Прочность страховочного снаряжения
И. Ю. Бринк, П. П. Захаров, Т. Ф. Данцова

В предыдущей главе были изложены основные требования к прочности, которым должно удовлетворять страховочное снаряжение. Вопрос надежности страховочного снаряжения настолько назрел, что мы решили рассказать вам об основных результатах проведенных нами исследований прочности страховочного снаряжения. Это позволит вам лучше ориентироваться во всем многообразии встречающегося страховочного снаряжения.

Не секрет, что приобрести в магазине нужное снаряжение практически невозможно. Этот дефицит привел к тому, что основная масса советских туристов и альпинистов пользуются самодельными страховочными системами. Эти системы имеют различные конструкции и подчас не удовлетворяют требованиям прочности. А так как они изготавливаются в единственном экземпляре, то проверка теряет смысл — после испытания система, как правило, разрушается. Поэтому и возникла необходимость обоснования и разработки визуальной оценки прочности ниточных швов на самодельном страховочном снаряжении.

Исследования проводились на достаточно большом количестве образцов. В результате испытаний мы получили величины прочности соединений, выполненных одними и теми же нитками, с одинаковыми параметрами швов: длина стежка, количество стежков. Диапазон изменения прочности ниточных соединений на разрыв оказался весьма широким. Это связано со значительным разбросом прочности нитки в одной бобине и некоторыми другими факторами. Однако, согласно бытующей практике оценки надежности системы не по среднему, а по минимальному результату, проведенные исследования позволили сделать вполне однозначные выводы.

Для изготовления страховочного снаряжения наиболее подходят нитки артикула 50К. Эти нитки прочны, устойчивы к истиранию в процессе пошива и эксплуатации, а также к воздействию солнечного света. Прочность белых ниток составила 18,6 Ньютона, цветных — 6,99 Ньютона (прочность цветных ниток изменяется в широких пределах в зависимости от партии и цвета).

Для приближенного определения прочности ниток в домашних условиях рекомендуем воспользоваться бытовым динамометром.

Для испытания на прочность ниточных швов образцы подготавливались следующим образом. Отрезок ленты длиной 50 см и номинальной прочностью 1000 кг сворачивался кольцом. Один конец ленты накладывается на другой, чтобы величина захода составляла 50 мм. По поверхности соприкосновения лент прокладывались соединительные строчки по различным схемам (рис. 230).

Рис. 230. Для экспериментов ленты соединяли различными способами
Рис. 231. Внешний вид разрывной машины Р-5	Рис. 232. Скоба для закрепления образцов в зажимах	Рис. 233. Образец в зажимах разрывной машины Р-5	Рис. 234. Испытание веревки на разрыв. В зажимы вставлены кольца

Затем мы использовали разрывную машину Р-5, которая позволяет нагружать разрываемый образец до 5000 кг. Внешний вид машины — на рисунке 231. Для закрепления образцов в зажимах были использованы приспособления, изображенные на рисунке 232. Испытуемые образцы, выполненные в виде кольца, надевали на пальцы приспособлений, установленных в зажимах Р-5 (рис. 233).

Рис. 235. Подготовка образцов веревок	Рис. 236. Схема испытания веревки стандартным рывком

Для исследования прочности репшнуров и веревок мы вставляли в зажим кольца (рис. 234). Исследовавшиеся образцы веревок и репшнуров пропускались в кольца и завязывались узлами (рис. 235).

Для анализа прочности ниточных соединений лент мы использовали показатель прочности одного стежка. Величина прочности одного стежка определялась нами как результат деления разрывной нагрузки образца на количество стежков в силовом соединении. Прочность одного стежка мы соотносили с прочностью нитки. В результате проведенных экспериментов прочность одного стежка располагалась в диапазоне от Рнити до 1,97 Рнити (Рнити — прочность нити на разрыв). Ни в одном из опытов прочность стежка не была ниже прочности нити. Таким образом, прочность ниточного соединения равна произведению прочности нити на количество стежков.

В большей мере безопасность альпиниста или туриста определяется прочностью веревки, которой он пользуется. Приходится констатировать, что выпускаемая в стране веревка пока не полностью удовлетворяет требованиям прочности, не говоря уже о стандартах УИАА (Международного союза альпинистских ассоциаций.) УИАА требует, чтобы веревка выдерживала 7 стандартных рывков (рис. 236). Для испытания веревки стандартным рывком берут ее четырехметровый отрезок, один конец его наглухо закрепляют, к другому привязывают груз 80 кг. Этот груз поднимают выше точки закрепления на 4 м и бросают вниз. Таким образом он пролетает 4 м до точки закрепления веревки и 4 м ниже нее. Семь рывков предусмотрены, потому что в результате срыва на реальном горном рельефе, рывок, которому подвергается человек, может оказаться более жестким, чем созданный условиями испытаний.

