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[雪山技术] [转帖]绳索基本知识

如何深入了解绳索性能特点?

冲击力

国际标准要求: ·单绳: 80公斤物体在坠落系数为1.77时坠落,绳索作用于物体的冲击力必须小于12KN(人体所能承受的安全极限)。 ·双绳: 55公斤物体在坠落系数为1.77时坠落,绳索作用于物体的冲击力必须小于8KN(单股双绳测试)。 ·对绳:80公斤物体在坠落系数为1.77时坠落,绳索作用于物体的冲击力必须小于12KN(两股对绳测试)。

直径与重量

直径粗的绳索倒是具有更长的使用寿命,但粗绳索体重大且使用起来较为笨拙。在攀登作业中绳索的重量及其操作灵便性是非常重要的,所以使用者都喜欢更轻的绳索。因此,最好的绳索应在同等直径下具有更轻的重量。

外皮滑动率

内芯和外皮是一根绳索的两个独立的部分。如两部分之间配合不精确,就有可能出现内芯与外皮相对滑动。在使用过程中,如果绳索外皮一点点滑动,就会逐渐起皱并在绳索上产生集束现象,即整条绳索的直径变得不均匀。在这种情况下,绳索外皮很容易被磨损,从而降低绳索的使用寿命。

线轴数

外皮包裹并保护着绳索的内芯,是我们可见的部分。外皮由许多组细丝构成,每一组由一个线轴织出。对于同样直径的绳索,线轴数多具有更好的动力(延展)性能,线轴数少具有更好的耐磨性能。如使用者需要绳索具备更好的动力性能,应选择线轴数为48的动力绳(Top gunII);如需要更好的耐磨性能,应选择线轴数为32的动力绳(Wall Master V),因为它有更厚的外皮。

坠落次数

·单绳:可承受5次以上的标准坠落(80公斤物体,坠落系数为1.77)。 ·双绳:可承受5次以上的标准坠落(55公斤物体,坠落系数为1.77,单股双绳测试)。 ·对绳:可承受12次以上的标准坠落(80公斤物体,坠落系数为1.77,双股对绳测试)。

产品技术指南上标注的冲击力数值不得高于国际安全认证机构的实测数值。

静力延展率

首次坠落测试时,国际标准要求绳索的延展率必须小于40%。

静力延展率

当静拉力为80公斤时,国际标准要求单绳的延展率不得超过10%,双绳的延展率不得超过12%,对绳(双股对绳测试)的延展率不得超过10%。

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冲击力的理论与实践

当攀登者坠落时,冲击力将被整个保护系统吸收,尤其是被绳索吸收。如果您的绳索拥有较好的吸收能量的能力,将减少作用于攀登者自身的力。攀登者此时受到的力,我们称之为冲击力。冲击力的数值取决于坠落系数、攀登者的重量以及绳索吸收能量的能力。

最大冲击力 每条绳索的性能都由它的最大冲击力来决定。经实验室测试出的绳索冲击力实际是一种极限数值,因为在实际攀登作业中,安全带、锁具、岩锥等保护器材都会吸收部分能量。产品技术指南中标示的数值以实验室测试数值为准。 实验室测试数值代表最大限度情况,此时几乎所有能量都被绳索吸收。这个数值表示坠落运动对人体所造成冲击力的极限。

绳索使用过程中冲击力的递增 攀登作业过程中,随着坠落次数的增加,绳索的弹性将逐渐减弱,因而对人体所造成的冲击力将逐渐增加。

滑轮效应 坠落过程中,绳索保护点承受着来自两方面的力—— 攀登者坠落时所产生的冲击力和保护者的拉力。这两股力的叠加,我们称之为滑轮效应。来自保护者的拉力小于来自攀登者坠落的冲击力,因为绳索与保护锁之间有磨擦力。而顶端保护点所受拉力约为攀登者坠落时所产生的冲击力的1.6倍。

实验室测试环境

一点物理学!

冲击力方程式

F=冲击力(牛顿) M=坠落物重量(公斤) g=重力加速度= 9.81ms-2 K=绳索吸收能量的能力 f =实际坠落系数

K值作为绳索最大冲击力的计算函数 F= 7.0KN→ K=13700 F= 7.5kN→ K= 16000 F= 8.0kN→ K= 18500 F= 8.5KN→ K= 21200 F= 9.0KN→ K= 24100 F= 9.5KN→ K= 27100 F=10.0KN→ K= 30300

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论坠落系数
实际坠落系数

坠落系数标示一次坠落的强度,坠落系数越大,坠落强度就越大。坠落系数的数值通常在0~2之间,计算方法为坠落高度除以有效保护绳长。所以说坠落系数无法以坠落高度来衡量,而决定于坠落高度与有效保护绳长的比值,因为绳索越长,坠落缓冲的距离也就越长。

理论坠落系数假定—— 保护者与最高保护点之间不存在任何磨擦;坠落产生的全部冲击力完全由绳索吸收。

一点物理学!

