Характеристика веревки

Прочность на разрыв

Всякая веревка имеет предел прочности и рвется при некотором значении медленно нарастающей нагрузки. Оно определяет ее статическую прочность на разрыв. Величина ее всегда объявляется производителем, но никогда реально не достигается в процессе эксплуатации веревки. Прежде чем объяснить, почему это так, посмотрим, как выглядит

Визитная карточка веревки

Обычно в фирменной упаковке, в которой поставляется альпинистская и спелеоверевка, есть небольшая карточка с более или менее подробной информацией о ее технических характеристиках. Это "визитная карточка" веревки, по которой мы знакомимся с ней и ее свойствами.

Таблицы 1 и 2 показывают, какая информация содержится в "визитных карточках" двух веревок разного типа, производившихся в 1983г. одной и той же фирмой – "Edelrid".

Сильнее всего впечатляют объявленные производителем численные значения прочности на разрыв для двух видов веревки. Это касается и всех прочих альпинистских и спелеоверевок, имеющихся на мировом рынке

Две тонны – приличная прочность для скромных 80 кг одного спелеолога со всем его снаряжением, но, несмотря на это, давайте посмотрим, насколько можно доверять такой величине, как объявленная прочность на разрыв.

Таблица 1

Динамическая основная веревка типа "Классик МД 72" d 11 мм

Прочность на разрыв	2350 кгс
Удлинение при разрыве	54 %
Максимальная динамическая нагрузка (при f = 1.78)	1090 кгс
Число выдерживаемых тестовых рывков	6–7
Удлинение при нормальном употреблении с нагрузкой 80 кг	7.6 %
Вес на метр	72 г

Таблица 2

Статическая веревка типа "Суперстатик" d 10 мм

Прочность на разрыв	2500 кгс
Удлинение при разрыве	29%
Максимальная динамическая нагрузка (при f=1)	1245 кгс
Число выдерживаемых тестовых рывков
Удлинение при нормальном применении	с нагрузкой 300 кг	2.5%
с нагрузкой 100 кг	9 %
Вес на метр	60 г

Объявленная прочность на разрыв

Величины объявленной прочности на разрыв, гарантируемые производителями, очень внушительны – от 1700 кг для 9–миллиметровой спелеоверевки "Interalp–Spelunca" до 3500 кг для 11–миллиметровой американской "Bluewater". То, на первый взгляд, создает впечатление едва ли не перестраховки при производстве веревки. Условия эксперимента, в котором определяется объявляемая прочность веревки, обычно существенно отличаются от условий, при которых веревка эксплуатируется в пещере. Поэтому из всех численных значений, определяющих технические характеристики любой динамической или статической веревки, нет более опасных успокаивающих данных, чем данные по прочности на разрыв. А это так, потому что:

– они относятся к предельной нагрузке, при которой веревка рвется, не будучи предварительно подверженной действию неблагоприятных факторов (наличие узлов, действие влаги, загрязнение глиной и т.д.);

– эти данные действительны только для новой веревки, и то в момент, когда она покидает заводской конвейер. Сразу же после этого под влиянием ряда факторов прочность на разрыв начинает постепенно уменьшаться и скоро значительно удаляется от первоначального значения.

Запомните:

– объявляемая прочность на разрыв не является показателем, по которому можно судить о надежности веревки;

– она относится только к ее первоначальному состоянию и к испытанию, при котором она была сухой, чистой и без узлов.

Чтобы получить более реальное представление об опасности, которой мы подверглись бы, если бы безоговорочно полагались на объявленную прочность, проследим подробнее, что происходит с веревкой после того, как она оказалась у нас в руках, и мы готовимся к спуску в очередной колодец.

Перегибание в узлах.

Когда веревку извлекают из транспортного мешка, на ней обязательно завязывают узел. Нужен ли этот узел, чтобы сделать петлю или связать одну веревку с другой, не имеет значения. Веревку невозможно использовать, пока на ней не завязан хотя бы один узел. Однако сразу же, как только на веревке завязан узел, ее прочность уменьшается вдвое. Например, при величине объявленной прочности 2350 кг после завязывания первой петли с узлом "восьмерка" прочность падает до 1290 кг. Или, если коэффициент надежности веревки (отношение прочности к номинальной нагрузке – в данном случае 100 кг, что приблизительно равно весу одного спелеолога с его личной экипировкой и несомым грузом) вначале равен 23, сразу после завязывания узла уменьшается до 13. Почему так получается?

Обычно силы, действующие на нагруженную веревку без узлов, распределяются равномерно по всему ее поперечному сечению, т.е. все нити, из которых она состоит, натягиваются одновременно (рис.1а).

Если веревка перегибается, как это происходит в петле любого узла, силы при нагружении распределяются неравномерно (рис.1б). Поэтому одни нити меньше натягиваются при нагружении веревки, чем другие. Часть нитей, находящихся на внешней стороне дуги, натягивается довольно сильно.

В зоне перегиба возникают и поперечные усилия, которые суммируются с продольными и дополнительно нагружают нити веревки (рис.1в). Вследствие комбинированного действия сил растяжения и сдвига веревка оказывается слабее там, где есть перегиб, чем на прямолинейных участках.

Чем сильнее она изогнута, тем в большей степени уменьшается ее прочность.

Поведение узлов при медленно нарастающей нагрузке до момента разрыва исследовалось много раз.

Характеристика веревки - student2.ru

Рис. 1 Перегибание в узле.

На основе многократных испытаний опубликован ряд таблиц, которые показывают, на сколько процентов уменьшается прочность данной веревки при завязывании того или иного узла. Некоторое представление об этом можно получить из таблицы 3, составленной по данным испытания статической веревки.

Таблица 3

Вид узла	Уменьшение прочности в %
Узлы для привязывания к опоре
Девятка	30 %
Восьмерка	45 %
Двойной булинь	47 %
Одинарный булинь	48 %
Бабочка	49 %
Проводник	50 %
Узлы для связывания веревки и петли
Двойной ткацкий	44 %
Встречная восьмерка	53 %
Встречный проводник	59 %