Выбор оптимальной конструкции полиспаста

2.5.1. У каждой конструкции полиспастов, кроме выигрыша в усилии есть и другие важные
показатели, влияющие на общую эффективность её работы.

Общие конструктивные особенности, способствующие повышению эффективности работы полиспастов:

1. Чем больше рабочая длина полиспаста – тем больше его рабочий ход и расстояние, на
которое поднимается груз за один рабочий ход.

2. При одинаковой рабочей длине быстрее работает полиспаст с большим рабочим ходом.

3. При одинаковой рабочей длине и рабочем ходе быстрее работает полиспаст, требующий
меньше перестановок.

4. Простые полиспасты 2:1 и 3:1 дают самый быстрый подъем с минимумом перестановок системы.
Прежде чем переходить к полиспастам с большим усилием, необходимо убедиться, что приняты все меры борьбы с трением в простом полиспасте.
Часто за счет уменьшения потерь на трение удается продолжить работу более простым полиспастом и сохранить высокую скорость подъема.

Но в целом все зависит от конкретной ситуации, в которой должен применяться тот или иной вид полиспаста. Поэтому однозначные рекомендации дать невозможно.
Для того чтобы подобрать оптимальный полиспаст для работы в каждой конкретной ситуации спасатели должны знать основные плюсы и минусы каждой системы.

2.5.2. Общие рабочие характеристики простых полиспастов[/b]

Плюсы простых полиспастов:
● Просты и понятны в сборке и в работе.
● В простых полиспастах рабочий ход близок к рабочей длине полиспаста, так как они
достаточно полно «складываются» в работе - 1й грузовой ролик вплотную подтягивается к
станции. Это - серьезный плюс, особенно в тех случаях, когда общая рабочая длина
полиспаста ограничена (например, короткая рабочая полка на скале и т.п.)
● Требуется передвигать только один схватывающий (зажим).
● При достаточном количестве людей, выбирающих веревку, простые полиспасты 2:1 и 3:1
дают самую большую скорость подъема.

Минусы простых полиспастов:
● Большее (по сравнению со сложными полиспастами аналогичных усилий) количество
роликов. Следовательно, большие общие потери на трение.
По этой причине в спасательной практике не применяются простые полиспасты больше
чем 5:1.
А при использовании карабинов нет смысла делать простой полиспаст больше чем 4:1
● При одинаковой общей рабочей длине простые полиспасты используют больше веревки чем
сложные полиспасты аналогичных усилий. Рис.18

 

2.5.3. Общие рабочие характеристики сложных полиспастов.

Плюсы сложных полиспастов:
● При равном количестве роликов и схватывающих узлов (зажимов) позволяют создать
полиспасты больших усилий. Например:
3 ролика требуется для сложного полиспаста 6:1 и простого 4:1.
4 ролика для сложного полиспаста 9:1 и простого 5:1. Рис. 19, 20.
● Требуют меньше веревки по сравнению с аналогичными простыми полиспастами. Рис 16.
● По сравнению с близкими по значению простыми сложные полиспасты дают больший фактический выигрыш в усилии, так как задействовано меньше роликов.
Например: в сложном полиспасте 4:1 работает 2 ролика, в простом 4:1 – 3 ролика.
Соответственно в сложном полиспасте потери на трение будут меньше, а ФВ будет больше.
Пример на рис. 21:
В сложном полиспасте 4:1 (2 ролика) при использовании роликов с потерей на трение 20%
ФВ составит - 3.24:1. В простом полиспасте 4:1 (3 ролика) – ФВ = 2.95:1

 

 

 

[b]Минусы сложных полиспастов:[
● Сложнее в организации.
● Некоторые конструкции сложных полиспастов требуют больше перестановок, так как для того чтобы снова растянуть полиспаст на всю рабочую длину, надо передвигать 2 схватывающих узла (зажима)
● При одинаковой рабочей длине, рабочий ход у сложных полиспастов меньше чем у простых, так как они
не складываются полностью при каждом рабочем ходе (к станции подтягивается ролик, ближайший к
тянущим, а 1й грузовой ролик останавливается, не доходя до станции).
Это существенно снижает эффективность работы, особенно в тех случаях, когда общая
рабочая длина полиспаста ограничена (например, короткая рабочая полка на скале и т.п.)
Это также может осложнить работу на последних этапах подъема, когда надо поднимать
груз на рабочую площадку.
● В целом существенно проигрывают простым полиспастам в скорости подъема

Практические советы по работе со сложными полиспастами:

● Для того чтобы сложный полиспаст более полно складывался при каждом рабочем ходе, и
требовалось меньше перестановок, необходимо разнести станции простых полиспастов,
входящих в состав сложного. Рис.22

 

● Система сложного полиспаста требует меньше перестановок в работе, если простой
полиспаст с большим усилием тянет за полиспаст с меньшим усилием.
Пример на рис.22А
А – полиспаст 6:1 (2:1 тянет за 3:1) В этом случае при каждом рабочем ходе требуется
переставлять 2 схватывающих узла.
Б – другая схема полиспаста 6:1 – 3:1 тянет за 2:1. Требуется перестановка только одного
схватывающего узла (зажима). Соответственно система работает быстрее.

