Una cuerda es un grupo de hilos , cabos , fibras o hebras que se tuercen o trenzan entre sí para formar una forma más grande y resistente. Las cuerdas tienen resistencia a la tracción y, por lo tanto, se pueden utilizar para arrastrar y levantar. Las cuerdas son más gruesas y resistentes que los cordones, cordeles y cordeles de construcción similar .
Las cuerdas pueden estar hechas de cualquier material fibroso, largo y fibroso, pero generalmente están hechas de 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 pueden flotar en el agua. [4] Pero las cuerdas sintéticas también poseen ciertas desventajas, incluida la resbaladiza, y algunas pueden dañarse más fácilmente con la luz ultravioleta . [5]
Las fibras naturales más comunes para la fabricación de cuerdas son el cáñamo de Manila , el cáñamo , el lino , el algodón , la fibra de coco , el yute , la paja y el sisal . Las fibras sintéticas que se utilizan para fabricar cuerdas incluyen polipropileno , nailon , poliésteres (p. ej., PET , LCP , Vectran ), polietileno (p. ej. , Dyneema y Spectra ), aramidas (p. ej. , Twaron , Technora y Kevlar ) y acrílicos (p. ej. , Dralon ). Algunas cuerdas se construyen con mezclas de varias fibras o utilizan fibras de copolímero. Los cables de acero están hechos de acero u otras aleaciones metálicas. Se han construido cuerdas con otros materiales fibrosos como seda , lana y pelo, pero dichas cuerdas no suelen estar disponibles. El rayón es una fibra regenerada que se utiliza para fabricar cuerdas decorativas.
La torsión de los hilos de una cuerda trenzada no solo sirve para mantener la cuerda unida, sino que también permite que la cuerda distribuya la tensión de manera más uniforme entre los hilos individuales. Sin ninguna torsión en la cuerda, los hilos más cortos siempre soportarían una proporción mucho mayor de la carga total.
Debido a que las cuerdas tienen una larga historia, se han utilizado muchos sistemas para especificar el tamaño de una cuerda. En los sistemas que utilizan la pulgada ( sistemas de medición imperial y estadounidense ), 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 (como una aproximación aproximada de pi ). En el sistema métrico de medición, el diámetro nominal se da en milímetros. El estándar internacional preferido actual para los tamaños de cuerdas 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]
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 cuerdas, unir cuerdas y utilizar la 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 disminuir el desgaste.
Los tornos y cabrestantes son máquinas diseñadas para tirar de cuerdas.
El uso de cuerdas para cazar, tirar, atar, sujetar, transportar, levantar y trepar se remonta a tiempos prehistóricos . Es probable que las primeras "cuerdas" fueran trozos de fibra vegetal que se encontraban en la naturaleza, como las de las vides, 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 antigua de una cuerda sospechosa es un fragmento muy pequeño de cuerda de tres cabos de un yacimiento neandertal que data de hace 50.000 años. [8] [9] Este objeto era tan pequeño que solo se descubrió y describió con la ayuda de un microscopio de alta potencia. Es ligeramente más grueso que la uña promedio de un pulgar y no se estiraría de borde a borde a lo largo de una uña de un dedo meñique. Hay otras formas en que las fibras pueden torcerse en la naturaleza, sin una construcción deliberada. [10]
Una herramienta que data de hace entre 35.000 y 40.000 años y que se encontró en la cueva Hohle Fels , en el suroeste de Alemania, ha sido identificada como un medio para fabricar cuerdas. [11] Es una tira de 20 cm (8 pulgadas) de marfil de mamut con cuatro agujeros perforados a través de ella. Cada agujero está revestido con incisiones espirales cortadas con precisión. Las ranuras en tres de los agujeros se espiralan en el sentido de las agujas del reloj desde cada lado de la tira. Las ranuras en un agujero se espiralan en el sentido de las agujas del reloj en un lado, pero en el sentido contrario a las agujas del reloj desde el otro lado. [12] Se han encontrado fibras vegetales en él que podrían haber provenido de cuando se introdujeron a través de los agujeros y la herramienta se retorció, creando un hilo de una sola capa. Los experimentos de fabricación de fibras con una réplica descubrieron que las perforaciones servían como guías efectivas para las fibras crudas, lo que hacía más fácil hacer una cuerda fuerte y elástica que simplemente torciendo las fibras a mano; las incisiones espirales habrían tendido a mantener las fibras en su lugar. [11] [13] Pero las incisiones no pueden impartir ninguna torsión a las fibras que pasan a través de los agujeros. [14] Se cree que otros objetos de 15.000 años de antigüedad con agujeros con incisiones en espiral, hechos de asta de reno, encontrados en toda Europa, se utilizaron para manipular cuerdas, o tal vez para algún otro propósito. [15] Originalmente se llamaban " bastones ", y se piensa que posiblemente se hayan llevado como insignias de rango. [13] [16]
