Una cuerda es un grupo de hilos , pliegues , fibras o hebras que se retuercen o trenzan juntos en una forma más grande y más fuerte. Las cuerdas tienen resistencia a la tracción y, por lo tanto, se pueden usar para arrastrar y levantar. La cuerda es más gruesa y resistente que la cuerda, el cordel y el cordel de construcción similar .
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Construcción
La cuerda puede estar construida de cualquier material fibroso largo, fibroso, pero generalmente se construye con ciertas fibras naturales o sintéticas . [1] [2] [3] Las cuerdas de fibra sintética son significativamente más fuertes que sus contrapartes de fibra natural, tienen una mayor resistencia a la tracción , son más resistentes a la putrefacción que las cuerdas creadas a partir de fibras naturales y se pueden hacer flotar en el agua. . [4] Pero la cuerda sintética también tiene ciertas desventajas, incluida la resbaladiza, y algunas pueden dañarse más fácilmente con la luz ultravioleta . [5]
Las fibras naturales comunes para la cuerda son el cáñamo de Manila , el cáñamo , el lino , el algodón , el bonote , el yute , la paja y el sisal . Las fibras sintéticas que se utilizan para la fabricación de cuerdas incluyen polipropileno , nailon , poliésteres (por ejemplo , PET , LCP , Vectran ), polietileno (por ejemplo, Dyneema y Spectra ), aramidas (por ejemplo , Twaron , Technora y Kevlar ) y acrílicos (por ejemplo, Dralon ). Algunas cuerdas están fabricadas con mezclas de varias fibras o utilizan fibras de copolímero. El cable de acero está hecho de acero u otras aleaciones metálicas. Las cuerdas se han construido con otros materiales fibrosos como la seda , la lana y el pelo, pero estas cuerdas no están generalmente disponibles. El rayón es una fibra regenerada que se utiliza para hacer cuerdas decorativas.
La torsión de las hebras en una cuerda retorcida o trenzada no solo sirve para mantener una cuerda unida, sino que permite que la cuerda distribuya la tensión de manera más uniforme entre las hebras individuales. Sin ninguna torsión en la cuerda, las hebras más cortas siempre soportarían una proporción mucho mayor de la carga total.
Medida de tamaño
La larga historia de la cuerda significa que se han utilizado muchos sistemas para indicar el tamaño de una cuerda. En los sistemas que utilizan la "pulgada" (medida habitual del sistema imperial británico y de los Estados Unidos), las cuerdas grandes de más de 1 pulgada (25,4 mm) de diámetro, como las que se utilizan en los barcos, se miden por su circunferencia en pulgadas; las cuerdas más pequeñas tienen un diámetro nominal basado en la circunferencia dividida por tres (valor redondeado hacia abajo para pi). En los sistemas métricos de medición, el diámetro nominal se da en milímetros. El estándar internacional preferido actualmente para los tamaños de cables es dar la masa por unidad de longitud, en kilogramos por metro. Sin embargo, incluso las fuentes que utilizan unidades métricas pueden dar un "número de cuerda" para cuerdas grandes, que es la circunferencia en pulgadas. [6]
Usar
La cuerda se ha utilizado desde tiempos prehistóricos . [7] Es de suma importancia en campos tan diversos como la construcción , la navegación , la exploración, los deportes, el teatro y las comunicaciones. Se han desarrollado muchos tipos de nudos para sujetar con cuerda, unir cuerdas y utilizar cuerda para generar una ventaja mecánica . Las poleas pueden redirigir la fuerza de tracción de una cuerda en otra dirección, multiplicar su poder de elevación o tracción y distribuir una carga sobre varias partes de la misma cuerda para aumentar la seguridad y reducir el desgaste.
Los cabrestantes y cabrestantes son máquinas diseñadas para tirar de cuerdas.
Cuerdas de escalada en roca
El deporte de la escalada en roca utiliza lo que se denomina cuerda "dinámica" , una cuerda elástica que se estira bajo carga para absorber la energía generada al detener una caída sin crear fuerzas lo suficientemente altas como para dañar al escalador. Dichos cables son de construcción kernmantle , como se describe a continuación .
Por el contrario, las cuerdas "estáticas" tienen un estiramiento mínimo y no están diseñadas para detener las caídas libres. Se utilizan en aplicaciones de espeleología, rappel, rescate e industrias como el lavado de ventanas.
