафиолета (прочность верёвки уменьшается под действием рабочих сред); человека (один и тот же узел, завязанный разными людьми отличаются).
+ Статическая прочность верёвки с узлом по сравнению с практической прочностью верёвки из книги Серафимова К. Б. «Верёвка как она есть»—Источник«Спелунка»Комиссия по изучению снаряжения Французской Федерации Спелеологии (Р. Курби и др. «Спелунка» No 2, 1979 г, перев. А. Иванов, Москва)Техника альпийской спелеологииЖ. Марбах, Ж-Л. Рокур. Техника альпийской спелеологии. — Франция, 1979МариновМаринов Б. Проблемы безопасности в горах — Сокр. пер. с болг. Коренькова А. М. — Москва: Физкультура и спорт, 1981МариновМаринов—верёвкасухаясухаясухая +20°Смокрая +20°Смокрая −30°С1Девятка (узел)7070—67—2Восьмёрка (петля)5555—52—3Булинь30528178594Двойной булинь49538381615Центральный4551———6Проводник (узел)45507976577Удавка4246———9Бабочка45————15Узел Прусика——70675416НайлонБудворт Джефри. Узлы. Полная энциклопедия. Более 200 способов вязания узлов. — Москва: Эксмо, 2014. — С. 82 — 256 с. — ISBN 978-5-699-68816-6 рымный узелThe Complete Guide to Knots and Knot Tying (2014) — Geoffrey Budworth — С. 82 — 256 с. — ISBN 0-7548-0422-4 pedigree cow hitch4550———17галстук4449———18ткацкий3643———1Грепвайн5656———2Встречная восьмёрка4748———3Шкотовый узел—45———4Брам-шкотовый узелС контрольным узлом на слабоизогнутом конце——7472545Встречный узел4144———6Ткацкий (прямой)—417370537Ткацкий (обратный)—39——— Следующая таблица составлена Немецким альпийским союзом в 1999 и протестирована на динамику 10,5 мм альпинисткой верёвкой и 11 мм верёвкой Everdry на статику. Узел Динамика Статика Девятка (узел) — 77 % Полуторный булинь 67 % 64 % Восьмёрка (петля) 63 % 65 % Беседочный узел 81 % 64 % Проводник (узел) 58 % 59 % Рыбацкий узел 56 % 58 % Узел стремя 52 % — Следующая таблица получена на основе многочисленных испытаний новых тросов диаметром 4—6 мм. Для тросов большего диаметра или частично изношенных возможны некоторые поправки указанных данных. Приведённые величины для таких следует считать условными. Большинство испытании проводили на тросах диаметром 6 мм. Исключение — тросы-плетёнки, их диаметр (кроме марок, отмеченных значком *) составлял 14 ммДжерман К., Бивис Б. Современный трос в морской практике. — пер. с англ. Гусева В. П. — Ленинград: Судостроение, 1980. + Из книги Джермана К., Бивиса Б. «Современный трос в морской практике» Нейлоновыйтрос Териленовыйтрос Полипропиленовыйтрос-плетёнка Полипропиленовыйтрос СизальскийтросУзел А Б А Б А Б А Б А БПрямой узел 50 37 67 45 45 44 65 43 76 53Простой узел 54 40 64 43 58 47 59 39 71 50Беседочный узел78 53 85 56 58 57 93 64 90 63Шкотовый узел 71 53 74 49 62 49 62 41 72 50Брам-шкотовый узел 77 57 63 42 67 54* 69 45 71 50Выбленочный узел 74 55 78 52 66 65 78 51 100 81Огон 100 81 100 89 87 86 100 86 100 100Удавка 75 55 98 65 77 61* 86 57 99 94 В столбцах А приведены значения отношения (среднее значение разрывной прочности узла/нормативная разрывная прочность троса) * 100. В столбцах Б (среднее значение разрывной прочности узла / действительная разрывная прочность троса) * 100. +Из книги Загоруйко А. Г., Лебедева Е. А. О прочности узловых соединений. — Журнал «Рыбное хозяйство» № 4 — Мурманская фабрика орудий лова, 1981образецверёвка без узла140305,1100две верёвки без узла215596,197,7простой узел315144,347,3простой узел со шлагом410160,252,2простой узел на двух верёвках515286,146,9прямой узел610142,546,7тоже715305,150прямой узел на 2 верёвки810422,269,2прямой узел на 3 верёвки910491,880,6шкотовый1015156,751,4тоже1115298,348,9шкотовый узел со шлагом1210296,548,6брамшкотовый1310289,247,4прямой узел со шлагом1410353,257,9сдвижной узел1510173,156,7сдвижной узел с восьмёрками1610146,648полупрямой1710142,146,6полупрямой со шлагом1810165,254,1восьмёрка1910160,752,7строп на сплеснях2340300,598,5соединение огон в огон2410298,897,9
Примечания
Литература
Ссылки
Категория:Узлы