Испытания различных вариантов схватывающих узлов

Серия испытаний различных вариантов схватывающих узлов и способов их закрепления. Совместный проект Mountschool.ru и фирмы Венто.





Часть 1.
Эти испытания были проведены летом 2011 года.


Введение.

Испытания проводились в лаборатории фирмы Венто, с использованием тарированного динамометра, и гидравлической разрывной машины.







Испытания проводились в статическом режиме. Нагрузка прикладывалась плавно с темпом роста до 1 кН в секунду.

При тестах были испытаны от 3х до 5 идентичных образцов снаряжения. Мы понимаем, что этого недостаточно для получения статически достоверных выводов, но некоторые закономерности можно понять и при таком объеме испытаний.


Указаны среднестатистические результаты испытаний.


Тестовая основная веревка.

Веревка статическая 10 мм ТУ 9616-003-00461221-2001, производства ОАО «Канат» г. Коломна.


Петли крепились к разрывной машине с помощью стальных карабинов из прутка круглого сечения диаметром 10 мм.

Тестируемое снаряжение.

  1. Вспомогательная веревка 6 мм ТУ 9616-003-00461221-2001, производства ОАО «Канат», г. Коломна. На фото белого цвета.
  2. Вспомогательная веревка 6 мм производства Mammut. На фото желтого цвета.
  3. Вспомогательная веревка 6 мм производства Sterlingrope. На фото синего/красного цвета.
  4. Вспомогательная веревка 7 мм производства Lanex. На фото синего/красного цвета. Б\у прусик примерно 2 года.
  5. Вспомогательная веревка 7 мм производства Lanex. На фото желто/красно/черного цвета.
  6. Вспомогательная веревка 7 мм производства Beal. На фото красно /белого цвета.
  7. Вспомогательная веревка 7 мм производства Sterlingrope. На фото желто/красного цвета.


Результаты тестирования.

Тестирование петель.
Тесты петель, связанных из тестируемых вспомогательных веревок. Петли завязывались с помощью узла Грейпвайн (двойной ткацкий узел, двойной рыбацкий узел).


Название образцаРазрушающая нагрузка кНПримечания.
1ОАО «Канат» 6 мм11,5Разрыв по карабину
2Mammut 6 mm11,2Разрыв по карабину
3Sterlingrope 6 mm13,0Разрыв по карабину
4Lanex 7 mm Б/у.10,1Разрыв по карабину
5Beal 7 mm16,3Разрыв по карабину
6Lanex 7 mm14,2Разрыв по карабину
7Sterlingrope 7 mm19,1Разрыв по карабину










Также были испытаны несколько других вариантов организации петли.


  • 8. Сшитая петля из вспомогательной веревки ОАО «Канат» 6 мм. Сшивка выполнена на производстве фирмы Венто. Разрушающая нагрузка составила 11,7 кН. Разрыв по карабину, сшивка не разрушилась.






  • 9. Петля из вспомогательной веревки ОАО «Канат» 6 мм завязанная узлом «проводник». Разрушающая нагрузка составила 9,2 кН. Разрыв в узле.






  • 10. Петля из вспомогательной веревки ОАО «Канат» 6 мм завязанная узлом Грейпвайн и дополнительно «заячьи уши». Разрушающая нагрузка составила 9,2 кН. Разрыв в узле «заячьи уши», узел оторвался.






Выводы из тестирования петель.

  • Петля, завязанная с помощью узла Грейпвайн, обладает достаточной прочностью.
  • Прочность петли с узлом Грейпвайн соответствует результатам испытаний в других лабораториях. Прочность петли с узлом составила от 65 до 82% от возможной прочности петли. Все разрушения произошли в месте перегиба веревки через карабин.
  • Сшивка доказала свою прочность и как минимум не уступает узлу Грейпвайн.
  • Завязывание петли узлом «проводник» и «заячьи уши» приводит к снижению прочности петли на 25%. Поскольку разрушение произошло в узле - сделан вывод, о том, что именно узел ослабляет петлю.


Замечание – при испытаниях узел Грейпвайн сильно затягивался, и длина свободных концов, в процессе затягивания узла, уменьшалась на 30-33% с 35 мм до 18-20 мм. Затягивание узла происходит при нагрузках от 0,1 до 1 кН.





Тестирование схватывающих узлов.

Испытывались различные варианты схватывающих узлов.
Узлы завязывались одним человеком и затягивались силой рук.


