Cavers Mailing List     № 10017

Re:

Автор: Dmitry
Дата: 22 Jul 2007

> При блокировке страховочной системы не имеет значения
> динамическая вервка или статическая, так как длина ее минимальная.
> Никакого значимого динамического растяжения веревки не будет.
извините, павел, но это глупость. довольно распространённая, но от
этого не становящаяся меньшей глупостью. вы сейчас, надеюсь, сами в
этом убедитесь.

утверждение номер 1. опасность заключается в нагрузках, возникающих
при срыве, все остальные нагрузки меньше в разы, и роли не играют.
оставляем это довольно очевидное утверждение без обсуждений.

утверждение номер 2. при срыве, длина нагружаемой верёвки не имеет
значения как таковая, важен фактор рывка (fall factor) - отношение
высоты, с которой падает тело, к длине нагружаемой верёвки.

действительно: пусть груз массой m пролетел с высоты h, прежде чем
повис на верёвке длины L. до срыва груз обладал потенциальной энергией
U= m*g*h, потом она перешла в кинетическую (эта фаза нас не волнует),
а потом разогнавшийся груз стал тормозиться верёвкой, которая по сути
представляет собой пружину с какой-то там жёсткостью k. в тот момент
когда груз полностью остановится, верёвка будет максимально растянута
(пусть она растянулась на длину x), в ней будут максимальные нагрузки.
из школьной физики вы, конечно, помните закон гука: сила натяжения
Fн = k*x.
а энергия, запаcённая в растянутой пружине равна (k*x^2)/2. из закона
сохранения энергии самая первоначальная потенциальная энергия груза
должна была вся перейти в энергию пружины, откуда
m*g*h = (k*x^2)/2

или иначе:
m*g*h = Fн^2/(2*k)

т.е.
Fн = Sqrt(2*m*g*k*h)

теперь вернёмся к жёсткости верёвки. интуитивно понятно, что чем
длиннее верёвка, тем легче она тянется, т.е. тем меньше её жёсткость.
это простая школьная задача, ответ которой таков: жёсткость будет
обратно пропорциональна длине, и прямо пропорциональна площади
поперечного сечения k = E*S/L, где E - коэффициент, зависящий от
материала. таким образом, максимальные нагрузки, вызванные падением
груза равны:
Fн = Sqrt{2*m*g*E*S* (h/L)}

как видите, в ответ вошло упомянутое отношение, фактор рывка. если вы
пристрахованы усом к крюку, то фактор рывка равный 1 получится, если
сорваться, когда дельта находится на уровне крюка. а если вы, не дай
бог, вылазили из колодца и оказались выше крюка, к которому
пристрахованы и сорвались, то фактор падения будет больше 1, что
категорически недопустимо для статической верёвки.

дмитрий шварц
( nd http://www.nskdiggers.ru )



p.s. я тут кое-что сильно упростил, в вопросах растяжения верёвки при
срыве. если пытливый читатель подставит в формулу стандартное упругое
растяжение верёвки (типа 6-8% на 80кГ, взятые из интернета), то
получит срывные нагрузки более 4 тонн, при факторе падения единица.
разгадка в пластических деформациях: верёвка чудовищно вытягивается
перед разрывом. собственно, почему её после срыва и надо выкидывать.




CML archive browser created by Pavel Gulchouck