О некоторых аспектах надёжности схватывающих узлов

О некоторых аспектах надёжности схватывающих узлов

Ахметшин А.М., Башкирский институт физической культуры

Урал ГУФК, г. Уфа

 

Схватывающие узлы – это особая категория узлов, предназначенная для кратковременной фиксации одной (страхующей) верёвки на вытянутой в продольном направлении другой (перильной) верёвке (канате, тросе и т.д.). Отличительным свойством схватывающих узлов является способность затягиваться при возникновении на свободном конце страхующей верёвки продольной нагрузки и расслабляться при снятии данной нагрузки (если нагрузка была большая, для ослабления или развязывания схватывающего узла приходиться прилагать значительные усилия). Условием срабатывания схватывающего узла является «свобода действия», то есть отсутствие нагрузки сверху или зажатия узла в руке человека.


В настоящее время наиболее часто употребляются схватывающие узлы Бахман (Bachman), Маршар (Marshar), Прусик (Prussic), Френч (French Wrap) и их производные (дериваты). Все они завязываются вспомогательной верёвкой диаметром 6 – 7 мм (репшнур). К схватывающим узлам нового поколения относятся Блэк (Black knot, или Черный узел), Рейнджер (Ranger), Спасатель (Rescue) и Спортивный (Sport), которые завязываются одинарной основной верёвкой диаметром 8 – 10 мм на перильной веревке диаметром 10 – 12 мм.

Существуют определённые правила использования схватывающих узлов.

Правило № 1. Страхующая верёвка должна быть тоньше основной верёвки (чем больше разница в диаметре, тем надежнее срабатывает схватывающий узел).

Правило № 2. Схватывающие узлы перед началом эксплуатации должны быть предварительно затянуты (приведены в рабочее положение). Для этого перед началом эксплуатации они должны быть 2 – 3 раза проверены на срабатывание. Отметим, что в процессе пробного срабатывания происходит «уплотнение» и изменение конфигурации узла, сопровождающееся вращением схватывающей верёвки внутри узла и вокруг своей оси, что оказывает значительное влияние на скорость последующего срабатывания узла.

Правило № 3. В процессе эксплуатации схватывающие узлы не должны фиксироваться в руке, регулирующей движение узла. В противном случае при срыве человек инстинктивно сжимает узел в руке и он «едет» (летит) вниз вместе с туристом. При этом, как правило, человек не может заставить себя отпустить узел в процессе падения (или не успевает сообразить сделать это). Эксперименты показали[1], что при срыве узел удерживает в руке каждый второй сорвавшийся (в том числе достаточно опытные восходители). Необходимость отпускания узла при срыве (что предполагает расслабление кисти руки) нередко обозначается как «обратная реакция» или «negative action», так как в критических ситуациях человек инстинктивно напрягается и действует «наоборот».

Чтобы предотвратить (снизить) риск обратной реакции, движение туриста по перилам должно осуществляться в дискретном (пошаговом) режиме, узел должен перемещаться поэтапно, а ладонь руки, регулирующей движение узла, (после каждого очередного перемещения узла на заданное расстояние) должна периодически разжиматься и «отходить» от основной верёвки.

Правило № 4. При спуске человека по крутому склону его рука, регулирующая движение узла, не должна находиться на перильной верёвке выше схватывающего узла в состоянии «охват перильной верёвки ладонью». Последствия нарушения данного Правила такие же, как при нарушении Правила 3.

Правило № 5. В процессе движения турист должен следить за состоянием узла и периодически подправлять его, приводя в рабочее положение.

На степень надёжности схватывающих узлов большое влияние оказывают:

•        Соотношение диаметров основной и страхующей верёвки: чем больше диаметр основной верёвки приближается к диаметру страхующей верёвки, тем значительнее снижается степень надёжности схватывающих узлов.

•        Количество витков в схватывающем узле: как правило, чем больше витков в узле, тем лучше работает узел.

