Випробування різних варіантів схоплюючих вузлів

Продовження серії випробувань різних варіантів схоплюючих вузлів і способів їх закріплення.

Частина 1.

Ці випробування було проведено влітку 2011 року.

Вступ.

Випробування проводилися в лабораторії фірми Венто, з використанням тарованого динамометра та гідравлічної розривної машини.

Випробування проводилися в статичному режимі. Навантаження прикладалося плавно з темпом зростання до 1 кН за секунду.

При тестах було випробувано від 3 до 5 ідентичних зразків спорядження. Ми розуміємо, що цього недостатньо для отримання статистично достовірних висновків, але деякі закономірності можна зрозуміти й за такого обсягу випробувань. 

Зазначено середньостатистичні результати випробувань.

Під час випробувань використовувалися:

Мотузка статична 10 мм

Петлі кріпилися до розривної машини за допомогою сталевих карабінів із прутка круглого перерізу діаметром 10 мм.

Спорядження, що тестується.

1. Допоміжна мотузка 6 мм ТУ 9616-003-00461221-2001. На фото білого кольору. 
2. Допоміжна мотузка 6 мм виробництва Mammut. На фото жовтого кольору. 
3. Допоміжна мотузка 6 мм виробництва Sterlingrope. На фото синього/червоного кольору. 
4. Допоміжна мотузка 7 мм виробництва Lanex. На фото синього/червоного кольору. Б/в прусик приблизно 2 роки. 
5. Допоміжна мотузка 7 мм виробництва Lanex. На фото жовто/червоно/чорного кольору. 
6. Допоміжна мотузка 7 мм виробництва Beal. На фото червоно/білого кольору. 
7. Допоміжна мотузка 7 мм виробництва Sterlingrope. На фото жовто/червоного кольору. 

Результати тестування.

Тестування петель.

Тести петель, зв’язаних із допоміжних мотузок (репшнурів), що тестуються. Петлі зав’язувалися за допомогою вузла грейпвайн (подвійний ткацький вузол, подвійний рибальський вузол).

№	Назва зразка	Руйнівне навантаження, кН	Примітки.
1	6 мм	11,5	Розрив по карабіну
2	Mammut 6 mm	11,2	Розрив по карабіну
3	Sterlingrope 6 mm	13,0	Розрив по карабіну
4	Lanex 7 mm Б/в.	10,1	Розрив по карабіну
5	Beal 7 mm	16,3	Розрив по карабіну
6	Lanex 7 mm	14,2	Розрив по карабіну
7	Sterlingrope 7 mm	19,1	Розрив по карабіну

Також було випробувано кілька інших варіантів організації петлі.

8. Зшита петля з допоміжної мотузки 6 мм. Зшивку виконано на виробництві фірми Венто. Руйнівне навантаження склало 11,7 кН. Розрив по карабіну, зшивка не зруйнувалася.

9. Петля з допоміжної мотузки 6 мм, зав’язана вузлом «провідник». Руйнівне навантаження склало 9,2 кН. Розрив у вузлі.

10. Петля з допоміжної мотузки (репшнура) 6 мм, зав’язана вузлом грейпвайн і додатково «заячі вуха». Руйнівне навантаження склало 9,2 кН. Розрив у вузлі «заячі вуха», вузол відірвався.

Висновки з тестування петель.

1. Петля, зав’язана за допомогою вузла грейпвайн, має достатню міцність.
2. Міцність петлі з вузлом грейпвайн відповідає результатам випробувань в інших лабораторіях. Міцність петлі з вузлом склала від 65 до 82% від можливої міцності петлі. Усі руйнування сталися в місці перегину мотузки через карабін.
3. Зшивка довела свою міцність і щонайменше не поступається вузлу грейпвайн.
4. Зав’язування петлі вузлом «провідник» і «заячі вуха» призводить до зниження міцності петлі на 25%. Оскільки руйнування сталося у вузлі, зроблено висновок, що саме вузол послаблює петлю.

Зауваження — під час випробувань вузол грейпвайн сильно затягувався, і довжина вільних кінців у процесі затягування вузла зменшувалася на 30–33% з 35 мм до 18–20 мм. Затягування вузла відбувається при навантаженнях від 0,1 до 1 кН. 

