Что такое фактор срыва?

История

История применения верёвок в альпинизме берет свое начало с момента первых восхождений в Альпах в XVIII веке. Вначале это были кручёные льняные верёвки, которые выдерживали рывок до 700 кг и не могли обеспечить требуемую надёжность. Постепенно росла сложность альпинистских маршрутов, изменялись технологии производства, в 1950-х годах начали применяться синтетические верёвки, что привело к появлению динамических верёвок и новых методов страховки (нижняя глухая страховка). В 1953 г. фирма «Edelrid» впервые применила плетёную веревку (верёвку кабельной конструкции.

Трос — витое или крученое канатно-веревочное изделие.

Растительные тросы

* Манильские тросы — сырьем для манильских тросов служат сосудистые волокна черенковой части листьев банановых пальм вида Musa textilis (другое название — абака), произрастающих на Филиппинских островах. Манильский трос легко узнать по пятнистой поверхности, которая образуется при изготовлении от сочетания коричневых и золотистых волокон.

* Сизальские тросы — изготовляются из волокон мясистых листьев различных видов алоэ, в частности вида Agave var. sisalana (сизаль или агава). Эти растения произрастают на сухих каменистых возвышенных плато в Центральной Америке.

* Кокосовые тросы — изготовляются из волокон, образующихся на внешней поверхности скорлупы кокосового ореха.

* Пеньковые тросы — изготовляют из обработанных мочалистых волокон конопли. Пеньковые тросы тоньше и мягче манильских. Они без труда пропитываются смолой. Мокрые бельные пеньковые тросы плохо сохнут и легко загнивают, так как тонкие волокна активно поглощают влагу. Поэтому пеньковые тросы, предназначенные для использования на судах, предварительно смолят. Смола уменьшает прочность троса на 15—20%, но вместе с тем и продлевает срок его службы, так как предохраняет от гниения. Несмолёные тросы из высококачественной пеньки прочнее тросов из других материалов, за исключением нейлоновых. Однако манильские тросы высокого качества прочнее смоленых пеньковых, хотя пенька и долговечнее волокон маниллы.

* Хлопок — прочность хлопковых тросов вдвое меньше прочности манильских. Такие тросы очень мягкие и гибкие. Их легко травить, они хорошо работают в блоках. Но хлопковые тросы сильно растягиваются и, кроме того, очень чувствительны к плесени.

* 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.

* Лен — лен используют для изготовления линей (тонких тросов) и различных ниток, а также брезента и парусины.

* Бомбейская пенька — получается при переработке волокнистого растения, произрастающего в Южной Индии. Она дешевая в изготовлении, но менее прочная, чем обычная конопляная пенька. Используется для изготовления тросов, подвергающихся небольшой нагрузке, а также для свивки с волокнами манильской пеньки более низкого качества.

* Новозеландский лён — это светло-жёлтое жёстковолокнистое растение с длинными волокнами, напоминающими волокна агавы.

Синтетические тросы

* Полиамид — РА, амидпласт (найлон-66, перлон, энкалон, бринайлон, антрон, селон, рилсан), пластмасса на основе синтетических высокомолекулярных соединений, содержащих в основной цепи амидные группы —CONH—. По прочности найлоновые тросы приблизительно в три раза превосходят манильские тросы высшего качества и примерно в 10 раз тросы из кокоса, несмотря на то, что вес их меньше. Найлоновые тросы не впитывают воду. Найлон не гниет и не преет. С него легко смывается грязь, нет необходимости его протирать перед упаковкой. Температура плавления найлона-66 265°С, найлона-6 215°С, но повреждения бывают и при более низких температурах. Выпускают также эластичные найлоновые снасти, которые растягиваются до 30% длины и возвращаются к первоначальным размерам после снятия нагрузки. Тросы из найлонового шелка очень скользкие, поэтому узлы должны выполняться с особой тщательностью. Труднее всего обращаться с тонкими рыболовными лесками, представляющими собой непрерывную вытянутую нить.

* Полиэстер — РЕТР, линейный этиленгликольтере-фталатпласт, высокомолекулярные соединения, получаемые поликонденсацией многоосновных кислот или их альдегидов с многоатомными спиртами. Термопласт, температура плавления 260°С. Торговые названия: терилен (Англия, Италия, Финляндия), диолен/тревар (Германия), полиэстер (Нидерланды), теторон (Япония), дакрон (США и Турция), тергаль (Франция и Испания), тезил (Чехия). Как и найлон, полиэстер выпускают как в виде коротковолнистой многонитевой пряжи с мягкой поверхностью, так и тонкого непрерывного полиэстерового волокна. Полиэстер уступает найлону в эластичности, но сравнительно мало изнашивается. Достоинства — незначительная сминаемость, отличная свето- и атмосферостойкость, высокая прочность, хорошая стойкость к истиранию и к органическим растворителям; недостатки — трудность крашения, сильная электризуемость, жесткость — устраняется химическим модифицированием. Полиэстеровые снасти в настоящее время являются самыми распространенными в парусном спорте.

