А. А. Жданов
Скачать 33.92 Kb.
|
III. СТРАХОВКА НА ОТВЕСНЫХ СКАЛАХ Падение по отвесу является наиболее серьезным случаем для страховки. Большая скорость падения, колоссальное динамическое усилие, могущее легко возникнуть при неправильном протравливании, и, наконец, значительность энергии, которую нужно компенсировать, — все это требует от страхующего волевых качеств, быстроты рефлекса, хорошей тренировки и точного знания дела. Отвесные участки большей частью встречаются на скалах. По отвесным или почти отвесным ледяным стенам (круче 70°) альпинистам практически передвигаться не приходится, поэтому в настоящем разделе мы ограничиваемся рассмотрением приемов страховки на отвесных скалах. Падение на весьма крутых склонах (круче 70о) можно приравнять к свободному падению, так как поглощение энергии падения за счет трения о столь крутой склон очень невелико. Осуществляя подъем или спуск, альпинист редко двигается по линии падения воды. Обычно он уклоняется от нее, в результате чего в его падении почти всегда будет иметь место некоторый маятник. В табл. 5 приведены высоты падения соответствующие 1 м выданной веревки при движении вверх от страхующего под некоторым углом. Таблица 5
Опыты, проведенные на 60-градусной гладкой скальной стене яри падения маятником потребовали такой же длины протравливания веревки, как если бы тело упало по линии падения воды на соответствующую высоту. Кроме того, изменение направления удара по сравнению с направлением выдачи веревки до падения приводило при плечевой страховке, к некоторому повороту туловища страхующего, что неблагоприятно сказывалось на его устойчивости. Исходя из сказанного, мы не считаем возможным при маятниковых падениях снижать нормы протравливания веревки. А. Страховка через выступ Страховка через выступ является одним из наиболее удобных и надежных способов, основным для большинства скальных маршрутов. Своевременное и надлежащее по силе и равномерности зажатие веревки страхующим главное условие надежного осуществления этого способа страховки. Обычно страхующий пропускает веревку через плечо или держит ее двумя руками. Поглощение работы падения в основном происходит за счет работы трения между веревкой и выступом и (относительно небольшая доля) за счет трения веревки и страхующего. При правильной страховке возникающее в веревке усилие не превышает 200-250 кг, а соответствующая работа растяжения веревки по сравнению с работой трения является незначительной, не превышая 5-10%. Поэтому во всех дальнейших расчетах мы не учитываем работу растяжения веревки, что значительно упрощает решение практических задач. Теория вопроса и факторы, влияющие на силу трения Упрощенное уравнение работы для случая страховки через выступ может быть представлено в следующем виде:  где Р – вес страхуемого в килограммах, Н – высота падения в метрах, H – длина протравленной веревки в метрах, R – сила трения веревки о выступ в килограммах, Rст – сила трения веревки о страхующего в килограммах. Отсюда легко определить, чему равняется величина протравливания:  Чтобы найти h, нужно знать Р, Н, Rв и Rст.  Рис. 2. Выступы, на которых производились испытания Полный вес страхуемого (с рюкзаком) обычно ориентировочно известен. Высота Н может быть легко определена по длине выданной веревки и направлению движения страхуемого (см. табл. 5). Несколько сложнее обстоит дело с величинами Rв и Rст, так как они зависят от целого ряда факторов, определение которых практически достаточно сложно. Исследовательская работа, проделанная бригадой по этому разделу, как раз и была направлена на установление факторов, влияющих на величины Rв и Rст. Опыты производились на четырех различных гранитных выступах с веревками из сизальской пеньки и льняной пряжи (см. рис. 2). На основании проделанных испытаний удалось установить, что з первом приближении страховку через выступ можно рассматривать как явление, подчиняющееся закону Эйлера, выражающемуся формулой: S1 = S2 l , где S1 и S2 — силы натяжения на концах веревки по обе стороны выступа в момент равновесия в килограммах, l — основание натуральных логарифмов — 2,718, — коэффициент трения веревки о выступ, — угол охвата выступа веревкой, выраженный в радианах.  Рис 3. Влияние коэффициента трения веревки о выступ на силу трения Rв Сила трения веревки о выступ в момент протравливания представляет собою разность величин натяжения веревок по разные стороны выступа, т.