живлення

Що таке статичне навантаження на мотузку. Альпіністська мотузка. Склад та характеристики. Особливості статичної мотузки

Типи альпіністських мотузок

Матеріали

Альпіністські мотузки виготовляються в основному з поліаміду (нейлон, капрон - міцні, еластичні, зносостійкі, досить стійкі до вологи та впливу хімічних речовин крім кислот). Іноді застосовується також поліестер (менш еластичний і мотузка погано тримає вузол), рідко кевлар (мотузки з кевлару найміцніші, але найменш довговічні та погано тримають вузол).

Кручені та плетені мотузки

В даний час існує два типи мотузок: кручені та плетені (мотузки кабельного типу). Зазвичай, при однаковому матеріалі та однаковій товщині, кручена мотузка, у порівнянні з плетеною, має кращі міцнісні та динамічні характеристики. У той же час, завдяки тому, що плетена мотузка має несучу серцевину та захисне обплетення, вона краще захищена від механічних пошкоджень та несприятливого впливу сонячного світла. У типової мотузки такого типу серцевина складається з кількох десятків тисяч синтетичних ниток. Вони розподілені в два, три або більше прямих, плетених або кручених джгута, залежно від конкретної конструкції та необхідних експлуатаційних характеристик. Наприклад, серцевина динамічної мотузки типу «Classic» виробництва «Edelrid» складається з 50400 ниток товщиною 0,025 мм, а її захисне обплетення з 27000 ниток. Плетені мотузки також зручніші для зав'язування вузлів.

Захисна оплетка мотузок для альпінізму зазвичай забарвлена. Кольори можуть бути різні, але завжди яскраві, що створює зручність при роботі з двома і більше мотузками. Обплетення більшості спелеологічних мотузок і «технічних» мотузок – біла.

Діаметр мотузки

Діаметр динамічних і статичних мотузок, що виробляються більшістю спеціалізованих фірм, найчастіше лежить у межах від 9 до 11 мм. Діаметр технічних мотузок, які застосовуються в промисловому альпінізмі, - 10-12 мм. Під час змагань суддівська страховка може проводитися 12-, 14- та 16-міліметровою мотузкою.

Важливо:у практичній роботі товщина мотузки має відношення тільки до загальної ваги, гнучкості, зручності поводження тощо і не є показником надійності мотузки (див. нижче).

Динамічні та статичні мотузки

Чинник (коефіцієнт) падіння

Фактор падіння визначається ставленням висоти падіння до довжини мотузки, що його затримує.

Максимально можливий (і найнесприятливіший) чинник падіння це 2, коли точка зриву перебуває в довжину мотузки вище, ніж точка страховки. При зриві з рівня точки страховки фактор падіння дорівнює 1.

Примітка: Динамічними називаються навантаження, які швидко змінюються за величиною та напрямом.

Основна відмінна риса, що визначає вид цієї мотузки, це її динамічні якості - здатність подовжуватися під навантаженням. Ще при конструюванні мотузки залежно від бажаних експлуатаційних властивостей визначається здатність до подовження як у процесі нормального вживання, так і при поглинанні динамічного удару. Відповідно до ступеня подовження під навантаженням, а також цілями, для яких вона виробляється, мотузка поділяється на два основні види: динамічна, або альпіністська мотузка і статична, або спелеоверівка.

Динамічні мотузки

Основна властивість динамічних мотузок - це здатність амортизувати динамічний удар, що виникають при зриві з фактором падіння більше 1 (див. врізання). Виготовляється здебільшого потреб альпінізму. Їхні основні якості визначаються нормами UIAA.

Вимоги UIAA та EN892 (європейські вимоги) для динамічного мотузки:

Сила ривка повинна бути не більше 12 кН при факторі ривка 2 з вагою 80 кг (55 кг для мотузки або подвійний мотузки);
Мотузка повинна витримувати не менше 5 ривків з фактором ривка 2 та вагою, зазначеною вище;
Подовження не повинно бути більше 8% під вантажем 80 кг (для напіввірьовки не більше 10% під вантажем 80 кг);
Гнучкість при зав'язуванні вузлів - коефіцієнт гнучкості (діаметр мотузки/діаметр мотузки всередині вузла при навантаженні 10 кг) має бути не більше 1,2;
Зміщення обплетення мотузки щодо серцевини - 2 метри мотузки протягують через спеціальний пристрій 5 разів. Зміщення обплетення мотузки щодо серцевини має бути менше 40 мм;
Маркування повинно вказувати тип мотузки (одинарна, напівмотузка або подвійна мотузка), виробника та CE-сертифікат.