La UIAA , en colaboración con el CEN , establece los estándares de las cuerdas de escalada y supervisa las pruebas. Cualquier cuerda que lleve una etiqueta de certificación GUIANA o CE es apta para escalar. Las cuerdas de escalada se cortan fácilmente cuando están cargadas. Es imperativo mantenerlos alejados de los bordes afilados de las rocas. Las caídas anteriores detenidas por una cuerda, los daños en su funda y la contaminación por suciedad o disolventes debilitan la cuerda y pueden hacerla inadecuada para un uso deportivo posterior.
Las cuerdas de escalada en roca están designadas como adecuadas para uso individual, doble o doble. Una sola cuerda es la más común y está diseñada para usarse sola. Estos varían en grosor desde aproximadamente 9 mm a 11 mm. Las cuerdas de diámetro más pequeño son más ligeras, pero se desgastan más rápido.
Las cuerdas dobles son más delgadas que las simples, generalmente de 9 mm o menos, y están diseñadas para usarse en pares. Estos ofrecen un mayor margen de seguridad frente al corte, ya que es poco probable que se corten ambas cuerdas, pero complican tanto el aseguramiento como el guiado. Las cuerdas dobles pueden sujetarse en piezas alternas de protección, lo que permite que cada una permanezca más recta y reduzca la resistencia tanto individual como total de la cuerda.
Las cuerdas gemelas son cuerdas delgadas que deben sujetarse en la misma pieza de protección, de hecho, se tratan como una sola hebra. Esto agrega seguridad en situaciones en las que se puede cortar una cuerda. Sin embargo, las nuevas cuerdas más ligeras y con mayor seguridad han reemplazado prácticamente a este tipo de cuerda. [ cita requerida ]
Las bobinas de mariposa y alpina son métodos para enrollar una cuerda para transportarla.
Historia
El uso de cuerdas para cazar, tirar, sujetar, sujetar, transportar, levantar y escalar se remonta a tiempos prehistóricos . Es probable que las primeras "cuerdas" fueran longitudes naturales de fibra vegetal, como enredaderas, seguidas pronto por los primeros intentos de torcer y trenzar estas hebras para formar las primeras cuerdas adecuadas en el sentido moderno de la palabra.
La evidencia más temprana de la verdadera fabricación de cuerdas es un fragmento muy pequeño de cuerda de tres capas de un sitio neandertal que data de hace 50.000 años. [8] Impresiones posteriores de cuerdas encontradas en arcilla cocida proporcionan evidencia de la tecnología de fabricación de cuerdas y cuerdas en Europa que se remonta a 28.000 años. [9] En una de las cuevas de Lascaux se encontraron fragmentos fosilizados de "probablemente una cuerda tendida de dos capas de unos 7 mm de diámetro" , que data de aproximadamente el 15.000 a . C. [10]
Los antiguos egipcios fueron probablemente la primera civilización en desarrollar herramientas especiales para hacer cuerdas. La cuerda egipcia se remonta a 4000 a 3500 a.C. y generalmente estaba hecha de fibras de caña de agua. [11] En la antigüedad, otras cuerdas se fabricaban con fibras de palmeras datileras , lino , hierba , papiro , cuero o pelo de animales. El uso de tales cuerdas tiradas por miles de trabajadores permitió a los egipcios mover las pesadas piedras necesarias para construir sus monumentos. A partir de aproximadamente el 2800 a. C., en China se utilizaba una cuerda hecha de fibras de cáñamo . La cuerda y el arte de la fabricación de cuerdas se extendieron por Asia, India y Europa durante los siguientes miles de años.
Desde la Edad Media hasta el siglo XVIII, en Europa se construyeron cuerdas en pasarelas , edificios muy largos en los que se extendían hebras de toda la longitud de la cuerda y luego se colocaban o retorcían juntas para formar la cuerda. De este modo, la longitud del cable fue determinada por la longitud del paso de cuerda disponible. Esto está relacionado con la unidad de longitud denominada longitud del cable . Esto permitió la fabricación de cuerdas largas de hasta 300 yardas de largo o más. Estas largas cuerdas eran necesarias en el transporte marítimo como cuerdas cortas requeriría de empalme para que sean lo suficientemente largo para utilizar para hojas y las drizas . La forma más fuerte de empalme es el empalme corto, que duplica el área de la sección transversal del cable en el área del empalme, lo que causaría problemas al pasar la línea a través de poleas. Cualquier empalme lo suficientemente estrecho para mantener un funcionamiento suave sería menos capaz de soportar el peso requerido. [ cita requerida ]
Leonardo da Vinci dibujó bocetos de un concepto para una máquina para fabricar cuerdas, pero nunca se construyó. Se lograron hazañas notables de construcción utilizando cuerdas pero sin tecnología avanzada: en 1586, Domenico Fontana erigió el obelisco de 327 toneladas en la Plaza de San Pedro de Roma con un esfuerzo concertado de 900 hombres, 75 caballos e innumerables poleas y metros de cuerda. A finales del siglo XVIII se habían construido y patentado varias máquinas de trabajo.
