Особенности динамического страхования при проведении спасательных работ

(опори) і тримається страхувальником у руках.

Для простоти, розглянемо ланцюг страховки з єдиною проміжною точкою і з пристроєм гальмування, встановленими безпосередньо на один з гаків станції. Ми обрали цю спрощену конфігурацію з метою показу основних аспектів динамічної страховки, без впливу побічних ефектів перевороту станції і підйому тіла страхувальника. В динамічній страховці, для того щоб зупинити падіння, необхідно прикласти зусилля зі сторони страхувальника (утримувати мотузку руками). Також сила ривка може бути зменшена завдяки протравленню мотузки через гальмівні страхувальні пристрої. Процес затримання ми умовно розділили на дві фази.

Перша фаза. У цій фазі, яку ми назвали інерційною, гальмування відбувається при про­травленні мотузки через страхувальний пристрій зі швидкістю падаючого тіла, яка є пропор­ційною до висоти падіння. Рука страхувальника, який тримає мотузку, набуває різкого при­скорення, яке вплинувши на плече та частину тіла, викликає силу гальмування, що залежить від інерції тіла. Слід зазначити, що значну роль в цій фазі відіграє еластичність мотузки. Си­ла, що виникає збільшується спочатку в пристрої гальмування, який поводить себе як муль­типлікатор сил, потім у карабіні точки страховки. Ця сила, збільшена вище описаними ефек­тами, через страхувальну мотузку діє на тіло, яке зірвалося, сповільнюючи падіння. Протя­гом цієї фази частина маси тіла страхувальника розпочинає рух, набуває прискорення і часто відбувається так, що вона рухається з тією ж або навіть з дещо більшою швидкістю, аніж швидкість падіння тіла, яке зірвалося.

Отже в цій фазі, важливішим є не спосіб страховки, а інерційні властивості руки стра­хувальника (пропорційні до залученої в рух маси) і ефективність гальма. Максимальна сила затримання мотузки рукою страхувальника становить 15-30 даН (дека ньютон - одиниця си­ли в міжнародній системі СІ, практично еквівалентний кілограму. 1кг = 9,81 Н = 0,981 даН), а маса залучена в рух, приблизно 2-3 кг

Тривалість інерційної фази 0,2-0,3 сек. Навантажен­ня на ланцюг страховки залежить також від швидкості реакції і початкової жорсткості м'язів руки страхувальника.

Друга фаза. Ми назвали її - фаза протравлення. Зі сторони, видно, що в цій фазі части­ни тіла здійснюють лише незначні переміщення. У цій фазі страхувальник утримує мотузку заблокованою в пристрої гальмування, або контролює її протравлення, прикладаючи до неї частину власної ваги.

В цій фазі сила, яка діє на мотузку, не є інерційного типу і величини навантажень в ла­нцюзі страховки залежать тільки від сил, яких докладає страхувальник. Від поведінки стра­хувальника залежить також і величина протравлення мотузки через страхувальний пристрій до повної зупинки тіла, що зірвалося.

Тепер перейдемо до аналізу довжини протравлення мотузки через гальмівний пристрій. Для розуміння цього аспекту виявляються зручними деякі енергетичні розгляди. В ідеалі, пі­сля досягнення граничної величини, зусилля протравлення мотузки повинне зберігатися по­стійним. Елементарний енергетичний розрахунок показує, що при цьому величина протрав­лення обернено-пропорційна зусиллям гальмування. Насправді, сила гальмування мотузки не залишається постійною, а після піка напруги, в основному, зменшується (хоча теоретично може збільшуватися, що залежить від поведінки страхувальника).

Таким чином, можна стверджувати, що довжина мотузки, яка пройшла через гальмів­ний пристрій, зазвичай залежить від середньої величини сили, прикладеної страхувальником протягом другої фази утримання, тобто чим менша прикладається сила, тим більше протрав­лення мотузки в гальмівному пристрої, і навпаки.

Результати вище проведеного енергетичного розрахунку протравлення мотузки через гальмівний пристрій графічно зображено на рис. 2.

Як видно з графіка, максимальне навантаження на верхній гак станції досягнуто через

1 2 3

Похожие работы

Рефераты

Курсовые

Дипломные