Види назви мотузок. Мотузка. Види та пристрій. Матеріал виготовлення та застосування. Види динамічних мотузок

Умовно мотузки можна поділити на три групи: динамічні, статичні та спеціальні. Останні ми не будемо розбирати зовсім, тому що їх використання лежить поза нашою звичайною діяльністю в горах. Наведу лише два приклади: мотузки з арамідним (кевларовим) обплетенням і мотузки з металевою сіткою всередині. Мотузка з арамідним обплетенням має підвищену стійкість до високої температури і відносно низьке статичне подовження; металева сітка між обплетенням і сердечником надає мотузці антивандальних властивостей. Конструктивно всі мотузки складаються з двох компонентів: сердечника, який несе основне навантаження і складається з ниток та обплетення, основна функція якого - захист сердечника та надання мотузку звичного круглого вигляду. Залежно від кількості ниток в обплетенні вона може бути 48-ми, 32-х та 40-прядною. Найбільш поширені версії — 48 і 32. 32-прядне обплетення більш зносостійке за рахунок більшої товщини обплетення, але при цьому більш грубе на дотик і трохи жорсткіше порівняно з 48-прядним. Як правило, обплетення і сердечник ніяк не пов'язані один з одним, тому виникає ефект зсуву обплетення. Особливо наочно це проявляється у випадку, якщо мотузка часто використовується для спусків. Також це проявляється при перерізанні обплетення навантаженої мотузки гострою кромкою або перекушуванні її жумаром - обплетення сповзає. Існують технології «приклеювання» обплетення до сердечника. Це підвищує безпеку мотузки: навіть якщо по оплетці полоснути ножем, вона не сповзає. Безумовно, ціна таких мотузок набагато вища.

Статичні мотузки

Статичні мотузки мають високу міцність і відносно низьке статичне подовження — 3-5 %. Такі мотузки використовуються для організації перил у горах, для спасробіт, промислового альпінізму, спелеології, каньйонінгу, арбористики та ін., але вони не призначені для страховки. Точніше вони повинні використовуватися тоді, коли потенційно можливе виникнення падіння з чинником ривка рівним 1 і більше. Будь-які варіанти нижньої страховки виключаються, верхньої - під питанням. Більшість виробників вказують в інструкції неприпустимість використання статичної мотузки як страхувальна. Винятком є ​​проведення рятувальних робіт.

Часто можна побачити «вуса» самостраховки, виконані зі статичної мотузки. При неправильній роботі на самострахування ймовірність падіння з фактором ривка більш 1 дуже висока, так що краще не користуватися самостраховками, виконаними зі статичної мотузки.

Характеристики статичних мотузок

Тип мотузки(А чи В). Основною відмінністю є мінімальна статична міцність. Мотузки типу А за стандартом повинні мати мінімальну статичну міцність 22 kN, типу - 18 kN. Зазвичай до типу відносяться мотузки діаметром 9 мм.

Відносне подовження(Elongation). Ступінь подовження мотузки під навантаженням. Тест проводиться під навантаженням 150 кг. Значення має перевищувати 5 %. Зазвичай це близько 3%.

Зсув обплетення(Sheath slippage). Цей параметр є дуже важливим, якщо мотузка використовується для спусків. При великому зрушенні обплетення можлива ситуація, коли в кінці спуску обплетення ще є, а сердечник давно скінчився. Тест на зсув обплетення досить складно описується. Ідеальним значенням є 0 мм, максимальним – 20 мм на 2 метри мотузки (1%). Найчастіше це значення становить 0-5 мм.

Усадка(Shrinkage). Характеристика, де варто зупинитися докладніше. Переважна більшість мотузок, що виготовляються у світі, проходить процес термофіксації: після плетіння мотузка
змочується спеціальним складом та поміщається у шафу з температурою близько 150 градусів. Внаслідок цієї дії мотузок сідає ще на заводі. Хорошим значенням усадки є 1,5-2%. Тобто. мотузка завдовжки 50 метрів через якийсь час «сяде» приблизно на метр. Але! Все це не стосується мотузок, виготовлених у нас в країні, а також мотузок білоруського та українського виробництва. Вони не проходять процес термофіксації та їх усадка становить до 15%. Щоб мати мотузку довжиною 50 метрів, необхідно купити 55, а краще 60 метрів. Слід зазначити, що цей параметр не регламентується ні вітчизняним стандартом ГОСТ-Р ЕН1891-2012 (введений в дію з 1 січня 2013 р.), ні європейським стандартом EN1891 через те, що цей параметр не впливає на експлуатаційні властивості мотузки. Так що дорікнути окремих виробників без термофіксації формально не можна, але іноді дуже хочеться.

Статична міцність(Static strength). Мінімум 22 kN для типу А та 18 kN для типу В. Для мотузок діаметром 10 і більше міліметрів вона близька до 30 kN (три тонни). Є також параметр - "Міцність з вузлами" (Strength with knots). Це приблизно 70% статичної міцності, хоча все залежить від вузла. Деякі виробники вказують, що реальне робоче навантаження на мотузку має перевищувати 10 % від статичної міцності. Тобто. якщо мотузка має статичну міцність, наприклад, 32 kN, це означає, що робоче навантаження не повинна перевищувати 3,2 kN (320 кг).

Коефіцієнт злов'язання(Knotability). Цей параметр характеризує м'якість мотузки. На мотузку зав'язують простий вузол та підвішують вантаж 10 кг на одну хвилину. Потім навантаження зменшують до 1 кг і вимірюють. Відношення внутрішнього діаметра вузла до діаметра мотузки є коефіцієнт злов'язання. Внутрішній діаметр вузла вимірюють мірним конусом. Значення 0,6-0,7 говорить про тактильну м'якість мотузки, 1,0 і вище - про велику жорсткість мотузки. Потрапляються зразки вітчизняної мотузки зі значенням 2 і більше. Цю характеристику статичної мотузки не завжди вказують виробники. Кількість ривків (Number of falls): статичні мотузки проходять динамічні випробування, які визначають цей показник. Вантаж масою 100 кг для мотузок типу А або 80 кг для мотузок типу B скидається з фактором ривка, що дорівнює 1. Мотузка повинна витримати не менше п'яти ривків. Зазвичай це значення у кілька разів вище.