е. Rв = S1 – S2 = S2 l - S2 = S2 (l - 1). Рассматривая эту формулу, мы видим, что сила трения веревки о выступ зависит от трех величин: S2 — силы натяжения веревки страхующим, — коэффициента трения и —угла охвата выступа веревкой. Сила натяжения веревки S2 и угол охвата выступа в значительной степени должны регулироваться самим страхующим. Коэффициент трения зависит главным образом от материала и состояния поверхности веревки и выступа. По данным наших испытаний коэффициент трения покоя для гранитных выступов и веревки из сизаля колеблется в пределах 0,58-0,7. Для льняной веревки он несколько ниже: 0,5-0,55. Коэффициент трения при движении экспериментально определять нам не удалось, и мы его приняли по некоторым справочным данным для сизалевой веревки равным 0,6. Надо сказать, что даже небольшое изменение коэффициента трения сильно влияет на величину силы трения, поскольку он входит в формулу для Rв в качестве показателя степени. На графиках, изображенных на рис. 3 и 4, показано, как влияют величины и S2 на силу трения о выступ Rв при различных углах охвата выступа . Так при изменении от 0,6 до 0,7 Rв возрастает на 30-35%. Очень существенно изменяет силу трения веревки о выступ степень зажатия веревки страхующим S2 и угол охвата . Из графика 4 видно, что даже при сравнительно небольшой силе зажатия веревки S2, но при больших углах охвата возникает очень большая сила трения. Так при S2 = 10 кг, = 360°, Rв = 440 кг. Если при том же увеличить S2 до 20 кг, Rв возрастет до 880 кг. Такие размеры силы трения недопустимы. Поэтому в практике страховки нельзя иметь столь значительные углы охвата . Но и при меньших резкое зажатие веревки страхующим может вызвать слишком значительные усилия. Так, например, при = 180° и S2 = 75 кг, Rв будет 425 кг, а следовательно сила натяжения веревки со стороны страхуемого будет: S1 = Rв + S2 = 425 + 75 = 500 кг. Приведенные цифры показывают, насколько серьезно нужно относиться к протравливанию веревки через выступ. Опыт показал, что страхующий довольно быстро овладевает техникой плавного протравливания, причем для различных альпинистов сила зажатия веревки колеблется в сравнительно небольших пределах. Особого внимания требует выбор выступа для страховки. Часто страховку приходится организовывать через сложные выступы, когда кроме основного выступа на пути веревки имеются дополнительные точки перегиба (см. рис. 2-б). В этих случаях сила трения возрастает, так как фактически увеличивается угол охвата (из-за наличия вторичных перегибов веревки).  Рис. 4. Зависимость силы трения веревки о выступ Rв от угла охвата при разной степени зажатия веревки страхующим S2 Соответствующими опытами установлено, что при высоте падения до 10 м (для больших высот падения опыты не производились) сила трения веревки о выступ практически не зависит от скорости падающего тела. Она не зависит также от размера выступа и площади соприкосновения веревки с выступом, если сохраняется тот же угол охвата . Изнашиваемость веревки При протравливании веревки через выступ износу подвергался участок длиною в 2-3 м. Разрыв веревки из сизаля произошел на 24-ом испытании, причем к этому моменту суммарная высота падения груза за 24 испытания достигла 98 м, а работа трения веревки о выступ уже составляла 3840 кг-м при средней силе трения Rв — 100 кг. Льняная веревка дала лучшие результаты: разрыв произошел на 36-ом испытании при суммарной высоте падения в 115 м, суммарной работе трения в 4500 кг-м, при среднем значении Rв — 140 кг. По мере увеличения числа испытаний с одной и той же веревкой поверхность ее сильно изнашивается. К моменту разрыва веревка имеет совершенно истрепанный вид — более половины волокон бывают перетерты. На основании испытаний, проделанных нашей бригадой, можно сказать, что при правильно организованной страховке и достаточном протравливании нет оснований опасаться быстрого износа веревки или неожиданного ее истирания при страховке через выступ. В силу недостаточной своей прочности для растягивающих усилий веревка станет непригодной для употребления значительно раньше, чем механически износится ее поверхность. Нормы протравливания Рассмотрим результаты, полученные при страховке через выступы при различных положениях страхующего и разных высотах падения груза, приведенные в табл. 6. Все приведенные в таблице данные получены при страховке через сложный выступ, показанный на рис. 2-в, в качестве страхующих были испытаны двое мужчин и одна женщина. Не имея возможности останавливаться более подробно на анализе приведенных данных, ограничимся краткими выводами:
Таблица 6
|
Похожие:
 | Теория регуляции кроветворения в норме и при патологии александр Михайлович дыгай, Вадим Вадимович жданов Ключевые слова: кроветворение, регуляция, экстремальные воздействия, миелосупрессии, гемопоэзиндуцирующее микроокружение | | Сборник задач по физике. Жданов. Учебник по физике Парахина А. В. Учебник английского языка для средних специальных учебных заведений |
| Новички развивают самую кипучую деятельность. Какое слово мы заменили словом новички? Эти вопросы задал А. А. Жданов (секретарь Ленинградского обкома) при разработке маршрута Дороги Жизни | | «Пензенский государственный университет» Медицинский институт Кафедра хирургии рпд 03-2002 И. М. Сеченова (зав кафедрой профессор О. А. Долина) и Саратовского государственного медицинского университета (зав кафедрой профессор... |