БУ.19 Лекция: «Организация подъёмных систем в горном туризме »
Полиспаст – это система подвижных и неподвижных роликов (блоков) огибаемых веревкой, позволяющая поднимать груз с меньшим усилием, чем требует реальный вес груза. Использование веревочных подъемных систем (полиспастов ) – важный технический прием горного туризма, необходимый при проведении спасательных работ, организации навесных переправ и в некоторых других случаях.
Груз подвешен на веревке, пропущенной через неподвижный (т.е. закрепленный на станции) ролик. Для поднятия груза потребуется усилие равное весу этого груза. Для поднятия груза на высоту 1 метр необходимо протянуть через ролик 1 метр веревки.
Конец веревки закреплен на станции. Груз подвешен на веревке при помощи подвижного ролика. Для поднятия груза требуется усилие в 2 раза меньшее, чем вес груза. Для поднятия груза на 1 метр необходимо протянуть через ролик 2 метра веревки. Подвижный ролик
Выигрыш в усилии дают только подвижные ролики системы, прикрепленные к грузу или к веревке, идущей от груза. Неподвижные ролики служат для изменения направления движения веревки и выигрыша в усилии не дают. Теоретический в ыигрыш в усилии равен проигрышу в расстоянии, т.е. скорости подъема груза.
Простые (параллельные) – последовательное чередование подвижных и неподвижных роликов в системе. Сложные (каскадные) – усилие передается с одного простого полиспаста на другой простой полиспаст (один простой полиспаст тянет другой простой полиспаст). Комплексные – подвижные ролики движутся навстречу друг другу.
Простые полиспасты Простые полиспасты могут быть четными, либо нечетными. Четность или нечетность зависит от места фиксирования конца грузовой веревки – на станции или на грузе.
Чтобы определить теоретический выигрыш (кратность) простого полиспаста – достаточно посчитать количество ветвей веревки идущих вверх от груза (или от точки прикрепления подвижных роликов к грузовой веревке). Теоретический выигрыш
Если потерь на трение нет, то натяжение в каждой из ветвей полиспаста равно усилию, приложенному к ходовому концу веревки. В точке крепления подвижного ролика суммарное усилие ролика – 2 F складывается с усилием третьей пряди – 1 F. Усилие на грузе – 3 F F 2F+1F F F 3:1 2F
Правила полиспастов Дополнительный подвижный ролик увеличивает теоретический выигрыш простого полиспаста на два. И требует одного неподвижного… 2:1 4:1
3:1 5:1
Преимущества: простота конструкции; самый быстрый подъем. При этом: простые полиспасты большей кратности, чем 5:1, на практике не применяются ; при использовании карабинов вместо роликов простой полиспаст с кратностью больше 4:1 – неэффективен. ?
Потери на трение в полиспастах приводят к тому, что реальный фактический выигрыш в силе оказывается значительно ниже теоретического. При этом: проигрыш в расстоянии (скорости подъема) – константа. Потери на трение: ролики с подшипниками качения – 5-10%; ролики с подшипниками скольжения – 30%; при использовании карабинов – около 50 %.
В расчете ФВ полиспаста потери на трение учитывают путем уменьшения вклада каждой ветви в соответствии с КПД подвижного элемента. ФВ трехкратного полиспаста из 2-х роликов с высоким КПД составит 2,7:1 ФВ такой же системы, но с 2-мя карабинами – 1,75:1 F 0.81 F+ 1.9 F 0.9 F КПД 0.9 КПД 0.9 0.81 F 2,7:1
Оптимальным образом размещать полиспаст на рельефе для уменьшения потерь на трение о поверхности и перегибы. Использовать ролики в подвижных узлах полиспаста. Применять оптимальную конструкцию полиспаста с учётом имеющейся элементной базы.
Даже один ролик, расположенный в системе оптимальным образом, существенно повышает её эффективность. Наибольший эффект будет достигнут если расположить ролик с наибольшим КПД в качестве первого подвижного элемента (считая от выбираемого конца).
КПД 0.5 КПД 0.5 КПД 0.9 КПД 0.9 F F 0.9F 0.45F 0.5F 0.45F 1.95:1 2.35:1 Использование роликов
подъемная веревка (статическая веревка ); станция в точке подъема (избыточность прочности, максимизация рабочей длинны полиспаста, минимизация трения о рельеф); система торможения (фиксирующий узел) – фиксирует подъемную веревку на станции, удерживая груз от возвращения в исходное состояние; подвижный элемент системы ( тянущий узел ) – элемент полиспаста создающий выигрыш в силе.
4 2 3 6 5 1
Рабочая длина – это расстояние от станции до 1го (ближайшего к грузу) грузового схватывающего узла (зажима). Рабочий ход – расстояние, которое проходит груз за одно «стягивание» рабочей длины. Зависит от рабочей длины и от конструкции. Перестановки системы – действия для возврата системы из «стянутого» состояния в рабочее. Растяжение системы на рабочую длину.
ВОЗВРАТ!
КПД 91% Вес 85 гр. Рабочая нагрузка ролика 2,5 кН x 2 = 5 кН блок-зажима: 2,5 кН Разрушающая нагрузка ролика 7,5 кН x 2 = 15 кН блок-зажима 4 кН PETZL MICRO TRAXION
« Реверсо » в блокирующем режиме
Гри-гри
Схватывающий узел: удобно в использовании; безопасно для грузовой веревки; длина репшнура должна быть минимальна; при разрушении опасность « выстреливания ». Веревочные зажимы: очень удобно в использовании; опасность разрушения грузовой веревки.
Плюсы: максимальная скорость подъема; м аксимальная рабочая длина и никаких перестановок; минимальное трение о рельеф. Минусы: м инимальная кратность; требует 2-ой длины веревки; сложная система торможения.
Система торможения ?
схватывающий узел
Неподвижный ролик ( редирект ) с торможением: доп. потери на трение; изменение направления тяги (тяга от станции к грузу).
Тормозящая система на подвижном ролике.
Тормозящая система на подвижном ролике.
Полиспасты создают значительные усилия, поэтому используя их необходимо помнить: Д ля подъема 1 чел., используется веревка статическая 10мм, репшнуры 7мм. Д ля подъема 2х чел., используется веревка статическая 11мм, репшнуры 8мм. Тянуть полиспаст нужно плавно, без рывков.
Фактор тяги (кратность полиспаста умноженная на количество тянущих лиц): для подъема человека не более 18-ти, для натяжения переправ – не более 12-ти. Если при каком-то нарушении в работе подается команда «стоп» – движение немедленно останавливается до устранения нарушений. По возможности не находиться на пути «выстреливания» частей полиспаста при его разрушении.
Slide-Share