Название узла Тип веревки Тип петли

Разрушающая нагрузка

 кН

Примечания.
1 Прусик 2 оборота Канат 6 мм Грейпвайн 8,3 Начало протравливания 4 кН. Разрыв в прусике.
2 Прусик 2 оборота Канат 6 мм Сшивка 8,6 Начало протравливания 4 кН. Разрыв в прусике.
3 Прусик 3 оборота Канат 6 мм Грейпвайн 8,7 Меньшее протравливание и оплавление веревки.
4 Прусик 3 оборота Mamut 6 mm Грейпвайн 10.8 Разрушение в прусике.
5 Прусик 3 оборота Канат 6 мм Сшивка 9,6 Начало протравливания 6-7 кН. Разрыв в прусике. Оплавление незначительное.
6 Прусик 3 оборота Mamut 6mm Сшивка 10.8 Разрушение в прусике.
7 Прусик 3 оборота Sterlingrope 6 mm Сшивка -/11,85 Разрушение оплетки тестовой веревки. Протравливание от 7 кН.
8 Прусик 3 оборота Lanex 7 mm Сшивка 11 Разрушение в прусике. Разрушение оплетки тестовой веревки. Протравливание от 7 кН.
9 Прусик 3 оборота Beal 7 mm Сшивка -/11,9 Разрушение оплетки тестовой веревки. Протравливание от 7 кН.
10 Прусик 3 оборота Sterlingrope 7 mm Сшивка -/12,2 Разрушение оплетки тестовой веревки. Протравливание от 7 кН.
11

Французский (автоблок, обмоточный)

6 оборотов

Канат 6 мм Грейпвайн -------- Протравливание при усилии 9,75 кН. Узел не разрушился. Оплавление незначительное.
12 Маршара (клеймхест) 6 оборотов Канат 6 мм Грейпвайн 9,85  Протравливание незначительное. Разрушение в узле Грейпвайн.
13 Маршара (клеймхест) 6 оборотов Канат 6 мм Сшивка 10,2 Протравливание незначительное. Разрушение в карабине. /Разрушение в схватывающем.




Выводы из тестирования узлов.

  1. Схватывающие узлы Прусик в 3 оборота обладают большей прочностью, стабильность, меньше протравливают и оплавляют веревку, чем узлы Прусика в 2 оборота.
  2. Прочность схватывающих узлов Прусик в 3 оборота, завязанных из современной веревк, обеспечивает прочность более 10 кН, что в ДВА РАЗА превосходит прочность закрепления зажимами кулачкового типа.
  3. При испытаниях не удалось разрушить Французский схватывающий узел – протравливание составило около 0,75 м с усилием 9,75 кН. Узел и тестовая веревки оплавлены незначительно.
  4. Узел Маршара обеспечивает минимальное проскальзывание и надежную фиксацию веревки. Завязывание узла Маршара с «полиспастом» не приводит к снижению прочности, в процессе затягивания узла «полиспаст» пропадает.





Тестирование схватывающих узлов с дополнительным узлом «заячьи уши».




Название узла Тип веревки Тип петли

Разрушающая нагрузка

 кН

Примечания
1 Прусик 2 оборота Канат 6 мм Грейпвайн, «заячьи уши» 6,2

Начало протравливания 4 кН.

Разрыв в ветке без узла, в прусике.

2 Прусик 3 оборота Канат 6 мм Грейпвайн, «заячьи уши» 6,7

Меньшее протравливание и оплавление веревки.

Разрыв в узле «заячьи уши»

3 Маршара (клеймхест) 6 оборотов Канат 6 мм Грейпвайн, «заячьи уши» 6,4

Протравливание незначительное.

Разрыв в узле «заячьи уши»

4 Маршара (клеймхест) 4 оборота Канат 6 мм Грейпвайн, «заячьи уши» 6,3

Протравливание незначительное.

Разрыв в узле «заячьи уши»

5 Французский (автоблок, обмоточный) 6 оборотов Канат 6 мм Грейпвайн, «заячьи уши» --------

Протравливание при усилии 9,3кН.

Узел не разрушился.

6 Прусик 3 оборота Канат 6 мм Грейпвайн 8,7  Приведено для сравнения


Выводы из тестирования узлов с дополнительным узлом «заячьи уши».


  1. Во всех испытаниях схватывающие узлы с дополнительным узлом «заячьи уши» и проводник показали значительное снижение прочности.
  2. Протравливание и оплавление веревки при использовании узла «заячьи уши» большее чем без узла.
  3. В процессе затягивания петли схватывающего узла происходит ее значительное удлинение. Большая часть этого удлинения образуется в процессе затягивания и проскальзывания узла Грейпвайн, что приводит к неравномерному нагружению ветвей петли и узла. Во всех тестах первой порвалась ветвь БЕЗ узла Грейпвайн.
  4. Использование любых дополнительных узлов в петлях для завязывания схватывающих узлов приводит к СНИЖЕНИЮ их прочности и надежности.
  5. Потери в прочности в системе составляют от 25 до 40%. (цифры округленные).
  6. Мы ожидаем, что потери прочности в динамических тестах будут большими. В связи с большей скоростью приложения нагрузки и меньшими возможностями для ее перераспределения.


