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.
Результаты тестирования.
Тестирование петель.
Тесты петель, связанных из тестируемых вспомогательных веревок. Петли завязывались с помощью узла Грейпвайн (двойной ткацкий узел, двойной рыбацкий узел).
Также были испытаны несколько других вариантов организации петли.
Выводы из тестирования петель.
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.
Выводы из тестирования узлов.
Тестирование схватывающих узлов с дополнительным узлом «заячьи уши».
Выводы из тестирования узлов с дополнительным узлом «заячьи уши».
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 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.
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.
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 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 проводник.
Начало проскальзывания 4,2 кН, разрушение 8,2 кН. Разрушение в узле 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, петля завязана узлом грейпвайн, плюс дополнительный узел.
Начало проскальзывания 4,5 кН, разрушение 7,6 кН. Разрушение в схватывающем узле.
Вывод из испытаний этих вариантов узлов.
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.
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.
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.
- Вспомогательная веревка 6 мм ТУ 9616-003-00461221-2001, производства ОАО «Канат», г. Коломна. На фото белого цвета.
- Вспомогательная веревка 6 мм производства Mammut. На фото желтого цвета.
- Вспомогательная веревка 6 мм производства Sterlingrope. На фото синего/красного цвета.
- Вспомогательная веревка 7 мм производства Lanex. На фото синего/красного цвета. Б\у прусик примерно 2 года.
- Вспомогательная веревка 7 мм производства Lanex. На фото желто/красно/черного цвета.
- Вспомогательная веревка 7 мм производства Beal. На фото красно /белого цвета.
- 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 образца | Разрушающая нагрузка кН | Примечания. |
1 | ОАО «Канат» 6 мм | 11,5 | Разрыв по карабину |
2 | Mammut 6 mm | 11,2 | Разрыв по карабину |
3 | Sterlingrope 6 mm | 13,0 | Разрыв по карабину |
4 | Lanex 7 mm Б/у. | 10,1 | Разрыв по карабину |
5 | Beal 7 mm | 16,3 | Разрыв по карабину |
6 | Lanex 7 mm | 14,2 | Разрыв по карабину |
7 | Sterlingrope 7 mm | 19,1 | Разрыв 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.
- Схватывающие узлы Прусик в 3 оборота обладают большей прочностью, стабильность, меньше протравливают и оплавляют веревку, чем узлы Прусика в 2 оборота.
- 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.
- 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.
- 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».
- Во всех испытаниях схватывающие узлы с дополнительным узлом «заячьи уши» и проводник показали значительное снижение прочности.
- Протравливание и оплавление веревки при использовании узла «заячьи уши» большее чем без узла.
- 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.
- Использование любых дополнительных узлов в петлях для завязывания схватывающих узлов приводит к СНИЖЕНИЮ их прочности и надежности.
- Потери в прочности в системе составляют от 25 до 40%. (цифры округленные).
- 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.
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 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.
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.
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 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 проводник.
Начало проскальзывания 4,2 кН, разрушение 8,2 кН. Разрушение в узле 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, петля завязана узлом грейпвайн, плюс дополнительный узел.
Начало проскальзывания 4,5 кН, разрушение 7,6 кН. Разрушение в схватывающем узле.
Вывод из испытаний этих вариантов узлов.
- Не один их испытанных узлов не продемонстрировал прочность выше, чем прусик в 3 оборота, петля которого, завязана узлом грейпвайн.
- 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.
- 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.
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.