Для перевірки динамічних мотузок використовують тест «Dodero». Найкращі зразки мотузок витримують до 16 ривків.

Недоліки

Динамічні мотузки м'які, як правило, сильно намокають і обмерзають;
На м'яких мотузках погано тримають жюмари. джерело не вказано 227 днів] ;
При використанні жюмарів необхідність тупцювати на місці, доки не вибирається до 5-6 метрів подовження, перш ніж спелеолог або альпініст відірветься від підлоги;
Постійні підскоки при кожному переміщенні самохвату (жюмару) по мотузці;
З-за підскоків при зіткненні зі скелею еластична мотузка більше треться;
Динамічні мотузки не можна використовувати під постійними статичними навантаженнями (переправи, перила, траверси).

Динамічно мотузки бувають таких типів:

Одинарна динамічна мотузка або основна мотузка

Переваги

Одинарна мотузка найбільш довговічна у використанні, простіша в роботі;
Вона легша, ніж дві напівмотузки (але важче за здвоєну мотузку).

Недоліки

На відміну від здвоєних мотузок, менш захищена від перебивання камінням, льодом або від обрізання об гострий край скелі;
Необхідно стежити, щоб при проходженні через проміжні точки вона не робила великих перегинів, тому що при цьому зростає тертя при її проходженні, мотузку важко вибирати, це може призвести до зриву, уповільнює роботу першого у зв'язці;
При проходженні через багато карабінів під час зриву через тертя мотузка може не подовжитися і динамічні властивості можуть не виявлятися повною мірою.

Щоб уникнути цього необхідно використовувати відтяжки, страховки розташовувати більш оптимально, спрямовуючи хід мотузки.

Напіввірівка

Переваги

Кожна мотузка стягується в меншу кількість карабінів;
При використанні двох напіввірьовок зменшується тертя в карабінах і рельєф, що допомагає при роботі на складних маршрутах.
Вони більш захищені від перебивання, хоча кожна мотузка менш надійна сама по собі і швидше виходить з ладу через пошкодження обплетення;
Зручна при спуску дюльфером (швидкісному спуску) – не потрібно нести ще одну мотузку. Одна мотузка застосовується для спуску, інша для страховки.

Недоліки

Прийоми страховки складніші, ніж для одинарної мотузки і від страхуючого вимагає більшого досвіду та уваги. При нижній страховці треба стежити, щоб у кожній із мотузок не було провисання. При клацанні мотузки в карабін проміжної точки перший у зв'язці вибирає одну з мотузок. Страхуючий повинен оперативно видати її й у разі потреби - терміново вибрати у початкове становище. При цьому розташування іншої гілки мотузки не змінюється;
Пара з двох мотузок більш важка в порівнянні з одинарною мотузкою;
Менш довговічна.

Подвоєна мотузка

Переваги

Її легше вибирати першому у зв'язці (2 тонкі мотузки легше проходять через карабіни та рельєф);
Її зручно використовувати при дюльфері;
Легше, ніж одинарна та подвійна мотузка.

Недоліки

Вона тонша і легше ушкоджується;
Її не можна використовувати для перил.

Статичні мотузки

Який відрізняється безпекою, надійністю та хорошими динамічними характеристиками.

На сьогоднішній день цей виріб широко використовується для різних видів діяльності, які пов'язані з ходінням та підйомом на гори, наприклад, альпінізм, спелеологія тощо.

Види альпіністських мотузок

Мотузка для альпінізму переважно виготовляється з поліаміду, що сплітається особливим способом.Найчастіше мотузки є серцевиною з еластичних волокон і зовнішню обплетення з більш жорстких матеріалів. Використання такої двоскладової конструкції при виробництві виробу дозволяє відрізнятися йому за міцністю та зносостійким характеристикам. Також така методика виготовлення робить мотузку більш еластичною та розтяжною, що дозволяє трохи пом'якшити ривок під час падіння.