Тестування схоплюючих вузлів.

Випробовувалися різні варіанти схоплюючих вузлів.
Вузли зав’язувалися однією людиною та затягувалися силою рук.

№	Назва вузла	Тип мотузки	Тип петлі	Руйнівне навантаження  кН	Примітки.
1	Прусик 2 оберти	Репшнур 6 мм	Грейпвайн	8,3	Початок потравлювання 4 кН. Розрив у прусику.
2	Прусик 2 оберти	Репшнур 6 мм	Зшивка	8,6	Початок потравлювання 4 кН. Розрив у прусику.
3	Прусик 3 оберти	Репшнур 6 мм	Грейпвайн	8,7	Менше потравлювання й оплавлення мотузки.
4	Прусик 3 оберти	Репшнур Mamut 6 mm	Грейпвайн	10.8	Руйнування в прусику.
5	Прусик 3 оберти	Репшнур 6 мм	Зшивка	9,6	Початок потравлювання 6–7 кН. Розрив у прусику. Оплавлення незначне.
6	Прусик 3 оберти	Репшнур Mamut 6mm	Зшивка	10.8	Руйнування в прусику.
7	Прусик 3 оберти	Репшнур Sterlingrope 6 mm	Зшивка	-/11,85	Руйнування обплетення тестової мотузки. Потравлювання від 7 кН.
8	Прусик 3 оберти	Репшнур Lanex 7 mm	Зшивка	11	Руйнування в прусику. Руйнування обплетення тестової мотузки. Потравлювання від 7 кН.
9	Прусик 3 оберти	Репшнур Beal 7 mm	Зшивка	-/11,9	Руйнування обплетення тестової мотузки. Потравлювання від 7 кН.
10	Прусик 3 оберти	Репшнур Sterlingrope 7 mm	Зшивка	-/12,2	Руйнування обплетення тестової мотузки. Потравлювання від 7 кН.
11	Французький (автоблок, обмотувальний) 6 обертів	Репшнур 6 мм	Грейпвайн	——–	Потравлювання при зусиллі 9,75 кН. Вузол не зруйнувався. Оплавлення незначне.
12	Маршара (клеймхест) 6 обертів	Репшнур 6 мм	Грейпвайн	9,85	Потравлювання незначне. Руйнування у вузлі грейпвайн.
13	Маршара (клеймхест) 6 обертів	Репшнур 6 мм	Зшивка	10,2	Потравлювання незначне. Руйнування в карабіні. / Руйнування в затискному.

 Висновки з тестування вузлів.

1. Схоплюючі вузли прусик у 3 оберти мають більшу міцність і стабільність, менше потравлюють та оплавляють мотузку, ніж вузли прусика у 2 оберти.
2. Міцність затискних вузлів прусик у 3 оберти, зав’язаних із сучасної мотузки, забезпечує міцність понад 10 кН, що в ДВІЧІ перевершує міцність закріплення затискачами кулачкового типу.
3. Під час випробувань не вдалося зруйнувати французький затискний вузол — потравлювання склало близько 0,75 м із зусиллям 9,75 кН. Вузол і тестова мотузка оплавлені незначно.
4. Вузол Маршара забезпечує мінімальне прослизання та надійну фіксацію мотузки. Зав’язування вузла Маршара з «поліспастом» не призводить до зниження міцності, у процесі затягування вузла «поліспаст» зникає. 

Тестування схоплюючих вузлів з додатковим вузлом «заячі вуха».