* Полиэтен — HDPE, этенпласт, HD, полиэтилен. Термопласт, температура плавления около 180°С. Волокно выпускают только мононитевым. Они долговечные, разрывное усилие этих тросов в 1,5 раза больше, чем манильских.

* Полипропен — РР, пропенпласт, полипропилен, мераклон. Температура плавления полипропена около 165°С. Многопрядный трос из непрерывного волокна по прочности почти вдвое превышает манильский трос. Трехпрядные или сплетенные косицей тросы отличаются низкой стоимостью и используются повсеместно. Широко применяются также тросы из пленочного полипропена с плоскими волокнами из тонкой пленки. Разрывное усилие у таких материалов более высокое. Пленочный полипропен не тонет. Мокрый трос сохраняет свою прочность и гибкость. Однако пленочный полипропен быстро изнашивается, поэтому рекомендуется предварительно осматривать утки, кнехты, лебедки и устранять на них острые ребра и выступы.

* Кевлар — торговое название арамида — полипарафенилен-терефталамида, синтетического волокна, обладающего высокой прочностью (в пять раз прочнее стали). Разработан американской компанией DuPont в 1965 году, с начала 1970-x годов начато его коммерческое применение. По прочности превосходит стальные тросы. Основные недостатки: высокая цена, низкая устойчивость к влаге и малый срок службы (до 5 лет, некоторые производители дают гарантию на 10 лет). Влажный трос имеет намного низкую прочность, чем сухой. В последнее время появились тросы из кевлара, в которых последние недостатки частично устранены.

Стальные тросы изготовляют из стальной проволоки разного качества, свитой по спирали. Для защиты от коррозии стальная проволока изготовляется из нержавеющей стали (более дорогая и менее прочная), оцинковывается (со временем покрытие стирается) или тросы имеют пеньковый сердечник, пропитанный смазкой. Последний тип тросов состоят из шести прядей, свитых вокруг пенькового манильского или джутового сердечника. Сердечник заполняет пустоту в центре троса, образованную между прядями, предохраняет пряди от проваливания к центру и защищает внутренние слои проволок троса от коррозии, так как пропитан антикоррозионной смазкой, которая выделяется между проволоками прядей при изгибе троса.

В зависимости от количества проволок в тросе, тросы бывают разной гибкости — менее гибкие из 42 проволок, гибкие тросы из 72 проволок, по 12 в каждой пряди вокруг пенькового сердечника, тросы повышенной гибкости свитые из 144 тонких проволок (по 24 в каждой пряди) вокруг пенькового сердечника.

 

Группы веревок

Веревки делятся, соответствии с назначением, на динамические, предназна ченные для альпинистов, и статические, предназначенные для промышленных работ на высоте, для спасательных работ и в спелеологии. Веревки с диаме тром ниже 8 мм, называются репшнурами.

ОТЛИЧИЕ МЕЖДУ СТАТИЧЕСКОЙ, АЛЬПИНИСТСКОЙ ВЕРЕВКОЙ И ВСПОМОГАТЕЛЬНЫМ РЕПШНУРОМ

Веревки с низким растяжением (EN 1891) обычно обозначаются как веревки статические. Служат для страховки при работах на высоте, для спасработ, в спелеологии и пр. Важно, чтобы статическая веревка имела минимальное растяжение и максимальную прочность.

Веревка альпинистская – динамическая (EN 892) – предназначена для стра ховки клаймеров при срывах. Ее задача – обеспечить минимальную нагрузку на человека даже при глубоком срыве за счет удлинения.

Шнуры (EN 564) нельзя применять для страховки, а только для вспомогательных целей (петли-пруссики и пр).

 

Что такое фактор срыва?

Динамические нагрузки на веревку при срыве зависят от высоты падения, длины выданной веревки и характеризуются фактором срыва (обозначаемый далее как f) Эта величина определяется соотношением:

f = H/L

H - высота падения

L - рабочая длина веревки

Фактор срыва изменяется в пределах от f = 0 до f = 2, при срыве партнера в классической связке. При прохождении так называемых «via ferrata», (применяется также название «klettersteig»), возможна ситуация, когда фактор падения будет иметь значение более f = 2. Речь идет о восхождении, когда Вы застрахованы короткой веревочной петлей, скользящей на карабине по стальному тросу. В случае падения, когда расстояние между точками крепления стального троса 5 м, а длина страховочной петли 1 м, то величина фактора падения может достигнуть f = 7! Сила рывка, в этом случае, резко возрастает, что может привести к разрыву страховки или к тяжелым травматическим последствиям для альпиниста. Поэтому страховочные системы «via ferrata» оборудованы встроенным амортизатором, который гасит силу рывка. до 5 кН.