Las impresiones de cordeles halladas en arcilla cocida proporcionan evidencia de la tecnología de fabricación de cuerdas y cordeles en Europa que se remonta a 28.000 años. [17] Se encontraron fragmentos fosilizados de "cuerda probablemente de dos cabos de unos 7 mm [0,28 pulgadas] de diámetro" en una de las cuevas de Lascaux , que datan de aproximadamente 15.000 a . C. [18]
Los antiguos egipcios fueron probablemente la primera civilización en desarrollar herramientas especiales para hacer cuerdas. La cuerda egipcia data de 4000 a 3500 a. C. y generalmente estaba hecha de fibras de junco de agua. [19] Otras cuerdas en la antigüedad estaban hechas de 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 2800 a. C., la cuerda hecha de fibras de cáñamo se utilizó en China. La cuerda y la artesanía 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 las cuerdas se construían en pasarelas de cuerda , construcciones muy largas donde se extendían hebras de toda la longitud de la cuerda y luego se colocaban o retorcían juntas para formar la cuerda. La longitud del cable se establecía así por la longitud de la pasarela de cuerda disponible. Esto está relacionado con la unidad de longitud denominada longitud del cable . Esto permitió que se fabricaran cuerdas largas de hasta 300 yardas (270 m) de largo o más. Estas cuerdas largas eran necesarias en el transporte marítimo, ya que las cuerdas cortas requerirían empalmes para hacerlas lo suficientemente largas como para usarlas en escotas y drizas . La forma más fuerte de empalme es el empalme corto, que duplica el área de la sección transversal de la cuerda en el área del empalme, lo que causaría problemas al pasar la línea a través de poleas. Cualquier empalme lo suficientemente estrecho como para mantener un funcionamiento suave sería menos capaz de soportar el peso requerido. [ cita requerida ] La cuerda destinada al uso naval tendría un hilo de color, conocido como "hilo de pícaro", incluido en la composición. Esto permitió identificar la fuente y detectar el hurto. [20]
Leonardo da Vinci dibujó bocetos de un concepto para una máquina para fabricar cuerdas, pero nunca se construyó. Se lograron hazañas de construcción notables 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 fines del siglo XVIII, se habían construido y patentado varias máquinas que funcionaban.
Algunas cuerdas todavía se fabrican a partir de fibras naturales , como el coco y el 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.
El nailon se descubrió a finales de la década de 1930 y se utilizó por primera vez en cuerdas de fibra durante la Segunda Guerra Mundial. De hecho, las primeras cuerdas de fibra sintética fueron pequeñas cuerdas trenzadas para paracaídas y cuerdas de remolque de tres hilos para planeadores, fabricadas con nailon durante la Segunda Guerra Mundial. [21]
La cuerda torcida, también llamada cuerda torcida, 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 está torcida a la derecha, o se le da una torsión final a la derecha. La norma ISO 2 utiliza las letras mayúsculas S y Z para indicar las dos direcciones posibles de torsión, como lo sugiere la dirección de inclinación de las partes centrales de estas dos letras. La lateralidad de la torsión es la dirección de las torsiones a medida que se alejan del observador. Por lo tanto, se dice que la cuerda con torsión Z es a la derecha y la cuerda con torsión S es a la izquierda.
Las cuerdas retorcidas se construyen en tres pasos. Primero, se juntan las fibras y se hilan para formar hilos . Luego, varios de estos hilos se transforman en hebras mediante torsión . Luego, las hebras se retuercen entre sí para formar la cuerda. La torsión del hilo es opuesta a la de la hebra, y esta a su vez es opuesta a la de la cuerda. Es esta torsión contraria, introducida con cada operación sucesiva, la que mantiene la cuerda final unida como un objeto estable y unificado. [22]
Tradicionalmente, una cuerda de tres cabos se llama cabo liso o cabo de cabo , una cuerda de cuatro cabos se llama cabo de cabo , y una cuerda más grande formada por tres o más cabos de varios cabos juntos se llama cabo de cabo . [23] La cuerda de cabo a veces se sujeta con abrazaderas para mantener una contratorsión apretada 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 longitud apreciable de cuerda para fondear o transferir de barco a barco, se anegaría demasiado -y, por lo tanto, sería demasiado pesada- para levantarla, incluso con la ayuda de un cabrestante o molinete.