Динамічні мотузки

Основне і, по суті, єдине призначення динамічних мотузок – страховка. Верхня, нижня – будь-яка. Виняток складає страховка на рятівницьких роботах, де від динамічних мотузок по можливості краще відмовитися. Поява динамічних мотузок призвела до зникнення такого технічного прийому, як «протруювання мотузки». Коли всі мотузки були статичними, протруювання було необхідно для того, щоб максимально знизити навантаження на верхню точку і на плавного застосування навантаження, що зірвалося шляхом, тобто розтягування навантаження в часі. У кожному альплагері був страховий стенд, де цей прийом ретельно відпрацьовувався. Це було життєво необхідним.

Властивістю динамічного мотузка є поглинання енергії ривка за рахунок подовження мотузки. Фактично, це теж саме протруювання лише автоматичне. Додаткове протруювання в цьому випадку не тільки не потрібне, але й небезпечне: при зриві з виходом вище нижньої точки людина пролітає 2 відстані перевищення над точкою плюс динамічне подовження мотузки (близько 35%). Тобто. глибина падіння нижче за верхню точку становить близько трьох довжин перевищення над точкою. Мотузка здатна знизити навантаження на верхню точку і на зірване до відносно безпечних значень, але небезпека ударів об рельєф залишається. Якщо додатково протруїти мотузку, це тільки збільшить глибину падіння і, отже, збільшить ризик ударів об рельєф.

В одному з альплагерів я регулярно спостерігаю відділення новачків, яких різні інструктори наводять на старий, але ще живий страхувальний стенд і демонструють їм силу ривка. Все це відбувається з використанням старої статичної мотузки як страхувальна. Новачок жорстко затискає мотузку в страхувальному пристрої і при ривку злітає вгору на довжину свого самострахування. Інструктор каже: «Ось, бачите який ривок!». При цьому він навіть не розуміє, що грубо порушує техніку безпеки, використовуючи статичну мотузку як страхувальний. Фактор ривка при таких випробуваннях однозначно вище 1. Подібна демонстрація не тільки не безпечна, але й безглузда, тому що ривок подібної сили ніколи не виникне, якщо буде використано динамічний мотузок. А саме вона і має бути використана, і інструктор альпінізму не може про це знати.

Все сказане про протравлювання не означає, що воно завжди є небезпечним. Наприклад, під час роботи на снігу воно може виявитися рятівним. Мабуть, можна вигадати ситуацію і на скелях. Але! Італійський альпклуб провів дослідження часу виникнення пікового навантаження. Виявилося, що якщо при зриві з нижньою страховкою максимальне зусилля на зірваного виникне через 0,2 секунд після зриву, то на страхуючого тільки через 0,8 секунд. Тобто. коли другий відчув ривок, лідер уже все отримав...

Види динамічних мотузок

Залежно від мети використання існує три типи мотузок:
Одинарна(Single) - звичайна мотузка, яка може використовуватися для страховки. Маркується така мотузка цифрою 1 у колі. Діаметр одинарної мотузки від 8,7 мм.
Подвійна(half) — мотузка з діаметром від 7,5 мм, яка використовується в парі з іншим аналогічним мотузком, причому вони почергово стягуються в різні проміжні точки страховки. Такі мотузки маркуються позначкою 1/2.
Здвоєна(twin) - мотузка має діаметр від 7,5 мм. Використання здвоєних мотузок передбачає їх використання як, тобто. обидві мотузки разом стягуються у всі проміжні точки страховки. Такі мотузки маркуються значком, що складається з двох кілець, що перетинаються. Слід зазначити, що переважна більшість мотузок діаметром 7,5-8,5 мм задовольнять як стандарту для double і twin. Неприпустимо використовувати мотузки half і twin як одинарні.

Водовідштовхувальне просочення динамічних мотузок

Поки мотузка нова і суха, не має значення просочена вона чи ні. Мотузки, які використовуються в закритих приміщеннях просочення не потребують. Але щойно виникає контакт із водою, ситуація змінюється. Існують три основні проблеми:

• Міцність мокрої мотузки більш ніж удвічі менша, ніж сухий. При тестах на кількість ривків мокра мотузка витримує один-два, максимум три ривки. Після висихання властивості відновлюються.
• Льодовикова вода часто несе із собою завись, яка проникає з водою у мотузку і потім там і залишається. При висушуванні вона перетворюється на абразив, який призводить до швидкого зносу мотузки.
• Найочевидніше: мокра мотузка важить набагато більше, ніж суха. Її важко нести, з нею незручно та неприємно працювати. Усім знайома ситуація, коли при спуску по мокрому мотузку на руки ллється потік води, що видавлюється гальмівним пристроєм. А якщо температура падає нижче нуля, то мокра мотузка перетворюється на дріт.

Висновок: із водою треба боротися.

Якісне, а головне довговічне водовідштовхувальне просочення - головний біль виробників. На ринку можна зустріти три варіанти мотузки: без просочення, з просоченням обплетення, з повним просоченням (оплетка і сердечник). Ціна мотузки з просоченням, безумовно, вище, ніж без.

На засіданні комісії з безпеки UIAA у 2012 році було представлено цікаве дослідження, з якого випливає, що просочення тільки оплетки вкрай недовговічне і дуже швидко властивості такого мотузка стають аналогічними властивостям мотузки без просочення. Тому вибираючи мотузку з просоченням не треба економити, купуючи «напівпросочений» виріб. Ви просто переплачуєте або розраховуєте на дуже короткий термін служби цієї мотузки.

Але треба розуміти, що термін життя просочення у будь-якому разі коротший, ніж термін життя мотузки. Що вибрати? Для використання на скеледромі, скелелазіння, лазіння на сухих скелях або в мороз мотузка з просоченням не потрібна. Хоча треба зазначити, що наявність просочення надає мотузку велику зносостійкість навіть у сухих умовах експлуатації. Якщо ж йдеться про «всепогодність», «звичайні» гірські умови, то мотузки з просоченням краще.

