8.6. Фрикционные амортизаторы

Характерной чертой всех известных конструкций этого класса является значительно более короткий тормозной путь и более высокий КПД амортизации, по сравнению с амортизаторами остальных типов.

Происходит это за счет ровного характера силы трения  без характерных для разрывных амортизаторов пиков нагрузки, пульсаций и вибраций. Следовательно и поглощение энергии падения происходит быстрее и при более благоприятных нагрузках.

Величина силы трения амортизации, заданная конструктивно или устанавливаемая регуляторами, должна находится в допустимых пределах, определенных из уже упомянутых соображений безопасности.

С точки зрения нагрузки на верхний крюк, это не более 300-400 кГ.

Значит, удельная энергоемкость их будет соответственно 300-400 кГм/м, что значительно превышает все ранее рассмотренные нами конструкции.

Если же говорить об амортизаторах страховочных систем для Виа Феррата, то стандартами установлен их порог срабатывания порядка, но не более 600 кГ, что делает их энергоемкость просто великолепной, обеспечивая тормозной путь минимальный из возможных.

Очевидно, и это самое главное, что суммарная энергоемкость фрикционных амортизаторов зависит только от запаса веревки или ленты, предусмотренных для протравливания, то есть, в принципе, конструктивно не имеет предела.

Такие же конструкции, как амортизатор Штихта, имеющий ограниченный запас ленты на протравливание 0,5 м, ФРАМС-Л  2,5 м, "Салева-К"  3,5 м и другие, им подобные, имеют достаточно условные ограничения по запасу протравливания  при желании, его можно изменить без ущерба для удельной энергоемкости.

Итак, говоря об амортизаторах для работы на крючьевой навеске:

а) Рmax = 300400 кГ,

б) При запасе веревки или ленты на протравливание 1 м:

Еам = 300 кГм

в) Ечел\обв = 26 кГм (по характеристике на Рис.3).

г) Общая глубина падения lпад = (300 + 26)/80 = 4,075 м.

д) Тормозной путь lторм = 1 м.

е) Тогда допустимая глубина свободного падения:

lсв.пад = lпад  lторм = 4,075  1,0 = 3,075 м.

Расчет показывает, что каждый метр запаса веревки на протравливание через фрикционный амортизатор, при пороговом усилии 300 кГ и абсолютно жесткой опоре, обеспечивает нам до 3 м допустимой глубины свободного падения. То есть, например, выход на 1,5 метра выше крюка.

Всего лишь на 1,5 метра!

Более совершенными являются конструкции, позволяющие тонкую регулировку порогового усилия срабатывания амортизатора в зависимости от конкретных условий работы и веса владельца (во избежание перегрузок при торможении). Такую регулировку позволяют амортизаторы Абалакова, Пенберти, "ФРАМС".

С учетом энергоемкости линейной опоры, допустимая глубина свободного падения несколько возрастет.

При регулировке усилия торможения амортизатора, нужно помнить о коэффициенте перегрузки Кп, то есть о соотношении Fторм/G, значение которого должно сохраняться в пределах от 3,5 до 4,5. Иначе, при полной сохранности страховочной цепи, страхуемый может получить травму за счет сил инерции при слишком большом ускорении торможения.

Так, если мы весим 80 кГ и установим усилие протравливания своего амортизатора 300 кГ, то для нас (при условии страховки за статическую опору) коэффициент перегрузки составит Кп = 3,75.

Но если этим же амортизатором захочет воспользоваться наш товарищ весом 50 кГ, то для него коэффициент перегрузки окажется гораздо выше - Кп = 6, что может привести к серьезной травме (например, шейных позвонков). И ощущения при остановке падения будут напоминать очень жесткий удар, вместо плавного торможения падения. Хотя усилия в цепи останутся прежними и не превысят установленных 300 кГ.

Несмотря на очевидные преимущества фрикционных амортизаторов, внедрение их в производство и использование происходит крайне медленно, хотя сегодня уже можно без проблем приобрести те же амортизаторы KISA, CAMP и их аналоги.

В то же время куда более известны несовершенные, разового использования сшивные текстильные амортизаторы, предлагаемые производителями к применению в промышленности, где это вполне оправдано, так как проще заменить простейший амортизатор, чем научить рабочих обращению с регулируемыми фрикционными амортизаторами. Но в полевых условиях гор и пещер такие амортизаторы могут использоваться только как следствие недостаточно глубокого подхода к проблеме безопасности на вертикалях.

Отсутствие надлежащей литературы и публикаций тоже тормозит процесс внедрения в практику средств автоматической страховки. Надеюсь, что настоящая работа хотя бы частично поможет ликвидировать этот пробел.