Una propiedad de la cuerda torcida es que se desenrolla parcialmente cuando se usa. [24] Esto puede provocar que las cargas suspendidas giren, o que la cuerda misma se estire , se enrosque o se doble. Un inconveniente adicional de la construcción torcida es que cada fibra está expuesta a la abrasión numerosas veces a lo largo de la cuerda. Esto significa que la cuerda puede degradarse en numerosos fragmentos de fibra de una pulgada de largo, lo que no se detecta fácilmente a simple vista. [ cita requerida ]
Las cuerdas torcidas tienen una dirección preferida para enrollarse. La cuerda normal colocada a la derecha debe enrollarse en el sentido de las agujas del reloj para evitar que se enrosque. Al enrollarla de esta manera, la cuerda se retuerce. La cuerda de este tipo debe estar atada en sus extremos de alguna manera para evitar que se desenrolle.
Aunque las cuerdas pueden estar hechas de tres o más hebras, [25] la cuerda trenzada moderna consiste en una cubierta trenzada (tubular) sobre hebras de fibra (estas también pueden estar trenzadas). Algunas formas de cuerda trenzada con núcleos no torcidos tienen una ventaja particular: no imparten una fuerza de torsión adicional cuando están estresadas. La falta de fuerzas de torsión adicionales es una ventaja cuando una carga está suspendida libremente, como cuando se usa una cuerda para hacer rapel o para suspender a un arborista . Otros núcleos especializados reducen el impacto al detener una caída cuando se usan 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 el polietileno de alto módulo (HMPE) y la aramida . El nailon se elige por su resistencia y sus propiedades elásticas de estiramiento. Sin embargo, el nailon absorbe agua y es entre un 10 y un 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. El polipropileno es el preferido 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 torsión inherente se desenrollan mejor si cada bucle alterno se tuerce en la dirección opuesta, como en las bobinas en forma de ocho, donde la torsión se invierte regularmente y esencialmente se cancela.
La trenza simple consiste en un número par de hebras, ocho o doce siendo lo típico, trenzadas en un patrón circular con la mitad de las hebras yendo en el sentido de las agujas del reloj y la otra mitad en el sentido contrario. Las hebras pueden entrelazarse con sarga o panamá (Basked) o, rara vez, con tejido liso . Kyosev introdujo la notación alemana en inglés, donde la longitud flotante (alemán: Flechtigkeit) y el número de hilos en un grupo (alemán: Fädigkeit) se utilizan de forma más natural para el proceso de trenzado, en lugar de los nombres de los patrones en el tejido. [25] 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 interna que llena el vacío central de una trenza externa, que puede ser del mismo material o de otro. A menudo, la fibra de la trenza interna se elige por su resistencia, mientras que la fibra de la trenza externa se elige por su resistencia a la abrasión.
En una trenza sólida (trenza cuadrada, de junta o de forma [26]) hay al menos tres o más grupos de hilos entrelazados en una estructura compleja (entrelazada). Esta construcción es popular para juntas y cuerdas utilitarias 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 funda 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 sostenerla, hacer nudos, etc.). En la cuerda de escalada dinámica , las fibras del núcleo generalmente están retorcidas para hacer que la cuerda sea más elástica. Las cuerdas kernmantle estáticas están hechas con fibras del núcleo sin torcer y un trenzado más apretado, lo que hace que sean más rígidas además de limitar el estiramiento.
La cuerda trenzada se fabrica trenzando hebras retorcidas, y también se llama trenza cuadrada . [27] No es tan redonda como la cuerda retorcida y más áspera al tacto. Es menos propensa a enroscarse que la cuerda retorcida y, dependiendo del material, muy flexible y, por lo tanto, fácil de manipular y anudar. Esta construcción también expone todas las fibras, con los mismos inconvenientes que se describieron anteriormente. La cuerda Brait es una combinación de trenzado y trenzado, una alternativa no giratoria a las cuerdas de tres hebras colocadas. Debido a sus excelentes características de absorción de energía, a menudo la utilizan los arboristas . También es una cuerda popular para anclar y se puede utilizar como urdimbre de amarre. Este tipo de construcción fue iniciada por Yale Cordage.
El enrollado sin fin se realiza enrollando hebras individuales de hilos de alto rendimiento alrededor de dos terminaciones de los extremos hasta que se alcanza la resistencia a la rotura o la rigidez deseadas. Este tipo de cuerda (que a menudo se denomina cable para diferenciar entre una construcción trenzada o retorcida) tiene la ventaja de no tener ningún estiramiento de construcción como es el caso de las construcciones anteriores. SmartRigging y FibreMax son pioneros en el enrollado sin fin.
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 lesionar al escalador. Estas cuerdas son de construcción kernmantle , como se describe a continuación.
Por el contrario, las cuerdas "estáticas" tienen una elasticidad mínima y no están diseñadas para detener las caídas libres. Se utilizan en espeleología, rapel, rescates y en industrias como la limpieza de ventanas.