Основні характеристики динамічних мотузок

Відразу хочу зазначити, що для динамічних мотузок поняття "статична міцність" практично не використовується. Вона майже така ж як у статичних мотузок аналогічного діаметру, але цей параметр не такий важливий для динамічного мотузка.

Зусилля першого ривка(Impact force). Найбільш важлива характеристика динамічної мотузки. Це максимальне зусилля, яке виникає у страховому ланцюгу при зриві з фактором ривка рівним приблизно 1,77 вантажу масою 80 кг (55 кг для мотузок типу half та 80 кг для двох мотузок типу twin). Відповідно до стандарту, це зусилля має перевищувати 12 kN (1200 кг). Реальні значення становлять 7,5-10 kN. Багато в чому це залежить від виробника. Хтось робить мотузки з низьким зусиллям першого ривка, але це призводить до більшого відносного подовження. Інші, навпаки, намагаються виготовити мотузки з відносно жорстким ривком, але при цьому зменшується відносне подовження.

Кількість ривків UIAA(Number of falls UIAA). Шматок мотузки жорстко закріплюється одним кінцем. На іншому кінці закріплюється вантаж вагою 80 кг (55 кг типу half) і скидається вниз з чинником 1,77. При цьому мотузка вдаряється об карабін (пруток із R=5 мм). Тест повторюється з інтервалом 5 хвилин (за цей час мотузка «відпочиває») до першого пошкодження мотузки. За стандартом таких ривків має бути не менше ніж 5. Зазвичай це значення 7-10 і вище. Треба відзначити, що тест проводиться з використанням карабіну (прутка) з радіусом 5 мм, а сучасні карабіни, що використовуються у відтяжках, мають, як правило, менший радіус. Очевидно, що і кількість ривків буде меншою.

Статичне подовження(Static elongation). Цей параметр стає важливим, якщо мотузка використовується як перила. Часто можна почути фразу: «жумарити за динамічним мотузком?! Та ви що!". Як правило, це вимовляють ті, хто користується продукцією одного з двох заводів, які виробляють динамічну мотузку в нашій країні. Ці мотузки виробляються за дуже застарілими технологіями і вони дійсно являють собою «гумку». За стандартом цей параметр не повинен перевищувати 10%, а зазвичай він становить 7-8%, що, звичайно, не дуже добре для перильної мотузки, але якщо розібратися, то всього вдвічі перевищує показники статичних мотузок. Безумовно, для перил краще використовувати статику, але використання сучасної динаміки не так незручно, як це було 10-15 років тому.

Динамічне подовження(Dynamic elongation).
Це власне те, що й гасить ривок — протравлення. За стандартом максимально значення – 40%. Реально 30-35%. Зазвичай, що нижче зусилля першого ривка, то більше подовження — і навпаки.
Зсув обплетення та коефіцієнт злов'язання ми розглядали, говорячи про статичні мотузки (за стандартом EN892 він не визначений, але його зазвичай розраховують).

Закінчуючи розмову про динамічні мотузки, хочу відзначити, що деякі російські виробники з незрозумілих причин вводять покупців в оману, називаючи свідомо статичні мотузки динамічними. У хибності цього твердження можна легко переконатися, відкривши паспорт, доданий до мотузки з вимогами стандартів. Якщо ж чомусь до мотузці не додається нічого (що часто буває), то варто взагалі купувати цю мотузку.

Загальна класифікація

Канати– це найбільш відповідальний вид кручених та плетених виробів великого діаметру зі збільшеним розривним навантаженням, підвищеною стійкістю до зношування та впливу навколишнього середовища, з яскраво вираженою структурою. Вони призначені для експлуатації в екстремальних умовах та випускаються для багаторазового використання.

Мотузки– кручені вироби багаторазового використання, подібні до канатів, але використовуються в тих випадках, коли знижено вимоги до їх міцності, зносостійкості та надійності. Мотузки, порівняно з канатами, – вироби гнучкіші, вони добре з'єднуються вузлом. Конструктивно мотузки відрізняються від канатів меншою кількістю каболок у пасмах, меншою кількістю кручень пасм та меншим числом витків на одному погонному метрі виробу. Найбільш поширені мотузки коло 16 - 60 мм.

Шнури– тонкі кручені та плетені вироби багаторазового застосування. На відміну від мотузок та шпагатів, призначені для більш відповідальних цілей, мають підвищені експлуатаційні характеристики та покращений зовнішній вигляд. Викручені шнури випускаються діаметром 1,5-6 мм, плетені - 6-16 мм.

Шпагати– тонкі кручені вироби разового застосування. Виробляються в основному із суміші коротких прядив'яних, лляних та інших луб'яних волокон, віскозних та поліолефінових (поліпропіленових, поліетиленових) ниток, а також паперу. Шпагати випускаються діаметром 1-4,8 мм.

По вихідній сировині:

Натуральні- Виробляються з натуральних волокон, що зустрічаються в природі в готовому для переробки вигляді.

Рослинні- пенька, бавовна, льон, джут, маніла, сизаль;

Тварини- шерсть, шовк;

Мінеральні- Азбест.

Штучні– виробляються із штучних волокон, одержуваних із природних високомолекулярних сполук ( віскозні, мідноаміачні, ацетатні, білкові).

Синтетичні– виробляються із синтетичних волокон, одержуваних шляхом хімічного високомолекулярного синтезу ( поліамідні, поліпропіленові, поліетиленові, поліефірні).

Комбіновані.

За конструкцією:

Кручені-якщо на заключному етапі виробництва елементи, що утворюють вироби (пасма), скручуються між собою:

- тросової звивки- канати, що складаються з 3-х або 4-х пасмів правої крутки;

- кабельтової свивки- канати, що складаються з 3-х або 4-х стрендів (канатів тросової звивки) лівої крутки.

Плетені– якщо на заключному етапі виробництва елементи, що утворюють вироби (пасма), переплітають між собою.