Також на сучасному ринку можна знайти альп мотузки з кевлару та поліестеру,які також характеризуються зносостійкістю та міцністю, проте вузол тримають набагато гірше. Поліестер не такий еластичний, як кевлар, а кевлар вважається недовговічним матеріалом.

Різновиди

На даний момент існує три основні типи:

Статичні- характеризується зниженим рівнем подовження, погано тягнуться, через що дозволяється їх використовувати при амортизації підвищених динамічних навантажень. Мотузка статична застосовується переважно у промисловому вигляді альпінізму, при рятувальних операціях тощо.
Мотузка динамічна– пристрій, який добре тягнеться, через що пом'якшує удар під час падіння. Використовується в скелелазанні та у всіх різновидах спорту, де можливий зрив та падіння.
Додаткові – репшнури,що не беруться для підстрахування, а застосовуються виключно для в'язання сходів альпіністів, вузлів та перевезення вантажів.

Особливості статичного спорядження

Мотузка статика виникла ще в 1960-х, коли всі недоліки і мінуси динамічних пристроїв почали проявлятися при підкоренні вертикальних печер. Серед головних особливостей даного спорядження, варто зазначити такі.

Спелеологічна мотузка (або статика) береться для встановленої навішування, тобто, щоб монтувати провіски для колодязів та перила.
Через її знижену властивість розтягування вона має набагато меншу можливість до поглинання енергії, а динамічні навантаження стають вищими.
Чим гірша еластичність даного пристрою, тим меншим буде ризик падіння.
Представлений трос дозволяється використовувати у вигляді страховки лише в ситуації, якщо страховка проводиться зверху.

Варто відзначити, що мотузка динамічна та статична відрізняються головним чином тим, що динамічне спорядження має більший рівень подовження, може поглинати більше енергії, тому навантаження не такі високі. У статичних пристосуваннях навантаження найчастіше вище 1000 кгс при падінні вантажу в 80 кілограм, а от у випадку з мотузкою динаміка цей параметр часто не становить більше 2 кгс.

Таким чином, статика та динаміка мотузки обов'язково повинні враховуватися при виборі спорядження для певного виду діяльності.

ВІДЕО: Виготовлення шнурів та мотузок для садків, захисно уловлювальних сіток (ЗУС), спортивних виробів, для дому та побуту

· Статична мотузка застосовується для фіксованого навішування, тобто для провішування колодязів та влаштування поручнів;

· Через нижчий ступінь подовження її здатність поглинати енергію нижче, а пікові динамічні навантаження значніші. Вони перевищують 1000 кгс при падінні вантажу вагою 80 кг з фактором, рівним всього 1, тоді як для динамічної мотузки це значення рідко перевищується навіть при падінні з найвищим фактором - 2.

· Чим менше еластичність мотузки, тим менший допустимий фактор падіння;

· Статична мотузка може застосовуватися для страховки партнера лише за умови, що страховка здійснюється зверху.

Вимоги prEN 1891 (європейські вимоги) для статичних мотузок:

· Сила ривка має бути менше 6 kN при факторі ривка 0.3 та вазі 100 кг;

· Мотузка повинна витримати як мінімум 5 ривків з фактором падіння 1 та вагою 100 кг, з вузлом «вісімка»;

· Подовження, що виникає при навантаженні від 50 до 150 кг, не повинно перевищувати 5%;

· Коефіцієнт гнучкості при зав'язуванні вузлів (діаметр мотузки/діаметр мотузки всередині вузла при навантаженні 10 кг) - повинен бути не більше 1.2;

· Зміщення обплетення мотузки щодо серцевини - 2 метри мотузки протягують через спеціальний пристрій 5 разів. Зміщення обплетення мотузки щодо серцевини має бути не більше 15 мм;

· Вага обплетення мотузки має бути не більше певної частки від загальної маси мотузки;

· Статичне зусилля на розрив - мотузка повинна витримувати не менше 22 kN (для мотузок діаметром 10 мм і більше) або 18 kN (для 9 мм мотузок), з вузлом "вісімка" - 15 kN.