La UIAA , en colaboración con el CEN , establece las normas para las cuerdas de escalada y supervisa las pruebas. Cualquier cuerda que lleve una etiqueta de certificación GUAYACAN o CE es adecuada para la escalada. Las cuerdas de escalada se cortan fácilmente cuando están sometidas a carga. Es imprescindible mantenerlas alejadas 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 para escalada en roca se clasifican como aptas para uso individual, doble o doble. La cuerda individual es la más común y está destinada a usarse sola. Su grosor varía de aproximadamente 9 a 11 mm (0,35 a 0,43 pulgadas). 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 (0,35 pulgadas) o menos, y están diseñadas para usarse en pares. Ofrecen un mayor margen de seguridad contra cortes, ya que es poco probable que se corten ambas cuerdas, pero complican tanto el aseguramiento como el avance en cabeza. Las cuerdas dobles se pueden enganchar en piezas de protección alternadas, lo que permite que cada una se mantenga más recta y reduce el arrastre individual y total de la cuerda.
Las cuerdas gemelas son cuerdas delgadas que deben sujetarse con un mismo trozo de protección, de modo que se las trata como si fueran un solo cabo. Esto añade seguridad en situaciones en las que una cuerda puede cortarse. Sin embargo, las nuevas cuerdas más ligeras y con mayor seguridad prácticamente han sustituido a este tipo de cuerda. [ cita requerida ]
Los espirales de mariposa y alpinos son métodos de enrollar una cuerda para transportarla.
Las cuerdas de cáñamo , algodón o nailon suelen almacenarse en un lugar fresco y seco para que se conserven correctamente. Para evitar que se enrosquen, suelen enrollarse. Para evitar que se deshilachen o se deshagan, los extremos de una cuerda se atan con hilo ( para atar ), cinta adhesiva o tubos termorretráctiles. Los extremos de las cuerdas de fibra plástica suelen fundirse y fusionarse; sin embargo, el experto en cuerdas y nudos Geoffrey Budworth advierte contra esta práctica de la siguiente manera: [28]
Sellar los extremos de las cuerdas de esta manera es una forma de vagancia y peligrosa. Una vez, el operador de un remolcador se cortó la palma de la mano hasta los tendones después de que el extremo endurecido (y obviamente afilado ) de una cuerda que había sido sellada con calor se le escapara de las manos. No hay nada mejor que una buena paliza.
Si una cuerda que soporta carga recibe una sacudida repentina o brusca o muestra signos de deterioro, se recomienda reemplazarla inmediatamente y desecharla o usarla solo para tareas que no impliquen soportar carga. [29] [30]
La vida útil media de una cuerda es de 5 años. Después de ese tiempo, se debe realizar una inspección exhaustiva de la cuerda. [ cita requerida ] Sin embargo, el uso que se le da a una cuerda afecta la frecuencia de la inspección. La cuerda que se utiliza en aplicaciones críticas para la misión , como líneas de amarre o aparejos móviles , debe inspeccionarse regularmente en un período de tiempo mucho más corto que este, y la cuerda que se utiliza en aplicaciones críticas para la vida , como el alpinismo, debe inspeccionarse con mucha más frecuencia, incluso antes de cada uso.
Evite pisar la cuerda de escalada, ya que esto podría forzar que pequeños trozos de roca atraviesen la funda, lo que eventualmente puede deteriorar el núcleo de la cuerda.
Las cuerdas se pueden enrollar en cubierta para mayor seguridad, presentación y orden.
Muchos tipos de filamentos de las cuerdas se debilitan con líquidos corrosivos, disolventes y altas temperaturas. Este daño es especialmente peligroso porque a menudo es invisible a simple vista. [31]
Se debe evitar la carga de impacto con cuerdas de uso general, ya que puede dañarlas. [32] Todas las cuerdas deben usarse dentro de una carga de trabajo segura, que es mucho menor que su resistencia a la rotura.
Una cuerda bajo tensión, especialmente si tiene mucha elasticidad, puede ser peligrosa si se rompe. Se debe tener cuidado con las cuerdas bajo carga.
"Cuerda" es un material y una herramienta. Cuando se le asigna una función específica, a menudo se la denomina "cuerda", especialmente en el uso náutico. Una cuerda puede tener otra distinción; por ejemplo, las cuerdas de control de las velas se conocen como "escotas" (por ejemplo, una escota de foque ).
Una driza es un cabo que se utiliza para subir y bajar una vela, normalmente con un grillete en el extremo de la vela. Otros ejemplos marítimos de "cables" incluyen cabo de ancla , cabo de amarre , sedal de pesca y marlín. Los artículos comunes incluyen tendedero y cordel de tiza .
En algunos usos marinos se conserva el término cuerda, como cuerda de hombre, cuerda de perno y cuerda de campana.
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