№	Назва вузла	Тип мотузки	Тип петлі	Руйнівне навантаження  кН	Примітки
1	Прусик 2 оберти	Репшнур 6 мм	Грейпвайн, «заячі вуха»	6,2	Початок потравлювання 4 кН. Розрив у гілці без вузла, у прусику.
2	Прусик 3 оберти	Репшнур 6 мм	Грейпвайн, «заячі вуха»	6,7	Менше потравлювання й оплавлення мотузки. Розрив у вузлі «заячі вуха»
3	Маршара (клеймхест) 6 обертів	Репшнур 6 мм	Грейпвайн, «заячі вуха»	6,4	Потравлювання незначне. Розрив у вузлі «заячі вуха»
4	Маршара (клеймхест) 4 оберти	Репшнур 6 мм	Грейпвайн, «заячі вуха»	6,3	Потравлювання незначне. Розрив у вузлі «заячі вуха»
5	Французький (автоблок, обмотувальний) 6 обертів	Репшнур 6 мм	Грейпвайн, «заячі вуха»	——–	Потравлювання при зусиллі 9,3 кН. Вузол не зруйнувався.
6	Прусик 3 оберти	Репшнур 6 мм	Грейпвайн	8,7	Наведено для порівняння

Висновки з тестування вузлів з додатковим вузлом «заячі вуха».

1. У всіх випробуваннях схоплюючі вузли з додатковим вузлом «заячі вуха» та провідник показали значне зниження міцності.
2. Потравлювання й оплавлення мотузки при використанні вузла «заячі вуха» більше, ніж без вузла.
3. У процесі затягування петлі схоплюючого вузла відбувається її значне подовження. Більша частина цього подовження утворюється в процесі затягування та прослизання вузла грейпвайн, що призводить до нерівномірного навантаження гілок петлі та вузла. У всіх тестах першою порвалася гілка БЕЗ вузла грейпвайн.
4. Використання будь-яких додаткових вузлів у петлях для зав’язування затискних вузлів призводить до ЗНИЖЕННЯ їхньої міцності та надійності.
5. Втрати міцності в системі складають від 25 до 40%. (цифри округлені).
6. Ми очікуємо, що втрати міцності в динамічних тестах будуть більшими. У зв’язку з більшою швидкістю прикладання навантаження та меншими можливостями для його перерозподілу.

Обмеження.

Ця робота не претендує на «закриття теми». Ми усвідомлюємо статистичну недостовірність даних випробувань, пов’язану з невеликою кількістю тестів.

При динамічних випробуваннях ми очікуємо, що міцність багатьох вузлів буде нижчою, ніж у статичних випробуваннях, внаслідок гіршого розподілу навантажень, нагрівання та оплавлення мотузок.

Загальні висновки.

Затискні вузли прусик у 3 оберти, французький затискний і вузол Маршара, зав’язані із сертифікованої допоміжної мотузки, мають достатню міцність і надійність для їх використання в туристській, альпіністській та рятувальній практиці.
Рекомендується використовувати допоміжну мотузку з підвищеним розривним навантаженням > 10 кН.
Допоміжна мотузка завтовшки 7 мм має більшу міцність і забезпечує більшу зручність при експлуатації.
Використання зшитих петель для затискних вузлів забезпечує високу надійність і зручність в експлуатації. Менша вага, компактність тощо.
Зав’язування додаткових вузлів: «заячі вуха», провідник, вісімка, стремено тощо призводить до ЗНИЖЕННЯ міцності системи та НЕ МОЖЕ БУТИ РЕКОМЕНДОВАНО.

Рекомендований UIAA схоплюючий вузол — прусик у 3 оберти, зав’язаний із 7 мм репшнура, у ДВІЧІ міцніший за популярний варіант — прусик у 2 оберти з вузлом «заячі вуха» з 6 мм репшнура.

Частина 2.

Випробування проводилися в лабораторії фірми Венто, з використанням тарованого динамометра та гідравлічної розривної машини. Квітень 2014 року.

Випробування проводилися в статичному режимі. Навантаження прикладалося плавно з темпом зростання до 1 кН за секунду.

При тестах було випробувано від 3 до 5 ідентичних зразків спорядження. Ми розуміємо, що цього недостатньо для отримання статистично достовірних висновків, але деякі закономірності можна зрозуміти й за такого обсягу випробувань. 

Зазначено середньостатистичні результати випробувань.

Тестова основна мотузка.

Мотузка статична 11 мм ТУ 9616-003-00461221-2001.

Петлі кріпилися до розривної машини за допомогою сталевих карабінів із прутка з діаметром 10 мм.

