АНАЛИЗ РАБОТЫ ПОЛИСПАСТОВ,
ИСПОЛЬЗУЕМЫХ В ТЕХНИКЕ СПОРТИВНОГО ТУРИЗМА
(с дополнениями и исправлениями к «АНАЛИЗУ...» от декабря 2006 г.)
В декабре 2007 года членами СТК «Тигрис» (г. Хабаровск) проведена повторная серия экспериментов, направленных на анализ работы полиспастов, используемых в технике спортивного туризма; а именно – на получение значения реальных физических затрат, необходимых на поднятие некоего контрольного груза с помощью полиспастов различных способа организации и типа. Как задачи ставилось определить, какой реальный выигрыш в силе дает та или иная из используемых в туризме и альпинизме схем подъема груза, а также увидеть, насколько сильно и какие именно факторы влияют на работу полиспастов, и насколько полученные практические значения будут отличаться от теоретически рассчитанных, «идеальных».
В сравнении с экспериментом прошлого года:
- охвачено расчетами большее количество (шесть вместо четырех) схем полиспастов (см. «Схемы навески...»);
|
|
- оценена работа полиспастов, где в одной схеме используются и блочки, и карабины – в различных комбинациях и последовательности. Отправка: проверить обоснованность (теоретическое обоснование приведено в «Выводах по результатам экспериментов») и получить практические данные по утверждению, что «наибольший эффект от ролика (единственного, наряду с которым в схеме на остальных перегибах используются карабины) будет если поставить его в качестве первого (если считать от тянущих) на выходе веревки из полиспаста»;
- эксперименты проводились не только на грузе в 25 кг (данные сравнивались с аналогичными за 2006 г.), но и на грузе в 65 кг (реальный вес возможного пострадавшего).
Это позволило сделать более разнообразные и детальные заключения по опытам, легшие в основу «Выводов и рекомендаций...» (подробнее – ниже).
В параллель нами читались-изучались интернетовские «Полиспасты для спасательных работ» Федора Фарберова (farberovf@mail.ru), из которых мы многое брали, а по итогу – чем-то можем и дополнить теперь. «Чем и хочу поделиться со всеми кому это интересно......Я не возражаю против размещения данной статьи на других сайтах...» - слова автора; и мы, основываясь на этой фразе, будем ссылаться на них. В нашем тексте ссылки на данный материал выполнены курсивом.
Организация эксперимента.
В отличие от предыдущего года использовалось помещение меньшей высоты (расстояние от точек навески до контрольного груза 4 м, до противовесов – 3 м), что позволило снизить значение погрешностей, связанных с растяжением (удлинением) веревок при нагрузке. Грузы находились над полом в отвесе; навеска максимально исключала дополнительное трение в узлах. Собственно схемы и варианты выполнения каждого эксперимента приведены ниже. Используемая веревка – «среднезаезженная» коломенская спортивная статика 10.5 мм диам. В роли контрольного груза в экспериментах использовались: А) кусок бревна весом ровно в 25 кг плюс блокирующие элементы, вес которых не учитывался; Б) доброволец общим весом (в одежде) 65 кг. В схемах навесок и сводной таблице экспериментов обозначим Контрольный груз как М. В роли противовеса использовались блины от штанги, позволяющие подбирать массу с шагом в 0.125 кг; блины вывешивались на транспортном мешке, который карабином пристегивался к закрепленному на веревке жумару (вес этих перечисленных элементов также не учитывался, за противовес бралась лишь масса блинов).
|
|
Во всех опытах противовес контрольному грузу подбирался так, чтобы без дополнительной помощи он едва начинал приводить в движение веревку и поднимать «пострадавшего» (т.е. приблизительно соответствовал значению минимальной нерывковой нагрузки, достаточной для приведения устройства в движение; в дальнейшем такую величину противовеса будем обозначать в схемах навесок и сводной таблице как F и называть «подъемным весом», например).
Предварительный анализ и подбор снаряжения.
В прошлом году была проведена серия экспериментов – повторов различных вариантов навесок по схемам №№ 1 и 2, разница между которыми заключалась в использовании блочков и карабинов различного устройства и сечения, из различных материалов, различных фирм-производителей. Это делалось с целью выяснения, насколько велика разница при использовании в схемах карабинов, различных по сечению и по материалу. Было выяснено: разница показателей подъемных весов при их использовании различных карабинов (сравнивались отечественные «Иремель», «Ирбис» (титановый), «Ринг» (стальной), «Манарага-У») при использовании их по одинаковой схеме навески столь незначительна, что ей в целом можно вроде и пренебречь. Опять же, Ф. Фарберов: «Потери на трение для карабинов в среднем составляют 50%». Добавляя: «Стальные карабины несколько более эффективны (в среднем 48%) по сравнению с алюминиевыми (52%)». Но форм и (важно!) диаметров карабинов множество, а посему, основываясь на вышесказанном, мы сразу унифицировали процесс, используя в навеске только «Иремели».
По результатам прошлогоднего эксперимента мы утверждали, что отсутствует реальная разница в показателях подъемных весов при сравнении схем с использованием обычных алюминиевых блочков (роликов) «Альтурс» (Россия) и блочков «Ультралегеров» (Petzl). Использование контрольного груза М=65 кг показало, что разница есть, она реальна (до 10% в пользу «Альтурса»); но детальные эксперименты и расчеты не проводились. Посему все занесенные в сводную таблицу результаты опытов получены на «Альтурсах».
В этом году в схемы навески не включались жумары (для простраховки), т.к. имеющийся опыт показывает, что в одной и той же схеме навески, в зависимости от того, как в каждом конкретном случае его поставит-«заломит», жумар может дать при использовании в одной и той же схеме «прибавку» F и в 5, и в 20%; это вносит большие погрешности в расчеты и затрудняет постановку выводов. Остановимся на том, что жумар на простраховке увеличивает значение F в среднем на 10%.
Заметим сразу, что используемые схемы навесок содержат добавляющие трения «излишние» блоки (карабины), которые отсутствуют при применении этих же полиспастов в случаях, когда веревку вытягивают «вверх», от груза (мысль выражена коряво, но кто работал, тот поймет; и опять же – тот же Ф. Фарберов). Но в нашем случае мы тянули «вниз», и применение этих узлов было необходимо.