- наскрізе плетінняколи переплітаються всі елементи, що беруть участь в останньому етапі формування виробу: спіральнеплетіння, репсовеплетіння тощо;

- оплетковеплетінняколи переплітаються тільки зовнішні елементи, а інші утворюють кручений, трощений або плетений сердечник: 8-, 12-, 16-, 24-, 48- і більше прядне плетіння.

Основна риса, що визначає вид мотузки, це її динамічні якості - здатність подовжуватися під навантаженням. Ще при конструюванні мотузки залежно від бажаних експлуатаційних властивостей визначається здатність до подовження як у процесі нормального застосування, так і при поглинанні динамічного удару. Відповідно до ступеня подовження під навантаженням, а також цілями, для яких воно виробляється, мотузок поділяється на кілька видів:

Діаметр динамічних та статичних мотузок найчастіше лежить у межах від 9 до 11 мм. Мотузки діаметром нижче 8 мм називаються репшнурами і використовуються як допоміжні. У практичній роботі товщина мотузки має відношення тільки до загальної ваги, гнучкості, зручності обігу і не є показником надійності мотузки.
Конструктивно всі мотузки складаються з двох компонентів: сердечника, який несе основне навантаження і складається з ниток і обплетення, основна функція якої - захист сердечника і надання мотузку звичного круглого вигляду. Залежно від кількості ниток в обплетенні вона може бути 48-ми, 32-х та 40-прядною. Найбільш поширені версії - 48 і 32. 32-прядна обплетення більш зносостійка за рахунок більшої товщини обплетення, але при цьому більш груба на дотик і трохи жорсткіша в порівнянні з 48-прядною.
  Як правило, обплетення і сердечник ніяк не пов'язані один з одним, тому виникає ефект зсуву обплетення. Особливо наочно це проявляється у випадку, якщо мотузка часто використовується для спусків. Також це проявляється при перерізанні обплетення навантаженої мотузки гострою кромкою або перекушуванні її жумаром - обплетення сповзає. Існують технології «приклеювання» обплетення до сердечника. Це підвищує безпеку мотузки: навіть якщо по оплетці полоснути ножем, вона не сповзає. Безумовно, ціна таких мотузок набагато вища.

Статична мотузка

Мотузки з низьким розтягуванням зазвичай позначаються як мотузки статичні. Служать для робіт на висоті, для рятувальних робіт, в спелеології та ін. Важливо, щоб статична мотузка мала мінімальне розтягнення та максимальну міцність. Після того як мотузка стала основним засобом не тільки страховки, а й підйому, її велика еластичність, корисна для страховки, відразу перетворилася на її основний недолік. Усе це вимагало створення мотузки з мінімальним ступенем подовження, яка отримала найменування статичної.
  Як підказує сама назва, статична мотузка має обмежену еластичність і не призначена для амортизації великих динамічних навантажень. Статичний мотузок може витримати падіння з фактором ривка менше 1. Це означає, що кожному, хто працює на статичній мотузці, категорично забороняється вихід над точкою закріплення мотузки! Статичні мотузки мають тип, А або В. Основною відмінністю є мінімальна статична міцність. Мотузки типу А за стандартом повинні мати мінімальну статичну міцність 22 kN. Типу 18 kN, зазвичай мотузка меншого діаметра і розрахована на менше навантаження.

Основні характеристики:

• тип мотузки А або В;
• діаметр 9-11 мм;
• кількість пасм 32, 40, 48;
• статична міцність.

Переваги:

• На статичних мотузках добре тримають жумари;
• Можна використовувати для постійних статичних навантажень.

Недоліки:

• Може витримати падіння з фактором ривка менше 1;
• Має обмежену еластичність.

Динамічна мотузка

Мотузок динамічний - призначений для страховки при зривах. Її завдання – забезпечити мінімальне навантаження на людину навіть за глибокого зриву за рахунок подовження. Основна властивість динамічних мотузок - це здатність амортизувати динамічний удар, що виникає при зриві з фактором падіння більше 1. При кожному зриві мотузка псується. Динамічно мотузки бувають таких типів:
Одинарна динамічна мотузка або основна мотузка - тип динамічної мотузки, який за своєю конструкцією призначений для використання для страховки при вільному лазні і має необхідні якості для надійного затримання падіння з максимальним фактором 2. Товщина основного мотузка найчастіше від 10,5 до 11,5 мм . Одинарна мотузка найбільш довговічна у використанні, простіша в роботі. Вона легша, ніж дві напівмотузки (але важче за здвоєну мотузку).
Напіввірьовка - динамічна мотузка, яка обов'язково має бути здвоєна при страховці. У одиночної напівмотузки немає необхідних якостей для того, щоб витримати падіння з фактором 2. Напіввірьовки мають товщину 8.5-10 мм. При використанні системи з двох напіввірьовок вони по черзі стягуються в різні карабіни та різні точки страховки, утворюючи дві паралельні доріжки. Напіввіровка менш довговічна.
Подвоєна (подвійна або цвілінгова) мотузка - використовують як одинарну, пролужують одночасно обидві мотузки в кожен карабін. Діаметр здвоєної мотузки 7.8-9 мм. Її зручно використовувати при дюльфері. Легше, ніж одинарна та подвійна мотузка. Вона тонша і легше ушкоджується. Її не можна використовувати для перил.

Основні характеристики:

• тип мотузки;
• діаметр 9-11 мм;
• кількість пасм 32, 40, 48;
• вага - чим більший діаметр тим більше вага;
• кількість ривків;
• максимальна сила ривка (наприклад 8кН=800кг це те що впливає на людину, все, що понад мотузок поглинатиме).

Переваги:

• Витримує падіння із фактором 2;
• Зручно використовувати при дюльфері;

Недоліки:

• на м'яких мотузках погано тримають жумари, початку підйому на жумарах необхідно тупцювати на місці, доки не вибереться до 5-6 метрів;
• динамічні мотузки не можна використовувати під постійними статичними навантаженнями.

Репшнур

Шнури застосовують тільки для допоміжних цілей (петлі-прусики та ін). Репшнур не повинен використовуватися як мотузок для спуску або страховки.

Основні характеристики:

• діаметр 4-8 мм;
• вага - чим більший діаметр тим більше вага;
• міцність на розрив (розривне навантаження, кгс);

Міцність мотузок.