Метою тестів було перевірити інші варіанти зав’язування схоплюючих вузлів, ніж описані в першій частині.

Для зав’язування затискних вузлів застосовувалася  допоміжна мотузка (репшнур) 6 мм.  Вибір для тестів цієї мотузки зумовлений її поширеністю, низькою ціною й відповідно популярністю.

Ми НЕ РЕКОМЕНДУЄМО використовувати цю мотузку для зав’язування затискних вузлів при заняттях альпінізмом та/або туризмом. Для більшості застосувань краще підійде допоміжна мотузка діаметром 7 мм і розривною міцністю > 9,8 кН.

Результати тестів.

 Спочатку, для підтвердження релевантності випробувань, були проведені тести, аналогічні попереднім.

Петля, зав’язана вузлом грейпвайн.

Розривне навантаження 10,4 кН. Розрив на карабіні. Різниця в результатах із попередніми тестами, можливо, виникла через використання карабінів іншої форми та мотузки іншої партії.

Петля, зав’язана вузлом провідник. 

Розривне навантаження 8,2 кН. Розрив у вузлі провідник.  Різниця в результатах із попередніми тестами, можливо, виникла через використання карабінів іншої форми та мотузки іншої партії.

Схоплюючий вузол прусик у 3 оберти.

Початок проковзування 4,5 кН, руйнування 9,12 кН.  Різниця в результатах із попередніми тестами, можливо, виникла через використання карабінів іншої форми та мотузок іншої партії.

Висновки. Результати цих тестів дуже близькі до результатів тестів 2011 року.

Результати тестів інших варіантів зав’язування схоплюючих вузлів.

Схоплюючий вузол прусик, петля зав’язана вузлом грейпвайн, вузол грейпвайн розміщено в перемичці прусика.

Початок проковзування 4,5 кН, руйнування 8,72 кН. Руйнування в схоплюючому вузлі.

Схоплюючий вузол прусик у 3 оберти, петля зав’язана вузлом оверхенд (простий вузол, провідник).

Початок проковзування 4,5 кН, руйнування 8,5 кН. Руйнування в схоплюючому вузлі.

Схоплюючий вузол прусик у 3 оберти, петля зав’язана вузлом провідник.

Початок проковзування 4,2 кН, руйнування 8,2 кН. Руйнування у вузлі провідник.

Розрив петлі у вузлі провідник.

Схоплюючий вузол прусик у 3 оберти, петля зав’язана вузлом грейпвайн, плюс вузол стремено на карабіні.

Початок проковзування 4,5 кН, руйнування 7,5 кН. Руйнування в схоплюючому  вузлі.

Схоплюючий вузол прусик, петля зав’язана вузлом грейпвайн, плюс додатковий вузол.

Початок проковзування 4,5 кН, руйнування 7,6 кН. Руйнування в схоплюючому  вузлі.

Висновок з випробувань цих варіантів вузлів. 

1. Жоден із випробуваних вузлів не продемонстрував міцності вищої, ніж прусик у 3 оберти, петля якого зав’язана вузлом грейпвайн.

2. Зав’язування петлі схоплюючого вузла провідником менше знижує міцність схоплюючого вузла, ніж зав’язування будь-якого вузла на петлі, зав’язаній грейпвайном. Але плюси від цього вузла не очевидні.

3. Для підстраховки при спуску по мотузці може бути рекомендоване ввʼязування вузла прусик у силову петлю страхувальної системи вузлом оверхенд.

Схоплюючий вузол прусик у 3 оберти з подвійного репшнура, петля зав’язана вузлом грейпвайн.

Початок проковзування 9,5 кН, руйнування 13,94 кН.  Висновок — подвійний репшнур забезпечує дуже високу міцність і надійність, але не забезпечує обмеження навантаження. Проковзування починається при дуже великих зусиллях.

Також було випробувано петлю й схоплюючий вузол  із вживаної мотузки.

Б/в 2 роки — стан хороший — порушень обплетення немає. Петля витримала 9,55 кН. Схоплюючий вузол витримав 8,7 кН. Це значно — на 20–30% нижче, ніж результати нової мотузки.