Ударная сила

Сила рывка зависит от конструкции веревки, фактора падения, веса альпиниста и способа страховки. Нужно иметь ввиду, что в течение срока эксплуатации и после рывков веревка теряет свои динамические качества и хуже гасит динамическую нагрузку при последующих срывах. Сила, действующая на последнюю точку страховки (крюк или закладку) при срыве является удвоенной силой рывка. Это должен помнить каждый альпинист при лазании с нижней страховкой.

Как можно снизить силу рывка:

• организовать первую точку страховки как можно раньше, и тем самым снизить фактор падения,

• поддерживать низкий фактор падения по всему маршруту, организуя промежуточные точки страховки через малые интервалы.

• вести веревку через точки страховки свободно (с минимальным трением), так чтобы при срыве веревка могла растягиваться по всей выданной длине,

• использовать амортизаторы на промежуточных точках,

• не блокировать веревку при срыве партнера, для чего необходима тренировка и опыт.

ВНИМАНИЕ! Для страховки альпиниста могут служить только динамические веревки, способные поглотить энергию падения. Ни в коем случае нельзя использовать для этой цели статические веревки, вспомогательные шнуры, лямочные петли! Даже неглубокий срыв на статической веревке может привести к закритической силе воздействия на альпиниста и точки страховки. Самостраховочную петлю рекомендуется делать из динамической веревки.

 

Материалы

Альпинистские верёвки изготовляются в основном из полиамида (нейлон, капрон — прочны, эластичны, износостойки, достаточно устойчивы к влаге и к воздействию химических веществ кроме кислот). Иногда применяется также полиэстер (менее эластичен и верёвка плохо держит узел), редко кевлар (верёвки из кевлара самые прочные, но наименее долговечные и плохо держат узел).

 

Крученые и плетеные верёвки

В настоящее время существует два типа веревок: крученые и плетеные (веревки кабельного типа). Обычно, при одинаковом материале и одинаковой толщине, крученая верёвка, в сравнении с плетёной, имеет лучшие прочностные и динамические характеристики. В то же время, благодаря тому, что плетёная верёвка имеет несущую сердцевину и защитную оплётку, она лучше защищена от механических повреждений и неблагоприятного воздействия солнечного света. У типичной верёвки такого типа сердцевина состоит из нескольких десятков тысяч синтетических нитей. Они распределены в два, три или более прямых, плетёных или крученых жгута, в зависимости от конкретной конструкции и требуемых эксплуатационных характеристик. Например, сердцевина динамической верёвки типа «Classic» производства «Edelrid» состоит из 50400 нитей толщиной 0,025 мм, а её защитная оплетка из 27000 нитей. Плетёные верёвки также более удобны для завязывания узлов.

Защитная оплётка верёвок для альпинизма обычно окрашена. Цвета могут быть самые разные, но всегда яркие, что создает удобство при работе с двумя и более верёвками. Оплетка большинства спелеологических верёвок и «технических» верёвок — белая.

 

Диаметр верёвки

Диаметр динамических и статических верёвок, производимых большинством специализированных фирм, чаще всего лежит в пределах от 9 до 11 мм. Диаметр технических верёвок, применяемых в промышленном альпинизме, — 10—12 мм. Во время соревнований судейская страховка может производиться 12-, 14- и 16-миллиметровой верёвкой.

 

Альпинистская веревка

Альпинистская веревка способна снизить усилие рывка при падении. Динамическая веревка изготавливается путем переплетения пряжи проходящей по всей длине веревки без разрывов. Веревка имеет структуру: ядро (1), оплетку (2) и контрольную нитью года производства (3) внутри ядра. Материал для производства динамических веревок – полиамид. Это прочный и эластичный материал.

Статическая веревка

Статические веревки – это плетенные текстильные веревки, конструкция которых подобна альпинистским веревкам. Они также имеют ядро (1) и оплетку (2). Ядро имеет основную несущую функцию и состоит из отдельных жил. Оплетка держит жилы вместе и защищает их от различных воздействий (механических, химических, тепловых и т.д.). Внутри веревки находится контрольная лента (3), которая содержит идентификационные данные.

Обозначение веревки

Производитель обозначает концы клейкой лентой, на которой указан норма, согласно которой веревка произведена (EN 892 либо EN 1891), тип веревки – одинарная, полуверевка и двойная у альпинистских веревок, тип A либо B у статических веревок – и длина веревки в метрах.