Виробники вказують дуже значну величину міцності на розрив.
Однак багато факторів знижують міцність мотузок:

•   Вплив води та вологості - Поглинання води поліамідними волокнами, з яких складається мотузка, значно. Випробування з вузлами показали, що волога мотузка на 4-7% слабкіша за суху. При замерзанні мокрої мотузки її міцність зменшується ще більше, до 18-22%. Вологі кевларові мотузки слабші на величину до 40%.
•   Старіння - під впливом фотохімічних і термічних процесів, як і внаслідок окисного впливу повітря полімери схильні до безперервного прогресуючого необоротного процесу - деполімеризації або старіння. Деполімеризація особливо швидко йде перші місяці після виробництва, потім процес уповільнюється. Процеси старіння протікають незалежно від того, експлуатується мотузка чи ні. Процес особливо інтенсивно йде під впливом тепла та світла.
•   Зношування при використанні - в результаті механічних впливів, яким мотузка піддається в процесі експлуатації, одночасно зі старінням зношується і фізично. Особливо великий внесок у зменшення міцності дає абразивну дію внаслідок тертя. Особливо несприятливий вплив, що сприяє інтенсивному зносу мотузки, спусковий пристрій, засмічений глиною, брудом і т. п. Навіть при слабкому забрудненні глиною протягом короткого часу міцність зменшується приблизно на 10%.
•   Будь-який вузол послаблює мотузку. Перегинання у вузлах - залежно від вузла, слабшає міцність мотузки на 30-60%. Сили, що діють на навантажену мотузку без вузлів, розподіляються поступово по всьому її поперечному перерізу. Якщо мотузка перегинається, сили при навантаженні розподіляються нерівномірно. Частина ниток, що знаходяться на зовнішньому боці дуги, натягується досить сильно. У зоні перегину виникають і поперечні зусилля, які сумуються з поздовжніми та додатково навантажують нитки мотузки. Чим сильніше вона вигнута, тим більшою мірою зменшується її міцність.

  Всі вищевикладені факти призводять до того, що практична міцність у мотузки, що була у вживанні, може бути значно меншою за заявлені значення. Наприклад, якщо мотузка має оголошену міцність 2500 кгс., то після 5 років експлуатації її практична міцність становитиме менше 700 кгс.

[ ] .

Сталеві троси на початку XX століття називали «дротяний канат».

У 1939 році був отриманий патент на винахід - трос дистанційного керування .

Матеріали тросів

Виготовлення троса

Рослинні троси

• Манільські троси - сировиною для манільських тросів служать судинні волокна черешкової частини листя бананів виду Musa textilis (інша назва - абака), що ростуть на Філіппінських островах. Манільський трос легко впізнати по плямистій поверхні, що утворюється при виготовленні від поєднання коричневих та золотистих волокон.
• Сизальські троси – виготовляються з волокон м'ясистого листя різних видів агав, зокрема виду лат. Agave var. sisalana (сизаль чи агава). Ці рослини виростають на сухих кам'янистих піднесених плато в Центральній Америці.
• Кокосові троси - виготовляються з волокон, що утворюються на зовнішній поверхні шкаралупи кокосового горіха.
• Прядив'яні троси - виготовляють з оброблених мочалистих волокон конопель. Прядив'яні троси тонші і м'якші за манільські. Вони легко просочуються смолою. Мокрі більні прядив'яні троси погано сохнуть і легко загниють, так як тонкі волокна активно поглинають вологу. Тому прядив'яні троси, призначені для використання на судах, попередньо смолять. Смола зменшує міцність троса на 15-20%, але водночас і продовжує термін його служби, оскільки захищає від гниття. Несмолені троси з високоякісної пеньки міцніші за троси з інших матеріалів, за винятком нейлонових. Однак манільські троси високої якості міцніші за смолені пенькові, хоча пенька і довговічніші за волокна маніли.
• Бавовна - міцність бавовняних тросів удвічі менша за міцність манільських. Такі троси дуже м'які та гнучкі. Їх легко труїти, вони добре працюють у блоках, але бавовняні троси сильно розтягуються і, крім того, дуже чутливі до цвілі.
• Джут-джут виробляють із мочалистих волокон високого чагарника, що росте в Індії, спорідненого липи. Після зрізання стебла кладуть у воду, щоб вони стали м'якшими, потім слущують лико, промивають і сушать. Після цього сировина перетворюється на готову товарну продукцію. За міцністю джут значно поступається пеньку та волокнам з абаки.
• Льон - льон використовують для виготовлення ліній(тонких тросів) та різних ниток, а також брезента та парусини.
• Бомбейська пенька - виходить при переробці волокнистої рослини, що росте в Південній Індії. Вона дешева у виготовленні, але менш міцна, ніж звичайна конопляна пенька. Використовується для виготовлення тросів, що піддаються невеликому навантаженню, а також для звивки з волокнами манільської пеньки нижчої якості.
• Новозеландський льон - це світло-жовта твердоволокниста рослина з довгими волокнами, що нагадують волокна агави.