Ограничения.


Данная работа не претендует на «закрытие темы». Мы осознаем статистическую недостоверность данных испытаний, связанную с небольшим количеством тестов.

При динамических испытаниях мы ожидаем, что прочность многих узлов будет ниже, чем в статических испытаниях вследствие худшего распределения нагрузок, нагрева и оплавления веревок.

Общие выводы.


Схватывающие узлы Прусик в 3 оборота, Французский схватывающий и узел Маршара, завязанные из сертифицированной вспомогательной веревки, обладают достаточной прочностью и надежностью для их использования в туристской альпинистской и спасательной практике.
Рекомендуется использовать вспомогательную веревку с повышенной разрывной нагрузкой > 10 кН.
Вспомогательная веревка толщиной 7 мм обладает большей прочностью и обеспечивает большее удобство при эксплуатации.
Использование сшитых петель для схватывающих узлов обеспечивает высокую надежность и удобство в эксплуатации. Меньший вес, компактность и т.д.

Завязывание дополнительных узлов: «заячьи уши», проводник, восьмерка, стремя и т.д. приводит к СНИЖЕНИЮ прочности системы и НЕ МОЖЕТ БЫТЬ РЕКОМЕНДОВАНО.


Рекомендованный UIAA схватывающий узел - Прусик в 3 оборота, завязанный из 7 мм репшнура в ДВА РАЗА ПРОЧНЕЕ популярного варианта - Прусик в 2 оборота с узлом «заячьи уши» из 6 мм репшнура.




Часть 2.
Испытания проводились в лаборатории фирмы Венто, с использованием тарированного динамометра, и гидравлической разрывной машины. Апрель 2014 года.



Испытания проводились в статическом режиме. Нагрузка прикладывалась плавно с темпом роста до 1 кН в секунду.

При тестах были испытаны от 3-х до 5-ти идентичных образцов снаряжения. Мы понимаем, что этого недостаточно для получения статически достоверных выводов, но некоторые закономерности можно понять и при таком объеме испытаний.


Указаны среднестатистические результаты испытаний.


Тестовая основная веревка.

Веревка статическая 11 мм ТУ 9616-003-00461221-2001, производства ОАО «Канат» г. Коломна.

Петли крепились к разрывной машине с помощью стальных карабинов из прутка с радиусом огибания 5 мм.

Целью тестов было проверить другие варианты завязывания схватывающих узлов, чем описанные в первой части.

Для завязывания схватывающих узлов применялась вспомогательная веревка 6 мм ТУ 9616-003-00461221-2001 производства ОАО Канат. Выбор для тестов этой веревки обусловлен ее распространенностью, низкой ценой и соответственно популярностью.

Мы НЕ РЕКОМЕНДУЕМ использовать эту веревку для завязывания схватывающих узлов при занятиях альпинизмом и/или туризмом. Для большинства применений больше подойдет вспомогательная веревка диаметром 7 мм и разрывной прочностью > 9.8 кН.

Результаты тестов.

Сначала, для подтверждения релевантности испытаний, были проведены тесты аналогичные прошлым.

Петля, завязанная узлом грейпвайн.

Разрывная нагрузка 10,4 кН. Разрыв на карабине. Разница в результатах с прошлыми тестами возможно возникла из-за использования карабинов другой формы и веревки другой партии.

Петля, завязанная узлом грейпвайн
Петля, завязанная узлом грейпвайн



Петля, завязанная узлом проводник.

Разрывная нагрузка 8,2 кН. Разрыв в узле проводник. Разница в результатах с прошлыми тестами возможно возникла из-за использования карабинов другой формы и веревки другой партии.

 Петля, завязанная узлом проводник.
Петля, завязанная узлом проводник.


Схватывающий узел Прусик в 3 оборота.

Начало проскальзывания 4,5 кН, разрушение 9,12 кН. Разница в результатах с прошлыми тестами возможно возникла из-за использования карабинов другой формы и веревок другой партии.

Схватывающий узел Прусик в 3 оборота.
Схватывающий узел Прусик в 3 оборота.


Схватывающий узел Прусик в 3 оборота.
Схватывающий узел Прусик в 3 оборота.