•        Характер оплётки перильной и схватывающей верёвки: на верёвках со скользкой оплёткой схватывающие узлы работают хуже. На подобных верёвках следует повышать количество витков в схватывающем узле и использовать наиболее надёжные узлы.

•        Тип применяемых верёвок: схватывающие узлы из жёстких верёвок работают хуже, чем аналогичные узлы из мягких (динамических) веревок. Кстати, жёсткая верёвка при рывке рвётся быстрее, чем мягкая верёвка с аналогичной прочностью. Кроме того, мягкие верёвки лучше выполняют функцию амортизации рывка при срыве. Другими словами, для страховочных концов целесообразно использовать верёвки динамического типа, которые, к тому же, более удобны в эксплуатации.

•        Состояние применяемых верёвок: схватывающие узлы из задубевшей (промерзшей и т.д.) страхующей верёвки работают хуже. Отметим, что в настоящее время для формирования страховочных усов нередко используются «задубевшие» верёвки полудинамического типа.

•        Наличие на рабочей поверхности верёвок посторонних примесей (льда, глины и т.д.): схватывающие узлы работают плохо или не работают совсем на верёвках с сильным обледенением и на верёвках, покрытых жидкой глиной.

Важно подчеркнуть, что в экстремальных ситуациях возможно сочетание нескольких неблагоприятных факторов.

Многие исследователи считают, что вопрос надёжности схватывающих узлов следует рассматривать более широко и говорить надо о системе «человек – страховочная система (беседка + страховочный ус) – перильная веревка». В данной системе можно выделить следующие слабые звенья:

1.     схватывающий узел;

2.     страховочная верёвка (из которой формируется схватывающий узел);

3.     оплётка перильной веревки.

Разрушение системы «человек – страховочная система (беседка + страховочный ус) – перильная веревка» в зоне схватывающего узла происходит в случае, когда в процессе эксплуатации узла от трения об оплётку перильной верёвки оплавляется страховочная верёвка. В тех случаях, когда схватывающий узел срабатывает «намертво» и не разрушается, возможны два сценария:

1.     Рвется страховочный ус за пределами схватывающего узла (в случае, когда превышается предел прочности страховочной верёвки):

a.      на выходе из схватывающего узла;

b.     в зоне узла, которым страховочный ус крепится к ИСС;

Отметим, что в РФ, как правило, для крепления страховочного уса к ИСС используются проводник – восьмерка или двойной проводник («Заячьи уши»).

2.     Рвется оплётка перильной верёвки (в месте контакта со схватывающим узлом). О случаях разрыва перильной верёвки информации пока нет.

Очевидно, что при использовании для формирования страховочного уса верёвок диаметром 6 мм типа кевлара или 9 – 10 мм веревок, самым слабым звеном выше обозначенной страховочной цепи становится оплётка перильной верёвки. Данное утверждение, в частности, подтверждается на примере 10 мм – узла Спортивный при использовании узла для организации полиспаста во время наведения переправ длиной более 30 м: в зоне действия данного узла (под карабином) при больших нагрузках эпизодически происходит небольшое оплавление оплётки перильной верёвки.

Анализ материалов об испытаниях надёжности схватывающих узлов показал, что при срыве на вертикали с фактором ≥1 ВСЕ! схватывающие узлы, выполненные из сдвоенного репшнура (Прусик, Бахман, Маршар, Френч), ненадежны. Как правило, они плавятся и распадаются если не на первом, то на втором или третьем рывке[2]. Узел из 10 мм – верёвки (Блэк) показал себя в данной серии испытаний с благоприятной стороны, что является аргументом в пользу 9 и 10 мм – схватывающих узлов.



[1] Захаров П.П. К вопросу о надёжности «всепригодного» Прусика. www.sumgan.com

[2] Серафимов К.Б. Испытания ряда узлов и устройств при моделировании срыва альпиниста на вертикали. www.sumgan.com.

Добавить комментарий

Защитный код
Обновить

Последние комментарии

© 2017 НО НО ФСТР