Algunas cuerdas todavía están hechas de fibras naturales , como bonote y sisal , a pesar del predominio de fibras sintéticas como el nailon y el polipropileno , que se han vuelto cada vez más populares desde la década de 1950.
Un cordelero en el trabajo, c. 1425
Un fabricante de cuerdas alemán, c. 1470
Demostración pública de la técnica histórica de fabricación de cuerdas.
Un trozo de cuerda conservada que se encuentra a bordo de la carraca Mary Rose del siglo XVI.
Un ropewalk en Karlskrona , Suecia
Estilos de construcción de cuerdas
Cuerda tendida o retorcida
La cuerda tendida, también llamada cuerda retorcida, es históricamente la forma predominante de cuerda, al menos en la historia occidental moderna . La cuerda torcida común generalmente consta de tres hebras y normalmente se coloca a la derecha o se le da un giro final a la derecha. La norma ISO 2 utiliza las letras mayúsculas S y Z para indicar las dos posibles direcciones de torsión, como sugiere la dirección de inclinación de las partes centrales de estas dos letras. La lateralidad del giro es la dirección de los giros a medida que avanzan alejándose del observador. Por lo tanto, se dice que la cuerda con giro en Z es para diestros y que el giro en S es para zurdos.
Las cuerdas retorcidas se construyen en tres pasos. Primero, las fibras se juntan y se hilan en hilos . A continuación, varios de estos hilos se forman en hebras mediante torsión. Luego, las hebras se retuercen juntas para tender la cuerda. La torsión del hilo es opuesta a la de la hebra, y ésta a su vez es opuesta a la de la cuerda. Es este giro contrario, introducido con cada operación sucesiva, lo que mantiene unida la cuerda final como un objeto unificado y estable. [12]
Tradicionalmente, una cuerda de tres líneas cadena laid se llama una de civil o guindaleza -laid , una cuerda de cuatro hebra se llama mortaja-que es puesta , y una cuerda más grande formado por el contador de torsión de tres o más multi-hilo cuerdas juntas se llama cable-establecido . [13] La cuerda tendida por cable a veces se sujeta con abrazaderas para mantener una contratorsión ajustada, lo que hace que el cable resultante sea prácticamente impermeable. Sin esta característica, la navegación en aguas profundas (antes de la llegada de las cadenas de acero y otras líneas) era en gran medida imposible, ya que cualquier tramo apreciable de cuerda para anclar o trasladar de barco a barco se empaparía demasiado y, por lo tanto, sería demasiado pesado para levantarlo, incluso con la ayuda de un cabrestante o molinete.
Una propiedad de la cuerda tendida es que se desenrolla parcialmente cuando se usa. [14] Esto puede causar hilatura de cargas suspendidas, o estiramiento , retorcimiento , o hockling de la propia cuerda. Un inconveniente adicional de la construcción retorcida es que cada fibra está expuesta a la abrasión numerosas veces a lo largo de la cuerda. Esto significa que la cuerda puede degradarse a numerosos fragmentos de fibra de una pulgada de largo, que no se detectan fácilmente visualmente. [ cita requerida ]
Las cuerdas retorcidas tienen una dirección preferida para enrollar. La cuerda normal colocada a la derecha debe enrollarse en el sentido de las agujas del reloj para evitar que se doble. Enrollar de esta manera imparte un giro a la cuerda. La cuerda de este tipo debe estar atada en sus extremos por algún medio para evitar que se desenrolle.