· Маркування - на кінцях мотузки вказується тип мотузки (A або B), діаметр, виробник.

Статичні мотузки бувають 2 типів:

Тип A

Тип A - використовується для висотних та рятувальних робіт, а також для спелеології.

Тип Б

Тип B - мотузка меншого діаметра на менше навантаження, ніж мотузка типу А. Може використовуватися тільки для спуску (дюльфера).

Статико-динамічна мотузка

Прагнучи в одній мотузці поєднати властивість динамічних і статичних мотузок, конструктори кількох фірм розробили її різновид - так звану статико-динамічний мотузок.

Статико-динамічна мотузка теж має кабельну конструкцію, але складаються з трьох конструктивних елементів: двох різних за своїми динамічними якостями несучих серцевин і захисного обплетення. Центральна серцевина статико-динамічних мотузок складається з поліестерних або кевларових волокон. Вона попередньо натягується до певної межі, щоб зменшити її можливість подовжуватися під навантаженням. Друга серцевина, обплетена навколо центральної, зроблена з поліамідних волокон, які більш еластичні, ніж поліестерні або кевларові. Волокна захисного обплетення теж поліамідні.

Ідея, закладена в цій конструкції, така: при нормальному вживанні, тобто при спуску і підйомі, навантаження сприймає цілком менш еластична серцевина, і поведінка мотузки до навантаження 650-700 кг статично. При навантаженні понад 700 кг ця серцевина рветься і при цьому поглинає частину енергії падіння. Частина, що залишилася, її поглинається значно більш еластичною поліамідною серцевиною, що вступає в дію.

Різне

Міцність мотузок

Величини оголошеної міцності на розрив, гарантовані виробниками, дуже значні - від 1700 кг для 9-міліметрової мотузки до 3500 кг для 14-міліметрової та більше. Однак багато факторів знижують міцність мотузок і не слід орієнтуватися на ці цифри:

Будь-який вузол у тому чи іншою мірою послаблює мотузку. Грамотно підібравши вузли, можна значно знизити ослаблення.

· Перегинання у вузлах - залежно від вузла, міцність мотузки слабшає на 30-60% (від 30% для вузла дев'ятка до 59% для вузла зустрічний провідник). Сили, що діють на навантажену мотузку без вузлів, розподіляються поступово по її поперечному перерізу. Якщо мотузка перегинається, сили при навантаженні розподіляються нерівномірно. Частина ниток, що знаходяться на зовнішній стороні дуги, дуже сильно натягується. У зоні перегину виникають і поперечні зусилля, які сумуються з поздовжніми та додатково навантажують нитки мотузки. Чим сильніше вона вигнута, тим більшою мірою зменшується її міцність;

· Вплив води та вологості – поглинання води поліамідними волокнами, з яких складається мотузка, значно. Випробування з вузлами показали, що волога мотузка на 4-7% слабкіша за суху. При замерзаннімокрой мотузки її міцність зменшується ще більше, до 18-22%. Вологі кевларові мотузки слабші на величину до 40%;

· Старіння - під впливом фотохімічних і термічних процесів, як і внаслідок окисного впливу повітря полімери схильні до безперервного прогресуючого незворотного процесу -деполімеризації або старіння. Деполімеризація особливо швидко йде перші місяці після виробництва, потім процес уповільнюється. Процеси старіння протікають незалежно від того, експлуатується мотузка чи ні. Процес особливо інтенсивно йде під впливом тепла та світла.

· Знос при використанні - в результаті механічних впливів, яким мотузка піддається в процесі експлуатації, одночасно зі старінням зношується і фізично. Особливо великий внесок у зменшення міцності дає абразивну дію внаслідок тертя. Особливо несприятливий вплив, що сприяє інтенсивному зносу мотузки, спусковий пристрій сміття глиною, брудом і т. п. Навіть при слабкому забрудненні глиною протягом короткого часу міцність зменшується приблизно на 10%.

