5.3. Энергоемкость синтетической ленты

Синтетические ленты, стропы и ремни не используются в качестве независимых линейных опор для страховки и передвижения, хотя попытки такого их использования известны. Однако они широко применяются для изготовления вспомогательного вертикального снаряжения  подвесные системы, корделеттные шнуры, локальные петли, стремена, поводки для промежуточных крючьев и закладок и т.п.

Одно время получили распространение даже самостраховочные “усы” из синтетических строп, сегодня снова успешно возвращаемые на рынок усилиями фирм-производителей.

И наконец, были созданы амортизаторы разных конструкций, использующие ленту.

Понятно, что вопрос о динамических свойствах и энергоемкости строп и лент при различных скоростях приложения нагрузки подлежит тщательному изучению.

В ВостНИИ (СССР) производились испытания капроновой ленты (из которой изготовлены сшивные текстильные амортизаторы) на относительное удлинение при разных скоростях растяжения. Испытания подтвердили предположение о влиянии скорости приложения нагрузки на способность лент к удлинению.

Выяснилось, что при достижении одинаковых нагрузок удлинение ленты при скорости приложения нагрузки 2х10^-4 м/с в 17 раз больше, чем при скорости 38х10^-4 м/с. Это означает, что чем выше скорость приложения нагрузки, тем более статично, жестко ведет себя лента и наоборот  при более статичных, медленно прикладываемых нагрузках лента хорошо растягивается.

Это можно объяснить некоей внутренней “инерционностью” тканого материала, связанной с характером плетения, трением между отдельными переплетенными между собой нитями, из которых изготовлена лента.

При остановке падения сорвавшегося скорости динамических нагрузок всегда достаточно высоки. Из этого следует, что удлинение, а следовательно и амортизирующие свойства синтетической ленты при высоких скоростях приложения нагрузки (что наблюдается при остановке падения) будут весьма низкими.

Относительное удлинение большинства лент в этих условиях не превышает 3-5%, несмотря на то, что при статической нагрузке оно может достигать 30%.

Предполагая, что:

Рmax ленты  1000 кГ, max = 0,05 и Кэ = 0,3,

получим примерную удельную энергоемкость ленты:

Еуд.ленты = 0,3х1000х0,05 = 15,0 [кГм/м]

Тоже слишком мало. Взяв ленту с более высокой прочностью, мы получим несколько большие значения удельной энергоемкости, но она всегда останется слишком мала для того, чтобы рассчитывать на способность ленты сколько-нибудь значительно поглотить энергию падения.

Вывод один: при работе с лентами и стропами не стоит рассчитывать, что их динамические свойства сыграют сколько-нибудь существенную роль в погашении энергии динамического удара.

5.4. Суммарная энергоемкость системы человек-обвязки

Определить конкретную энергоемкость такой системы для каждого конкретного случая не представляется возможным. Слишком велико разнообразие существующих видов подвесных систем и особенностей телесной конституции тех, кто их использует. Однако основные закономерности ее увеличения или снижения вывести можно.

Как было показано испытаниями на сборе безопасности по альпинизму в 1979 году, СССР (Л-4), максимальная кратковременная нагрузка, которую при срыве может выдержать человек, пристегнутый к веревке одним грудным поясом, не превышает 250-350 кГ (не говоря уже о том, что зависание на грудном поясе через несколько минут приводит к тяжелым последствиям для зависшего).

При использовании современных подвесных систем из полиамидных ремней шириной 50-60 мм, допустимая нагрузка увеличивается до 800-1000 кГ.

Для определения порядка интересующей нас величины суммарной энергоемкости системы человек-обвязки воспользуемся все той же экспериментальной характеристикой, приведенной на Рис.3.

Если ограничить Рmax = 1000 кГ, то максимальная энергоемкость системы будет равна площади между кривой Рчел = f(l) и осью l до значения lmax = 0,33 м.

Приближенно:

Ечел\обв.mах = 1/3 max = 110 [кГм].

Таким образом, энергоемкости нашего тела в самых современных обвязках довольно мала, чтобы всерьез рассчитывать на нее при погашении энергии сколько-нибудь значительного падения.

Однако под угрозой последствий падения стоит уподобиться скупцу, скрупулезно перебирающему содержимое своих запасов энергоемкости, чтобы оказаться в состоянии уплатить по предъявленному за совершенную ошибку счету.

Чем же восполнить дефицит способности страховочной цепи поглотить избыточную энергию падения?

Именно здесь приходят на помощь средства автоматической страховки. Если ими предусмотрительно заблаговременно воспользоваться.