Cuerda trenzada
Mientras que la cuerda puede estar hecha de tres o más hebras, [15] la cuerda trenzada moderna consiste en una chaqueta trenzada (tubular) sobre hebras de fibra (estas también pueden estar trenzadas). Algunas formas de cuerda trenzada con núcleos sin torcer tienen una ventaja particular; no imparten una fuerza de torsión adicional cuando están sometidos a tensión. La falta de fuerzas de torsión adicionales es una ventaja cuando una carga se suspende libremente, como cuando se usa una cuerda para hacer rappel o para suspender a un podador . Otros núcleos especializados reducen el impacto de detener una caída cuando se utilizan como parte de un sistema de seguridad personal o grupal.
Las cuerdas trenzadas generalmente están hechas de nailon , poliéster , polipropileno o fibras de alto rendimiento como polietileno de alto módulo (HMPE) y aramida. El nailon se elige por su resistencia y propiedades de estiramiento elástico. Sin embargo, el nailon absorbe agua y es un 10-15% más débil cuando está mojado. El poliéster es aproximadamente un 90% más fuerte que el nailon, pero se estira menos bajo carga y no se ve afectado por el agua. Tiene una resistencia a los rayos UV algo mejor y es más resistente a la abrasión. Se prefiere el polipropileno por su bajo costo y peso ligero (flota en el agua), pero tiene una resistencia limitada a la luz ultravioleta , es susceptible a la fricción y tiene una mala resistencia al calor. [ cita requerida ]
Las cuerdas trenzadas (y objetos como mangueras de jardín , cables de fibra óptica o coaxiales , etc.) que no tienen tendido (o torsión inherente) se desenrollan mejor si cada bucle alternativo se tuerce en la dirección opuesta, como en las bobinas en forma de ocho, donde el twist se invierte regularmente y esencialmente se cancela.
La trenza simple consiste en un número par de hebras, siendo típicas ocho o doce, trenzadas en un patrón circular con la mitad de las hebras en sentido horario y la otra mitad en sentido antihorario. Los hilos pueden entrelazarse con sarga o tejido liso . El vacío central puede ser grande o pequeño; en el primer caso, a veces se prefiere el término trenza hueca .
La trenza doble, también llamada trenza sobre trenza, consiste en una trenza interior que llena el vacío central en una trenza exterior, que puede ser del mismo o diferente material. A menudo, la fibra trenzada interior se elige por su resistencia, mientras que la fibra trenzada exterior se elige por su resistencia a la abrasión.
En la trenza sólida, las hebras viajan todas en la misma dirección, en sentido horario o antihorario, y alternan entre formar el exterior de la cuerda y el interior de la cuerda. Esta construcción es popular para cuerdas de uso general, pero rara en líneas especializadas de alto rendimiento.
La cuerda Kernmantle tiene un núcleo (kern) de fibras largas retorcidas en el centro, con una vaina exterior trenzada o manto de fibras tejidas . El kern proporciona la mayor parte de la resistencia (alrededor del 70%), mientras que el manto protege el kern y determina las propiedades de manejo de la cuerda (qué tan fácil es sujetar, atar nudos, etc.). En la línea de escalada dinámica , las fibras del núcleo generalmente se retuercen y se cortan en longitudes más cortas, lo que hace que la cuerda sea más elástica. Las cuerdas kernmantle estáticas están hechas con fibras de núcleo sin torcer y una trenza más apretada, lo que hace que sean más rígidas además de limitar el estiramiento.
Otros tipos
La cuerda trenzada se hace trenzando hebras retorcidas y también se llama trenza cuadrada . [16] No es tan redondo como una cuerda retorcida y más grueso al tacto. Es menos propenso a retorcerse que la cuerda retorcida y, dependiendo del material, muy flexible y por lo tanto fácil de manipular y anudar. Esta construcción expone también todas las fibras, con los mismos inconvenientes descritos anteriormente. La cuerda Brait es una combinación de trenzado y trenzado, una alternativa no giratoria a las cuerdas colocadas de tres hilos. Debido a sus excelentes características de absorción de energía, los arbolistas lo utilizan a menudo . También es una cuerda popular para anclar y se puede utilizar como urdimbre de amarre. Este tipo de construcción fue pionera en Yale Cordage.
La cuerda para enrollar sin fin se hace enrollando hebras simples de hilos de alto rendimiento alrededor de dos terminaciones hasta que se alcanza la resistencia a la rotura o la rigidez deseada. Este tipo de cuerda (a menudo especificada como cable para marcar la diferencia entre una construcción trenzada o entrelazada) tiene la ventaja de no tener estiramiento de construcción como es el caso de las construcciones anteriores. El bobinado sin fin es pionero en SmartRigging y FibreMax.
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