Усі вищевикладені факти призводять до того, що практичнаміцність у мотузки, що була у вживанні може бути значно меншою від заявлених значень. Наприклад, спелеоверівка «Edelrid-Superstatic», що випускалися в 1981-82роках, має оголошену міцність 2500 кгс. Після 5-ти років експлуатації її практична міцність склала менше 700 кгс.

Маса мотузки

Маса мотузки залежить від товщини. Її величина вимірюється в стандартних умовах (вологість повітря 65%, температура 20 ° C) і вказується виробником у паспорті мотузки (у грамах на метр). Зазвичай маса становить від 52 до 77 г/м залежно від товщини та конструкції. Волога мотузка важча за величину до 40% від її первісної маси. Зараз для спелеології застосовуються імпрегновані мотузки, які менше намокають (Drylonglife, Everdry, Superdry).

Зберігання

· Мотузку слід зберігати в сухому, темному, прохолодному місці бажано в чохлі.

· Її не можна тримати в розтягнутому стані, при цьому губляться її еластичні властивості.

· Якщо мотузка забруднилася - її потрібно випрати порошком, після чого добре промив від миючого засобу сушити в розкладеному (не розтягнутому) стані (Згідно з деякими джерелами, прання мотузки рекомендується проводити в теплій прісній воді БЕЗ застосування миючих засобів).

· Не піддавати мотузку хімічному та тепловому впливу. Треба знати, що ультрафіолетове випромінювання слабко впливає на міцність хорошої мотузки, але будь-яке джерело тепла псує і руйнує синтетичні волокна. Не можна сушити мотузку біля опалювальних приладів або під спекотним сонцем.

· Уважно оглядати мотузку на наявність пошкоджень обплетення або внутрішніх пошкоджень, особливо перед використанням. За наявності пошкоджень – замінити мотузку або обрізати пошкоджену ділянку.

· Після сильних ривків мотузку бажано замінити (у паспорті вказується на скільки ривків з яким фактором розрахована мотузка).

· Використовувати мотузку можна 2 роки, але не більше 5 років з моменту випуску. При цьому відбувається старіння волокон та їх деполімеризація. Після 5 років її властивості можуть змінитися, і вона не задовольнятиме норми UIAA. Згідно з деякими авторами мотузку слід замінити після 300 довжин лазіння.

Довжина мотузок

В альпінізмі існує одиниця виміру довжини складного схилу - мотузка. Класично вона дорівнює 40 метрам, це відстань комфортної чутності, а найчастіше і видимості членів зв'язки, однак така довжина мотузок практично повністю втратила свою актуальність поступившись місцем мотузкам - по 50 м. Останні віяння в Альпінізмі, розвиток страхувальних пристроїв, засобів зв'язку, збільшення складності маршрутів , Приводять до поширення 60 метрових мотузок, а Європейським стандартом для нових маршрутів є мотузки по 70 метрів.

Основна властивість динамічних мотузок - це здатність амортизувати динамічний удар, що виникає при зриві з . Виготовляється здебільшого потреб альпінізму. Їхні основні якості визначаються нормами UIAA.

Вимоги UIAA та EN892 (європейські вимоги) для динамічного мотузки:
- Сила ривка повинна бути не більше 12 кН при факторі ривка 2 з вагою 80 кг (55 кг для напіввірьовки або подвійного мотузка);
- мотузка повинна витримувати не менше 5 ривків з фактором ривка 2 та вагою, зазначеною вище;
- подовження не повинно бути більше 8% під вантажем 80 кг (для напіввірьовки не більше 10% під вантажем 80 кг);
- Гнучкість при зав'язуванні вузлів - коефіцієнт гнучкості (діаметр мотузки/діаметр мотузки всередині вузла при навантаженні 10 кг) має бути не більше 1,2;
- Зміщення обплетення мотузки щодо серцевини - 2 метри мотузки протягують через спеціальний пристрій 5 разів. Зміщення обплетення мотузки щодо серцевини має бути менше 40 мм;

- Маркування повинно вказувати тип мотузки (одинарна, напівмотузка або подвійна мотузка), виробника та CE-сертифікат.

Для перевірки динамічних мотузок використовують тест «Dodero». Найкращі зразки мотузок витримують до 16 ривків.