Выводы. Результаты данных тестов очень близки к результатам тестов 2011 года.


Результаты тестов других вариантов завязывания схватывающих узлов.


Схватывающий узел Прусик, петля завязана узлом грейпвайн, узел грейпвайн размещен в перемычке Прусика.

Начало проскальзывания 4,5 кН, разрушение 8,72 кН. Разрушение в схватывающем узле.

Схватывающий узел Прусик, петля завязана узлом грейпвайн, узел грейпвайн размещен в перемычке Прусика
Схватывающий узел Прусик, петля завязана узлом грейпвайн, узел грейпвайн размещен в перемычке Прусика


Схватывающий узел Прусик, петля завязана узлом грейпвайн, узел грейпвайн размещен в перемычке Прусика
Схватывающий узел Прусик, петля завязана узлом грейпвайн, узел грейпвайн размещен в перемычке Прусика


Схватывающий узел Прусик в 3 оборота, петля завязана узлом оверханд (простой узел, проводник).

Начало проскальзывания 4,5 кН, разрушение 8,5 кН. Разрушение в схватывающем узле.

Схватывающий узел Прусик в 3 оборота, петля завязана узлом оверханд (простой узел, проводник)
Схватывающий узел Прусик в 3 оборота, петля завязана узлом оверханд (простой узел, проводник)



Схватывающий узел Прусик в 3 оборота, петля завязана узлом проводник.

Начало проскальзывания 4,2 кН, разрушение 8,2 кН. Разрушение в узле проводник.

Схватывающий узел Прусик в 3 оборота, петля завязана узлом проводник.
Схватывающий узел Прусик в 3 оборота, петля завязана узлом проводник.


Схватывающий узел Прусик в 3 оборота, петля завязана узлом проводник.
Схватывающий узел Прусик в 3 оборота, петля завязана узлом проводник.


Схватывающий узел Прусик в 3 оборота, петля завязана узлом проводник.
Схватывающий узел Прусик в 3 оборота, петля завязана узлом проводник.



Схватывающий узел Прусик в 3 оборота, петля завязана узлом грейпвайн, плюс узел стремя.

Начало проскальзывания 4,5 кН, разрушение 7,5кН. Разрушение в схватывающем узле.

Схватывающий узел Прусик в 3 оборота, петля завязана узлом грейпвайн, плюс узел стремя.
Схватывающий узел Прусик в 3 оборота, петля завязана узлом грейпвайн, плюс узел стремя.



Схватывающий узел Прусик, петля завязана узлом грейпвайн, плюс дополнительный узел.

Начало проскальзывания 4,5 кН, разрушение 7,6 кН. Разрушение в схватывающем узле.

Схватывающий узел Прусик, петля завязана узлом грейпвайн, плюс дополнительный узел
Схватывающий узел Прусик, петля завязана узлом грейпвайн, плюс дополнительный узел


Вывод из испытаний этих вариантов узлов.

  1. Не один их испытанных узлов не продемонстрировал прочность выше, чем прусик в 3 оборота, петля которого, завязана узлом грейпвайн.

  2. Завязывание петли схватывающего узла проводником меньше снижает прочность схватывающего узла, чем завязывание любого узла на петле, завязанной грейпвайном. Но плюсы от этого узла не очевидны.

  3. Для подстраховки при спуске по веревке может быть рекомендовано ввязывание узла Прусик в силовую петлю страховочной системы узлом оверханд.



Схватывающий узел Прусик в 3 оборота из двойного репшнура, петля завязана узлом грейпвайн.

Начало проскальзывания 9,5 кН, разрушение 13,94 кН. Вывод - двойной репшнр обеспечивает очень высокую прочность и надежность, но не обеспечивает ограничения нагрузки. Проскальзывание начинается при очень больших усилиях.

Схватывающий узел Прусик в 3 оборота из двойного репшнура, петля завязана узлом грейпвайн.
Схватывающий узел Прусик в 3 оборота из двойного репшнура, петля завязана узлом грейпвайн.


Также была испытана петля и схватывающий узел из бывшей в употреблении веревки.

Б\у 2 года - состояние хорошее - нарушений оплетки нет. Петля выдержала 9,55 кН. Схватывающий узел выдержал 8,7 кН. Это значительно - на 70-80% ниже, чем результаты новой веревки.







Теги: узлы, узлы в альпинизме, тестирование узлов, тестирование веревки, альпинистские узлы, схватывающие узлы
Автор: Сергей Веденин, Андрей Васильев, http://mountschool.ru/
Просмотров: 3271
Опубликовано 2014-04-18 в альпинизм

comments powered by Disqus