Синтетичні троси

• Поліамід - РА, амідпласт (нейлон -66, перлон, енкалон, бринайлон, антрон, Селон, Рілсан). По міцності нейлонові троси приблизно в 3 рази перевершують манільські троси вищої якості і приблизно в 10 разів троси з кокоса, незважаючи на те, що їхня вага менша. Нейлонові троси не вбирають воду. Нейлон не гниє і не пріє. З нього легко змивається бруд, не потрібно його протирати перед упаковкою. Температура плавлення нейлону-66 дорівнює 265 °C, а нейлону-6 - 215 °C, але пошкодження бувають і за нижчих температур. Випускають також еластичні нейлонові снасті, які розтягуються до 30% довжини та повертаються до початкових розмірів після зняття навантаження. Троси з нейлонового шовку дуже слизькі, тому вузли повинні виконуватися особливо ретельно. Найважче поводитися з тонкими рибальськими лісками, що являють собою безперервну витягнуту нитку.
• Поліестер (абревіатура англ. PETP - Polyethylene Terephthalate Polyester- лінійний етиленглікольтер-фталатпласт. Термопласт, температура плавлення 260 °C. Торгові назви: терилен(Англія, Італія, Фінляндія), діолен/тревар(Німеччина), поліестер(Нідерланди), теторон(Японія), дакрон(США та Туреччина), тергаль(Франція та Іспанія), тезил(Чехія). Як і нейлон, поліестер випускають як у вигляді короткохвилястої багатониткової пряжі з м'якою поверхнею, так і безперервного тонкого поліестерового волокна. Поліестер поступається нейлону в еластичності, але порівняно мало зношується. Поліестерові снасті нині є найпоширенішими у вітрильному спорті.
• Поліетен - HDPE, етенпласт, HD, поліетилен. Термопласт температура плавлення близько 180 °C. Волокно випускають тільки мононитковим. Вони довговічні, розривне зусилля цих тросів у 1,5 рази більше, ніж у манільських.
• Поліпропен - РР, пропенпласт, поліпропілен, мераклон. Температура плавлення поліпропену становить близько 165 °C. Багатопрядний трос із безперервного волокна, за міцністю майже вдвічі перевищує манільський трос. Трипрядні або сплетені косицею троси відрізняються низькою вартістю і використовуються повсюдно. Широко застосовуються також троси із плівкового поліпропену з плоскими волокнами з тонкої плівки. Розривне зусилля таких матеріалів більш високе. Плівковий поліпропен не тоне. Мокрий трос зберігає свою міцність та гнучкість. Однак плівковий поліпропен швидко зношується, тому рекомендується попередньо оглядати качки, кнехти, лебідки та усувати на них гострі ребра та виступи.
• Кевлар-арамід. Переваги: ​​за міцністю перевершує сталеві троси, легкість, низький коефіцієнт розтягування, гнучкість, плавучість, безпека для рук (висучуючи вручну трос з інших синтетичних матеріалів, що мають високу жорсткість, можна отримати механічний опік). Основні недоліки: висока ціна, низька стійкість до вологи (вологий трос має набагато нижчу міцність, ніж сухий) і вплив ультрафіолету (при досить частому використанні його на сонці він втрачає міцність), малий термін служби (до 5 років, деякі виробники дають гарантію на 10 років). Останнім часом з'явилися троси з кевлару, які останні недоліки частково усунуті.

Сталеві троси

Сталеві троси виготовляють із сталевого дроту різної якості, звитого по спіралі. Сталевий дріт виготовляється з вуглецевої сталі, оцинковується (з часом покриття стирається), також, троси мають прядив'яний сердечник, просочений мастилом. Троси останнього типу складаються з шести пасм, звитих навколо прядив'яного, манільського або джутового сердечника. Сердечник заповнює порожнечу в центрі троса, утворену між пасмами, оберігає пасма від зсуву до центру і захищає внутрішні шари дротів тросу від корозії, так як просочений антикорозійним мастилом, яке проникає в міждротяний простір пасм при згині троса.

Залежно від кількості дротів у тросі, троси бувають різної гнучкості - менш гнучкі з 42 дротів, гнучкі троси з 72 дротів, по 12 у кожному пасмі навколо прядив'яного сердечника, троси підвищеної гнучкості звиті зі 144 тонких дротів (по 24 у кожному пасмі) навколо прядив'яного сердечника.

Типи тросів

Тросові та кабельні троси

Троси тросової роботи

При виготовленні тросів тросової роботи (класична звивка) складові їх волокна звивають тричі. Спочатку волокна звивають у каболки (пряжу), потім каболки звивають у пасма, а пасма - у трос. Троси бувають крутої та пологої звивки залежно від призначення. Троси пологої звивки витримують великі зусилля, але крутосвиті троси менше зношуються, вони більш довговічні.

Троси кабельної роботи

Троси кабельної роботи відрізняються тим, що волокна сплітають чотири рази. Троси кабельної роботи щільніші і тому менше зношуються і менше затримують вологу порівняно з тросами тросової роботи. Троси кабельної роботи дорожчі і слабкіші проти тросами тросової роботи тієї самої діаметра.

У літературі тросами кабельного типутакож називають троси з плетеним обплетенням (наприклад, альпіністські мотузки).

Число пасм у тросі

Троси бувають трипрядні, чотирипрядні, багатопрядні (8 або 16 пасм). Як виняток трапляються п'ятипрядні грубі троси кабельної роботи. Сталеві троси зазвичай шестипрядні із сердечником.

Трьохпрядні троси зустрічаються найчастіше, але поширені також і чотирипрядні троси. У середині такого чотирипрядного троса, якщо його товщина 50 мм і більше, є п'яте більш тонке пасмо (сердечник), яке заповнює порожній простір, що залишається між чотирма пасмами. Трьохпрядні троси набагато міцніші за чотирипрядні такої ж товщини при розмірах до 125 мм. При розмірах, що перевищують 150 мм, чотирипрядні троси виявляються міцнішими за відповідні трипрядні. Швидше зношуються трипрядні троси, пасма в яких товстіша, ніж у чотирьохпрядних відповідних розмірів.

Серед тросів середніх розмірів чотирипрядні м'якші за трипрядні. Чотирьохпрядні троси мають також ту перевагу, що в поперечному перерізі вони більш круглі, ніж трипрядні.

Троси з синтетичних матеріалів або виготовляють за тим же принципом, що і з рослинних волокон (але число пасм зазвичай більше: 8 або 16), або складаються з плетеного обплетення і сердечника з прямими волокнами. У таких тросах серцевина займає 2/3 від товщини троса.

Троси правої та лівої звивки

Залежно від напряму звивки, троси бувають правої (прямий спуск) і лівої звивки (зворотний спуск). Практично всі рослинні троси - тросові роботи правої звивки і, найчастіше, трипрядні. Бувають також троси зворотного спуску (лівої свивки). При виготовленні тросів правої звивки скручування пасм проводиться по сонцю (за годинниковою стрілкою), ці троси мають той же напрямок спіралі, що і гвинт з правим різьбленням.