 

2.5.4. Во всех приведенных выше конструкциях полиспастов веревку необходимо тянуть в сторону грузовой станции. В горах, на ограниченной площадке или на стене тянуть снизу – вверх может быть очень тяжело и неудобно. Для того чтобы тянуть вниз и включить в работу свой вес, а также, чтобы не рвать спины, часто встегивают дополнительный стационарный ролик (карабин). Рис. 23.
Однако, согласно Правилу полиспастов №1 - стационарные ролики не дают выигрыша в усилии.
Потери на трение в такой схеме, особенно при использовании карабина, могут свести на нет все преимущества от тяги вниз.

 

Что можно сделать в такой ситуации?
Ниже приводятся варианты возможных решений:

а. Если место и снаряжение позволяют – то можно сделать еще одну станцию ниже и собрать один из вариантов полиспаста как показано на Рис. 24.

 

б. Использовать комплексный полиспаст.
Комплексные полиспасты не являются ни простыми, ни сложными – это отдельный
вид.
Отличительная особенность комплексных полиспастов – наличие в системе роликов движущихся навстречу грузу.
В этом заключается главное преимущество комплексных полиспастов в тех случаях, когда станция расположена выше спасателей и надо тянуть полиспаст вниз.
На Рис 25. приведены две схемы комплексных полиспастов, применяемых в спасработах.
Существуют и другие схемы, но они не находят применения в спасательной практике и в данной статье не рассматриваются.

 

Примечание:
Схема показанного на Рис. 25 комплексного полиспаста 5:1 приводится в книге «Школа альпинизма. Начальная подготовка» 1989года издания, стр. 442.

Основные недостатки комплексных полиспастов подобны недостаткам сложных полиспастов:
Комплексные полиспасты не складываются полностью, имеют малый рабочий ход и требуют много перестановок. Например, схема 5:1 требует перестановки двух схватывающих узлов.

2.5.5. В тех случаях, когда усилия собранного полиспаста недостаточно, а длины тянущей веревки не хватает для сборки более мощной схемы, может помочь дополнительный полиспаст 2:1, присоединенный к грузовой веревке схватывающим узлом или зажимом.
Для этого достаточно иметь короткий конец веревки или сложенный в 2-3 раза репшнур, 1 ролик (карабин) и 1 схватывающий (зажим). Пример на Рис. 26.

 

Это один из самых быстрых и простых в организации способов повысить усилие полиспаста - своеобразная «палочка - выручалочка». Добавив схему 2:1 к любому полиспасту вы автоматически получите 2х кратный теоретический выигрыш в усилии. Каков будет фактический выигрыш, зависит от ситуации.
О недостатках этой схемы уже сказано выше – это короткий рабочий ход и много перестановок (необходимо переставлять два схватывающих).
Однако случаются ситуации, когда этот способ может помочь. Например, такой способ нередко применяют в тех случаях, когда часть тянувших полиспаст спасателей вынуждена переключиться на выполнение других задач, а усилий оставшихся работать на полиспасте недостаточно и надо быстро повысить усилие.

2.5.6. На рисунке 27 приводится схема, так называемой «встроенной двойки».
В этой схеме простой полиспаст 2:1 встроен в систему простого полиспаста 3:1. В результате получился полиспаст с ТВ 5:1. Этот полиспаст не относится ни к простым, ни к сложным.
Мне не удалось найти его точного названия. Приведенное на рисунках название составной придумано мной.

В сравнении со схемой на рис. 26 эта система имеет ряд преимуществ:

Несмотря на небольшой проигрыш в ТВ по сравнению со схемой на рис. 26 (5:1 против 6:1) эта система имеет ряд практических преимуществ:

● Это еще более экономичный способ, так как кроме веревки дополнительно требуется только один ролик (карабин).
● Этот способ требует перестановки только одного схватывающего (зажима) и потому более
эффективен в работе.
● Еще один пример системы «встроенной двойки» показан на рис. 27А.
Здесь работает составной полиспаст 10:1 - полиспаст 2:1 «встроен» в полиспаст 6:1.
Подобная система может применяться при вытаскивании пострадавшего в одиночку. В такой схеме неизбежны большие потери на трение и подъем идет медленно. Но в целом система
довольно практична, работает хорошо и позволяет одному спасателю работать не надрываясь.

 

 

2.6. Способы оптимизации расположения полиспаста на местности.

Здесь важно не только уменьшить трение о рельеф всей системы полиспаста или отдельных его частей. Также важно создать необходимое рабочее пространство для эффективной работы полиспаста.