Недоліки
- Динамічні мотузки м'які, як правило, сильно намокають і обмерзають;
- на м'яких мотузках погано тримають жумари;
- при використанні жумарів необхідність тупцювати на місці, поки не вибирається до 5-6 метрів подовження, перш ніж спелеолог або альпініст відірветься від підлоги;
- постійні підскоки при кожному переміщенні самохвату (жюмару) по мотузці;
- Через підскоки при зіткненні зі скелею еластична мотузка більше треться;
- Динамічні мотузки не можна використовувати під постійними статичними навантаженнями (переправи, перила, траверси).

Динамічно мотузки бувають таких типів:

Одинарна динамічна мотузка або основна мотузка

Маркування -

Одинарним (основним) називається такий тип динамічної мотузки, який за своєю конструкцією призначений для використання для страховки при вільному лазні і має необхідні якості для надійного затримання падіння з максимальним фактором 2. Товщина основної мотузки найчастіше від 10,5 до 11,5 мм. При просуванні мотузка послідовно клацається в карабіни проміжних точок страховки.
Переваги
- Одинарна мотузка найбільш довговічна у використанні, простіша в роботі;
- Вона легша, ніж дві напівмотузки (але важче за здвоєну мотузку).
Недоліки
- на відміну від здвоєних мотузок менш захищена від перебивання камінням, льодом або від обрізання об гострий край скелі;
- Необхідно стежити, щоб при проходженні через проміжні точки вона не робила великих перегинів, так як при цьому зростає тертя при її проходженні, мотузку важко вибирати, це може призвести до зриву, уповільнює роботу першого у зв'язці;
- При проходженні через багато карабінів під час зриву через тертя мотузка може не подовжуватися і динамічні властивості можуть не виявлятися повною мірою.

Напіввірівка

Напіввірьовкою називається динамічна мотузка, яка обов'язково має бути здвоєна при страховці. У одиночної напіввірьовки немає необхідних якостей для того, щоб витримати падіння з фактором 2. Напіввірьовки мають товщину 8.5-10 мм. При використанні системи з двох напіввірьовок вони по черзі стягуються в різні карабіни та різні точки страховки, утворюючи дві паралельні доріжки. Напіввірьовки клацають у карабіни по черзі, розподіляючи одну мотузку праворуч по ходу руху, іншу — ліворуч. Не допускається перехльостування мотузок. Зазвичай використовують напівмотузки різних кольорів.
Переваги
- Кожна мотузка стягується в меншу кількість карабінів;
- При використанні двох напіввірьовок зменшується тертя в карабінах і рельєф, що допомагає при роботі на складних маршрутах.
- Вони більш захищені від перебивання, хоча кожна мотузка менш надійна сама по собі і швидше виходить з ладу через пошкодження обплетення;
- Зручна при спуску дюльфером (швидкісному спуску) – не потрібно нести ще одну мотузку. Одна мотузка застосовується для спуску, інша для страховки.
Недоліки
- Прийоми страховки складніші, ніж для одинарної мотузки і від страхувальника потребує більшого досвіду та уваги. При нижній страховці треба стежити, щоб у кожній із мотузок не було провисання. При клацанні мотузки в карабін проміжної точки перший у зв'язці вибирає одну з мотузок. Страхуючий повинен оперативно видати її й у разі потреби - терміново вибрати у початкове становище. При цьому розташування іншої гілки мотузки не змінюється;
- пара з двох мотузок більш важка в порівнянні з одинарною мотузкою;
- Менш довговічна.

Подвоєна мотузка

Подвоєна (подвійна або цвілінгова) мотузка - використовують як одинарну, пролужують одночасно обидві мотузки в кожен карабін. Діаметр здвоєної мотузки 7.8-9 мм. Згідно з деякими авторами здвоєну мотузку потрібно клацати в точку страховки через різні карабіни, тому що при зриві мотузки можуть защемити один одного і перебитися.
Переваги
- її легше вибирати першому у зв'язці (2 тонкі мотузки легше проходять через карабіни та рельєф);
- її зручно використовувати при дюльфері;
- Легше, ніж одинарна та подвійна мотузка.
Недоліки
- вона більш тонка і легше ушкоджується;
- Її не можна використовувати для поручнів.