Квадратні троси

У 1950-х роках з'явилися так звані «квадратні троси»- трос плетуть з восьми пасм, чергуючи їх попарно, причому одна пара в тросі йде за годинниковою стрілкою, а інша - проти (див. ілюстрацію). Такі троси виходять м'якими, без скрути. Вони зберігають ці властивості навіть після намокання.

Типи синтетичних тросів

Якщо синтетична сировина витягується в тонкі гладкі нитки, довжина яких дорівнює довжині всього троса, такі троси називають «мононітеві» («монофільні»). Вони міцніші, але слизькі і погано тримають вузол. Мононітеві троси плетуть з витягнутих безперервних ниток діаметром більше 0,1 мм - жорсткіші з твердою і блискучою поверхнею.

Якщо трос звивається з відносно коротких ниток, такі троси називаються «багатониткові» («філаментні»). [ ] Поверхня такого троса трохи ворсиста. Цей матеріал має меншу міцність, але такі м'які і гнучкі троси, і на таких тросах зручно в'язати вузли. Багатониткові троси плетуть із пряжі, що складається з тонких ниток, діаметр яких не перевищує 0,1 мм. У торгівлі нейлоновий філаментний матеріал зустрічається під назвою «шерстеподібний нейлон».

Існують також Багатоплівкові троси, їх сплітають із тонких плівкових ниток-смуг.

Троси дистанційного керування

Складаються з міцного сталевого плетеного троса (сердечника), покритого мастилом і поміщеного в гнучкий кожух з поліуретановою оболонкою. На кінцях троса закріплена арматура (наконечники), що фіксує положення зовнішнього кожуха, але що допускає незалежні переміщення сердечника всередині нього.

Різне

Розміри тросів

Розмір тросів визначають двома способами: або за довжиною кола в англійських дюймах, або за діаметром у міліметрах. Нині найпоширеніший останній метод.

Як підручними засобами відрізнити синтетичні троси

Синтетичні волокна легко розрізняються за такими ознаками:

• Якщо зразок не тоне у воді, значить він виготовлений з поліетилену, якщо тоне, це або поліамід, або поліефір.
• Зразки піддають дії відкритого вогню. Якщо при згорянні йде темний дим і зразок плавиться, це поліефір, якщо він плавиться без зміни забарвлення, то це поліамід, поліпропен або поліетилен.
• Якщо зразок змочити 90%-м фенолом або 85%-й мурашиною кислотою (кілька крапель на скло) і волокно розчиниться, то це поліамід, якщо зразок не розчиниться - поліефір; якщо не розчиниться і збереже гнучкість - поліпропен або поліетилен.
• Незабарвлений нейлоновий трос має між пасмами світле забарвлення, трос із поліефірного шовку відрізняється великим металевим блиском.

Розривна міцність троса (РПТ)

R = f ∗ c 2 (\displaystyle R=f*c^(2)), де:

f - коефіцієнт запасу міцності для даного троса (з довідника),
c - радіус кола троса.

Мотузка - це сплетений або кручений кріпильний виріб, виготовлений з натуральних або штучних волокон. Її міцність залежить від кількості застосовуваних пасм при виготовленні, їх матеріалу та способу переплетення. Мотузки широко застосовуються для виконання різних видів робіт у будівництві, закріпленні вантажу під час його транспортування тощо. На відміну від тросів, вони мають більш високу гнучкість і можуть зв'язуватися в надійні вузли, а також відрізняються легкістю. Незважаючи на ці переваги, мотузки не настільки міцні як плетіння зі сталевого дроту, а також термін їхньої служби залежить від умов експлуатації, зокрема вологості.

Класифікація мотузок за товщиною

Діаметр мотузки є першим критерієм, що впливає на міцність. Чим товщі плетіння, тим велике навантаження воно може витримати.

Усі мотузки прийнято класифікувати на 4 категорії:

1. Шпагати.
2. Шнури.
3. Мотузки.
4. Канати.

Шпагат– це кручені вироби з волокон, призначені для разового застосування. Їх зазвичай роблять із натуральної сировини, такої як льон або пенька. Також зустрічається шпагат із синтетичних матеріалів і навіть паперу. Його діаметр становить від 1 до 48 мм. Основне призначення шпагату полягає у в'язанні при упаковці.

Шнуримають малий діаметр, у своїй відрізняються високої стійкістю до розриву, що з застосуванням спеціальних волокон їхнього плетения. Вони можуть виготовлятися і з простих матеріалів, які не відрізняються міцністю, що не потрібно, оскільки подібні вироби застосовуються тільки для в'язання. Шнури із сучасних синтетичних волокон мають високу надійність та вантажопідйомність, тому їх використовують в альпінізмі. Вони легкі та не займають багато місця. Шнури зазвичай мають захисне плетіння, яке як чохол захищає захований усередині силовий сердечник від перетирання. Вони можуть використовуватися багаторазово. Шнури бувають кручені та плетені. Для кручених характерний діаметр від 1,5 до 6 мм, а плетених від 6 до 16 мм.

Класичнамотузка , як і шнур, є виробом багаторазового використання, хоча має меншу зносостійкість і надійність, ніж він. Вона не має захисту від перетирання. Завдяки великій товщині вона витримує величезні навантаження. Для мотузок характерне гарне ув'язування у вузлах, і непогана гнучкість. При їх виробництві застосовується середня кількість витків на 1 погонний метр виробу. Зазвичай у продажу зустрічаються мотузки з діаметром від 16 до 60 мм.

Канатявляє собою товсту мотузку, яка витримує високі розривні навантаження. Він має волокна, стійкі до впливу навколишнього середовища. При плетінні волокна затягуються щільно і не мають ниток, що стирчать. Вони створені для багаторазового використання. Канати погано зав'язуються у вузли, оскільки мають малу гнучкість через безліч плетив, що не дозволяють їх згинати з малим радіусом.

З чого робиться мотузка

Крім товщини, на стійкість мотузок до розриву впливає матеріал, з якого вони виготовлені. Дані вироби за вихідною сировиною класифікуються на такі види:

• Натуральні.
• Штучні.
• Синтетичні.
• Комбіновані.