Приведем данные, полученные комиссией по безопасности немецкого союза альпинистов. Для испытания они взяли веревку, которая выдержала 13 стандартных рывков УИАА. В полевых же испытаниях эта веревка, имея один перегиб 90 ° на гранитной кромке с радиусом изгиба 1 мм, выдержала только 1 рывок.

Итак, на практике возникает такое стечение обстоятельств, что прочность веревки “уменьшается” в несколько раз. Поэтому, если использовать веревку отечественного производства, единственный способ обеспечить безопасность — ходить на сдвоенной веревке.

Иногда альпинисты в домашних условиях окрашивают отечественные веревки в яркие цвета (такими производятся импортные). Погоня за внешним эффектом приводит к снижению прочности. Мы испытали кое-какие ленты, веревки, репшнуры, окрашенные в домашних условиях. Что же при этом выяснилось?

1. Окрашенная веревка, лента, репшнур становятся значительно жестче.

2. Под нагрузкой они мало растягиваются и рвутся резко, иногда с резким хлопком, похожим на выстрел. Неокрашенные образцы ведут себя иначе — они потрескивают при растяжении и начинают рваться по отдельным волокнам.

3. Разрывные нагрузки самокрашенных образцов снижаются в 2—3 раза. Например, прочность новой восьмимиллиметровой веревки составила 1750 кг. Окрашенный образец порвался при нагрузке 525 кг. Прочность репшнура, окрашенного в светло-желтый цвет при низких температурах красящего раствора, составила всего 280 кг. После осмотра места разрыва оказалось, что в процессе крашения успела окраситься только оплетка, а сердцевина осталась светлой. В табл. 6 приведены данные прочности на разрыв для различных лент, окрашенных в домашних условиях.

Относительную разницу в показателях можно объяснить различными условиями крашения.

Из представленных результатов можно сделать только один вывод — красить страховочное снаряжение нельзя!

Нами были проведены также исследования репшнуров и лент, которые длительное время находились под воздействием погодных факторов. Образцы были сняты с маршрутов восхождений в районе альпинистской базы “Узункол”. Эти репшнуры и ленты использовались для организации спусков по закрепленной веревке. Исследования дали следующие результаты (табл. 7).

Таблица 6

Конструкция ленты	Номинальная разрывная нагрузка, кг	Разрывная нагрузка окрашенного образца, кг
Плоская лента	1000	270
Трубчатая лента	1300	870
Плоская лента	600	305

Таблица 7

Время нахождения образца на маршруте	Вид образца	Номинальная нагрузка, кг	Разрывная нагрузка образца, кг
2—3 месяца	Репшнур	600	320
2—3 месяца	"-"	"-"	360
1 год	"-"	"-"	120
"-"	"-"	"-"	110
2—3 месяца	Лента	1000	590
"-"	"-"	600	300
3 месяца	"-"	1300	600
1—2 месяца	"-"	800	540

Эти результаты красноречиво показывают ненадежность старых петель. Не всегда можно установить срок, в течение которого петля висела на скалах, поэтому вывод прост — во время спусков всегда меняйте старые, давно висящие на маршруте петли на новые.

Отчего же уменьшается прочность? Прежде всего от воздействия ультрафиолетового излучения, которое разрушает полимерные соединения волокон.

Влияет ли на прочность веревки ее обледенение? Проведение таких экспериментов весьма затруднительно. Однако можно предположить, что прочность веревки значительно уменьшится из-за потери эластичности. Страховка обледенелыми веревками ненадежна.

Нами были проведены испытания репшнуров, которые находились длительное время в эксплуатации у альпинистов. Эти репшнуры использовали для самостраховочных петель и т. д. Образцы использовались эпизодически во время занятий и восхождений. Они не имели видимых повреждений. Разрывные нагрузки репшнуров — в табл. 8.

Таблица 8

Рис. 237. Веревка продевается в крюк и завязывается узлом проводник	Рис. 238. Веревочная петля завязана на ушке крюка полусхватывающим узлом

Различие в прочности этих репшнуров, по-видимому, обусловлено разной интенсивностью их эксплуатации. Следует сделать вывод, что крайне нежелательно пользоваться репшнуром более 2 лет. Тем более что и паспортные данные говорят о том же.

