Володіння системою підйому вантажів з допомогою поліспастів - це важливий технічний навик необхідний при проведенні рятувальних і висотних робіт, організації навісних переправ і в багатьох інших випадках. Цим досвідом необхідно володіти альпіністам, рятувальникам, промисловим альпіністам, спелеологам, туристам і багатьом іншим, хто працює з мотузками.
Як правило, інформація або уривчаста, або застаріла, або викладається занадто складно, або і те й інше разом.
Навіть під час навчання на інструктора альпінізму і на жетон «Рятувальний загін» (справа була 20 років тому) мені не вдалося скласти чіткого уявлення про основні принципи роботи поліспастів. Просто ніхто з навчали інструкторів володів цим матеріалом повноцінно. Довелося доходити самому.
Допомогло знання англійської мови і зарубіжна альпіністська і рятувальна література.
З найпрактичнішими описами і методиками мені вдалося впритул познайомитися під час навчання на курсах рятувальників в Канаді.
Незважаючи на те, що на момент навчання, вважав себе досить «підкованим» в поліспастах і сам мав багаторічний досвід викладання рятувальних технологій для альпіністів і рятувальників, дізнався на курсах багато нового і корисного
Чим і хочу поділитися з усіма кому це цікаво.
Спробую по можливості викласти все якомога простіше і практичніше.
I. Частина перша. Спочатку трохи теорії.
1. Поліспаст - це вантажопідйомний пристрій, що складається з декількох рухомих і нерухомих блоків огинає мотузкою, канатом або тросом, що дозволяє піднімати вантажі з зусиллям в кілька разів меншим, ніж вага вантажу, що піднімається.
1.1. Будь поліспаст дає певний виграш в зусиллі для підняття вантажу.
У будь-який рухомий системі складається з мотузки і блоків неминучі втрати на тертя.
У цій частині для полегшення розрахунків неминучі втрати на тертя не враховуються і за основу береться
Теоретично Можливий Виграш в Зусиллі або скорочено ТВ теоретичний виграш).
2. Основи побудови поліспастів.
2.1. Малюнок 1. Якщо закріпити мотузку (трос) на вантаж, перекинути її через блок, закріплений на станції (далі стаціонарний або нерухомий блок) і потягнути вниз, то для підняття вантажу необхідно докласти зусилля рівне масі вантажу. Виграшу в зусиллі немає. Для того щоб підняти вантаж на 1 метр необхідно протягнути через блок 1 метр мотузки. Це так звана схема 1: 1.
2.2. Малюнок 2. Мотузка (трос) закріплена на станції і пропущена через блок на вантаж. При такій схемі для підняття вантажу необхідно зусилля в 2 рази менше ніж його маса. Виграш в зусиллі 2: 1. Ролик рухається разом з вантажем вгору. Для того щоб підняти вантаж на 1 метр необхідно протягнути через ролик 2 метри мотузки. Це схема найпростішого поліспаста 2: 1.
Малюнки № 1 і 2 ілюструють наступні Основні Правила Поліспасти:
Правило №1. Виграш в зусиллі дають тільки рушійною ролики, закріплені безпосередньо на вантаж або на мотузці йде від вантажу. СТАЦІОНАРНІ ролики служать лише для зміни напрямку руху мотузки і ВИГРАШУ В зусилля НЕ ДАЮТЬ.
Правило №2. У скільки разів виграємо в зусиллі - у стільки ж разів програємо у відстані. Наприклад: якщо в показаному на рис. 2 поліспасті 2: 1 на кожен метр підйому вантажу вгору треба протягнути через систему 2 метри мотузки, то в поліспасті 6: 1 - відповідно 6 метрів. Практичний висновок - чим «сильніше» поліспаст - тим повільніше піднімається вантаж.
2.3. Продовжуючи додавати стаціонарні ролики на станцію і рухливі ролики на вантаж, ми отримаємо так звані прості поліспасти різних зусиль: Приклади простих поліспастів.
2.4. Правило № 3. Розрахунок теоретичного виграшу в зусиллі в простих поліспастах. Тут все досить просто і наочно.
2.4.1.Еслі необхідно визначити ТВ вже готового поліспаста, то потрібно порахувати кількість пасом мотузки, що йдуть від вантажу вгору. Якщо рухливі ролики закріплені не на сам вантаж, а на мотузці, що йде від вантажу (як на рис. 6) - то пасма вважаються від точки закріплення роликів.
2.4.2. Розрахунок ТВ при складанні простого поліспаста.
У простих поліспастах, кожен рухливий ролик (закріплений на вантаж), для якого створено систему додатково дає дворазовий ТВ. Додаткове зусилля СКЛАДАЄТЬСЯ з попереднім. Приклад: якщо ми почали з поліспаста 2: 1, то, додавши ще один рухливий ролик, ми отримаємо 2: 1 + 2: 1 = 4: 1; Додавши ще один ролик - отримаємо 2: 1 + 2: 1 + 2: 1 = 6: 1 і т.д. Малюнки 7,8.
2.5. Залежно від того, де закріплений кінець вантажний мотузки (на станції або на вантаж) прості поліспасти поділяються на парні і непарні.
2.5.1. Якщо кінець мотузки закріплений на станції. то всі наступні поліспасти будуть парні. 2: 1, 4: 1, 6: 1 і т.д.
2.5.2. Якщо кінець вантажний мотузки закріплений на вантаж. то будуть виходити непарні поліспасти: 3: 1, 5: 1 і т.д.
Малюнок 8.
Крім простих поліспастів в рятувальних роботах також широко застосовуються так звані СКЛАДНІ Поліспасти.
2.6. Складний поліспаст - це система, в якій один простий поліспаст. тягне за одною простий
поліспаст. Таким чином можуть бути з'єднані 2, 3 і більше поліспастів. На рисунку 9 наведено конструкції найбільш уживаних в рятувальній практиці складних поліспастів.
2.7. Правило №4. Розрахунок ТВ складного поліспаста. Для розрахунку теоретичного виграшу в зусиллі при використанні складного поліспаста необхідно помножити значення простих поліспастів, з яких він складається.
Приклад на рис. 10. 2: 1 тягне за 3: 1 = 6: 1.
Приклад на рис. 11. 3: 1 тягне за 3: 1 = 9: 1.
Розрахунок зусилля кожного з простих поліспастів, що входять до складу складного проводитися за правилом простих поліспастів. Кількості пасом вважається від точки кріплення поліспаста до вантажу або вантажний мотузки, що виходить з іншого поліспаста. Приклади на рис. 10 і 11.
На малюнку 9 показані практично всі основні види поліспастів, використовувані в рятувальних роботах.
Як показує практика в більшості випадків цих конструкцій цілком достатньо для виконання будь-яких завдань.
Далі в тексті будуть показані ще кілька варіантів.
Зрозуміло, існують і інші, більш складні, системи поліспастів. Але вони рідко застосовуються рятувальної практиці і в даній статті не розглядаються.
Всі показані вище конструкції поліспастів можна дуже легко розучити в домашніх умовах, підвісивши якийсь вантаж, скажімо, на турніку.
Для цього цілком достатньо мати відрізок мотузки або репшнура, кілька карабінів (з роликами або без) і схоплюють (затискачів).
Дуже рекомендую всім тим, хто збирається працювати зі справжніми поліспастами. На своєму досвіді і досвіді моїх учнів знаю, що після такої відпрацювання набагато менше помилок і плутанини в реальних умовах.
Друга частина статті буде присвячена практичним рекомендаціям по роботі з поліспастами.