Натуральні волокна

Такі мотузки можуть бути виготовлені з рослинної, тваринної чи мінеральної сировини. Мотузки з рослинних волокон роблять із бавовни, льону, пеньки, джуту і так далі. Головний недолік таких виробів полягає в їхній схильності до гниття при намоканні. Для захисту від псування їх вимочують у різних водовідштовхувальних розчинах. Такі мотузки почали виготовляти багато тисячоліть тому, тому вони мають велику історію. Їхнє виробництво досить трудомістке. Вироби із рослинних волокон практично найдорожчі.

Мотузки можуть виготовляти з матеріалу тваринного походження. Це може бути шерсть чи шовк. Шовкове плетіння виходить дуже тонким, але при цьому неймовірно міцним. Вироби із шовку легкі та дорогі. Порівняно недавно, крім застосування рослинних волокон, почалося виробництво з використанням мінеральної сировини, зокрема азбесту. Хоча такі мотузки і не відрізняються високою стійкістю до розриву, їх безумовною перевагою є стійкість до горіння. Їх використовують для обв'язування та створення відповідальних вузлів у зонах з високим ризиком займання. Також такими мотузками можна підв'язувати гарячі або розпечені предмети, наприклад, сталеві димарі.

Мотузки з натуральних волокон виглядають дуже красиво і традиційно, але поступаються іншим матеріалам, тому їх зазвичай застосовують не для виконання складної роботи, а в декоруванні. Такі вироби приємні на дотик і не бувають слизькими, тому при проведенні різних спортивних заходів, наприклад, перетягуванні каната або підняті мотузкою вгору, застосовуються вироби з рослинних волокон.

Штучна і синтетична мотузка

На перший погляд може здатися, що штучний та синтетичний це синоніми, тому й такі мотузки це одне й те саме. Насправді штучні плетіння виготовляються з одержуваних природних високомолекулярних сполук. До них відносяться віскозні, мідноаміачні, ацетатні та білкові волокна. Синтетичні мотузки виготовляють із синтезованих волокон, отриманих в результаті хімічного синтезу. До таких виробів відносяться поліамідні, поліпропіленові, поліетиленові та поліефірні вироби.

Комбіновані

Така мотузка є сумішшю з волокон різного походження. За своїми характеристиками вона є середнім між попередніми видами. Подібні вироби мають збільшену товщину в порівнянні зі штучними та синтетичними, оскільки у них присутні товсті рослинні волокна. При цьому вони є стійкими до розриву, адже мають вплетені сучасні матеріали.

Конструкція мотузок

Третім критерієм, що впливає на стійкість мотузки до розриву та перетирання, є конструкція плетіння або скручування волокон. Цей показник не менш важливий, ніж застосовуваний матеріал та товщина кінцевого виробу.

Головними технологіями, що застосовуються на сучасних виробництвах, є:

• Кручення.
• Плетіння.

Кручені мотузки

Це проста технологія виробництва, яка зазвичай передбачає використання трьох пасм. Вони спочатку окремо закручуються в один бік, а потім уже всі разом загальним пучком обертаються у протилежному напрямку. Жорсткість мотузки залежить від кількості кручень.

М'яка мотузка має найменшу кількість скруток, завдяки чому має найбільшу міцність на розрив. Також у неї мінімальна розтяжність, але й мала стійкість до стирання. Її пасма часто вириваються при зачепах. У жорстких мотузках найбільше число скручування. Вони сильно розтягуються під навантаженням, але не настільки міцні на розрив. Жорсткі мотузки добре переносять тертя. Що стосується виробів середньої жорсткості, то вони знаходяться всередині по всіх трьох параметрах.

Технологія скручування застосовується для виготовлення мотузок з натуральних волокон. Вона іноді використовується при виробництві виробів з мультифіламентних і монофіламентних ниток. Безперечна перевага даного способу обробки полягає в його дешевизні виробництва. Крім цього сплетені мотузки можна при необхідності зрощувати, не зв'язуючи між собою вузлами, а вплітати їх кінці, завдяки чому довгий виріб виглядатиме як монолітний.

Не позбавлена ​​така технологія виробництва та недоліків. Насамперед такі вироби схильні до розкручування. У зв'язку з цим кінці потрібно підв'язувати до вузликів, не дозволяючи пасмам розпускатися.

Плетені мотузки

Технологія плетіння набагато складніша, тому й вартість таких виробів найчастіше вища. Для виробництва застосовуються складні верстати, які працюють з десятками пасм, вплітаючи їх в один готовий виріб. Мотузка отримана плетінням може бути із сердечником або без нього.

Відрізнити їх візуально, навіть не розглядаючи кінці, цілком легко. Справа в тому, що у виробів без осердя всередині знаходиться порожнеча. У зв'язку з цим якщо їх натягнути, приклавши хороше навантаження, то з круглого стану мотузка перетвориться на плоский. Фактично вона є панчохою. Внутрішня порожня порожнина малопомітна у тоненьких мотузків, але у складних товстих сплетіннях вона може бути дуже великою. Для виробів без сердечника застосовуються різні технології плетіння: діагональна, суцільна та ін.

При плетінні із застосуванням сердечника робота з пасмами починається поверх пучка ниток або меншої мотузки. Зазвичай така технологія застосовується під час створення шнурів. Виріб складається з внутрішнього сердечника та його зовнішньої обмотки. Завдяки щільній структурі вона захищає внутрішню силову частину і бере на себе значну частку навантаження. Зазвичай обмотку роблять із зносостійкого матеріалу, а сердечник із стійкого до розриву, але схильного до перетирання. Така технологія виробництва застосовується під час роботи з синтетичними матеріалами.

Плетені мотузки можуть розпускатися на кінцях. Оскільки вони виготовлені із синтетичних чи штучних волокон, то ця проблема може вирішуватися не тільки створенням вузла, а й звичайним випалом. Досить припекти кінець мотузки запальничкою або сірником. Волокна оплавляться і спаяються між собою, тому більше не розпускатимуться. Це потрібно робити акуратно, оскільки окремі види волокон дуже горючі, тому вся мотузка може спалахнути.