Была исследована на прочность оплетка от основной веревки. Долгое время в альпинистской и туристской среде бытовало мнение, что из оплетки основной веревки можно делать самостраховку. Прочность оплетки на разрыв оказалась всего 165 кг. Такими петлями пользоваться ни в коем случае нельзя!

Мы считаем необходимым привести крайне интересные результаты, полученные комиссией по безопасности Немецкого союза альпинистов. Результаты касаются прочности веревок и репшнуров, которые используются в качестве оттяжек, закрепляемых прямо на крючьях, чтобы сэкономить карабин. Рассматривались три варианта такого закрепления:

1-й — веревка продевается в крюк и завязывается узлом (рис. 237); 2-й — петля пропускается в ушко крюка и завязывается полусхватывающим узлом вокруг его ушка (рис. 238) — так делают, когда необходима длинная оттяжка, а имеющаяся в наличии петля заранее связана или сшита:

3-й — веревочная петля вставляется в ушко крюка до своей середины и потом две образовавшиеся петли защелкиваются карабином (рис. 239). Получается короткая оттяжка, равная половине длины петли.

При использовании всех трех вариантов следует помнить о том, что кромка ушка крюка может быть острой, и это может явиться причиной разрыва веревки при ее нагрузке. Поэтому все острые кромки на ушке крюка должны быть скруглены. Результаты в табл.9 помогают определить меру доверия оттяжкам, используемым без карабина.

Таблица 9

Рис. 239. Веревочная петля вставлена в ушко крюка	Рис. 240. Лента хорошо лежит на перегибе скалы	Рис. 241. Лента, продетая в кольцо, при рывке неравномерно нагружается по своей ширине

Как видно, если использовать тонкие репшнуры, более эффективны второй и третий способы, если использовать толстую веревку, прочность практически не изменяется или изменяется в малых пределах. Веревка, выдерживающая 1000 кг в первом варианте ее использования, никак не может выдержать двойную нагрузку, то есть 2000 кг. То же будет происходить с оттяжкой, которая завязана полусхватывающим узлом. При применении сложенной вдвое петли (3-й вариант) она никак не выдержит 4Х 1000 кг. Для толстых веревок эта величина будет гораздо меньше.

Ленты (стропы) применяют в страховочных системах, оттяжках в закладках. Они мягки, эластичны, хорошо ведут себя на морозе в отличие от хлопчатобумажных — не грубеют. Ленты достаточно эффективно могут быть использованы на перегибах скал (рис. 240).

На перегибе скалы нагрузка на внутренние — ближние к перегибу — и внешние волокна ленты отличаются в очень небольших пределах. У веревок это отличие более выражено. Но ленты хуже ведут себя в ушках крючьев. Если широкая лента вставлена в ушко крюка, то не только при рывке, но и при значительной нагрузке края ленты начинают разрываться. На рисунке 241 изображено распределение сил по ширине ленты, вставленной в кольцо. Таким образом, ясно, что пряжки, применяемые для соединения лент, должны быть только прямоугольными. Естественно, что их кромки нужно скруглить. Если в соединении с лентой все-таки используется кольцо, то края ленты необходимо подвернуть и закрепить ниточным швом.

Обратим внимание на результаты испытаний петель-оттяжек из ленты, которые были проведены комиссией по безопасности Немецкого союза альпинистов. Эти петли пропускались через ушко крюка так же, как и веревочные. В табл. 10 приведены величины разрывной нагрузки различных оттяжек из ленты.

Из приведенных данных следует, что широкие ленты не следует завязывать на ушке крюка полусхватывающим узлом. Лучше, по-видимому, использовать оттяжки из лент с двумя карабинами типа “ирбис”, но ни в коем случае не треугольными.

Таблица 10

Связывать ленту в петлю следует узлом “грепвайн”. Можно соединить ее ниточными швами. Прочность ниточного соединения будет ничуть не хуже, чем у узла “грепвайн”; ниточное соединение имеет свои достоинства и недостатки. Сшитая петля лучше держит на острых выступах скал, однако ниточные соединения могут перетираться. Поэтому ленты необходимо соединять контрастными нитками, чтобы легче было следить за целостностью соединения.

<< Назад  Далее >>

Вернуться: Бринк, Бондарец. Ателье туриста