坠落系数(f)

坠落高度 f =------------- 有效绳长

实际攀登作业中,绳索与保护点挂锁以及与岩壁之间的磨擦会减弱最终传递到保护者身上的拉力。所以,是攀登者与最高保护点之间的绳索L0以及最高保护点与相邻保护点之间的绳索L1承载着大部分的冲击力。而越靠近保护者的绳索承载的冲击力越小。这就是说,并非绳索的所有部分都很好地发挥了缓冲作用,因此实际坠落系数通常会大于理论坠落系数。

理论 实际
保护点距离攀登线路不是很远 实际坠落系数

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严格的BEAL标准,出色BEAL绳索

所有BEAL动力绳的耐冲击力次数均在同等直径的动力绳中名列前位。 - 细直径动力绳(为攀岩高手而设计)耐冲击力次数为6- 8次。 - 中等直径动力绳耐冲击力次数为10-11次。 - 粗直径动力绳耐冲击力次数为16-17次。

BEAL动力绳的耐冲击力性能远远高于国际认证机构所要求的次数。 UIAA(国际登山联合会)对动力绳的测试标准有两项要求: - 动力绳的耐冲击力次数至少达到5次(每次坠落间隔5分钟)。 - 每次坠落时单绳作用于物体的冲击力不得大于12KN;双绳作用于物体的冲击力不得大于8KN 。

令人惊奇的冲击力记录 除Wall Master V(特殊用途绳索)外,所有BEAL 单绳的首次冲击力均在7KN左右,BEAL双绳的首次冲击力均在5KN左右。 但是BEAL动力绳的卓越性能远不止于此。将经过测试的BEAL动力绳放置一段时间后,再重复进行以上两个标准的测试 ,BEAL动力绳的冲击力指标奇迹般地恢复到初始状态! 使用者都知道,通常情况下动力绳在经受过多次的标准实验性坠落后,其弹性会逐渐降低,只有BEAL动力绳竟然具有恢复弹性的神奇力量!

BEAL标准 BEAL制定出比国际标准更为严格的绳索测试标准。BEAL动力绳的产品技术指南中,左侧标注的是BEAL绳索标准数据,右侧标注的是每个绳索制造商必须标明在其说明书上的UIAA(国际登山联合会)测试标准数据。通过数据比较使用者可以明白,BEAL在完成国际标准中“及格任务”的前提下,拥有更为卓越的性能表现。

重力与冲击力之间的换算: 1公斤力=1daN 100公斤力=1KN

文章转帖自:http://bbs.everoutdoor.com/dispbbs.asp?boardid=41&id=691&star=1#1907

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动力绳如何分类?如何检测?

单绳是常见的绳索类型,其特点是使用中将一股绳挂入一个保护点。当攀登路线不很曲折时,多使用这种绳索。单绳不适合多阶段下降,多用于运动攀登。
双绳
双绳由双股绳索组成,领攀者将双股绳索同时系于安全带上,两个随攀者分别将其中一股绳系于安全带上。领攀者将单股绳挂入锁中,可以减少线路的曲折。这种绳索多用于高山攀登或长路线攀登,在多阶段下降中其优势更加明显。攀登过程中当保护点不是非常牢固时(如使用岩塞、冰锥、岩锥等保护器械)使用双绳是安全的,因为坠落时单股双绳对保护点产生的冲击力比对绳或单绳都要小。在发生石块坠落或是峭脊坠落的情况时,双绳可以为攀登者带来更好的保护。当攀登路线曲折多变且需要坠落冲击力尽可能减小时,您最好将双股绳索分别挂入保护锁中。
对绳
使用对绳时一定要将双股绳索同时挂入保护锁。领攀者和随攀者都必须将双股绳索同时系在安全带上。对绳相较单绳的优点是多阶段下降较为方便。对绳的重量比双绳轻,但严禁单股使用。
徒步绳:并非严格意义上的第四种绳索,只适用于较简单的徒步路线。徒步绳的直径至少相当于单股的对绳。

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技术问答

1、单绳和对绳 使用80公斤物体进行测试,单股单绳必须能够承受5次以上的标准坠落,双股对绳必须能够承受12次以上的标准坠落。且首次冲击力必须小于12KN (1200daN)。 为何使用80公斤物体? 80公斤相当于一个成年人加上装备的平均重量。

为何首次冲击力不能超过12KN? 12KN是人体所能够承受冲击力的极限数值 。(研制降落伞时,也以此数据为标准!)

2、双绳 使用55公斤物体进行测试,单股双绳必须能够承受5次以上的标准坠落。且首次冲击力不超过8KN(800daN)。

为何使用55公斤物体? 单股双绳能够承受5次55公斤物体坠落相当于能够承受2次80公斤物体坠落,这对于双绳来说已经足够安全了。因为双绳中的一股通常不会连续、重复承受坠落冲击。

为何首次冲击力不能超过8KN? 如果单股双绳的首次冲击力达到8KN,在使用双股双绳测试时冲击力将达到13.5KN,这已经超出人体能够承受冲击力的极限值12KN。

如何使用双绳?什么情况下必须挂单股? 在保护点不是非常牢固的情况下(如使用岩塞、冰锥、岩锥等保护器械时),攀登者必须将单股双绳分别挂入保护锁,以减小坠落冲击力。同时可以减少路线的曲折以及绳索与保护点之间的摩擦,使绳索发挥最好的缓冲性能。即便对于保护者上方第一个保护点来说,也应该遵循同样的方法。

将双股双绳同时挂入一个保护锁,会出现什么情况? 此时的坠落冲击力将比挂入单股双绳时增加20%至25%。

使用牢固保护点时(如使用膨胀钉、挂片),是否可以将双股双绳同时挂入一个保护锁? 一般来说可以,但需要选择相对较直的攀登路线(可借助扁带的长度进行路线调节),否则坠落冲击力较大。

如使用80公斤物体对双绳进行测试,冲击力数值有何变化? 冲击力数值比使用55公斤物体进行测试时高25%左右。

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如何选用不同类型的绳索?

1.多阶段攀登

一名随攀者

单绳 攀登者与保护者分别系于绳索两端。路线垂直度依靠扁带长度进行调节。

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双绳 攀登者与保护者分别系于双股双绳的两端(如使用双色双绳,领攀者系在绳索中点位置)。如保护点较牢固(使用膨胀钉、胶合保护点等保护器械),可将两股双绳同时挂入一个保护锁,但需要借助扁带调节路线垂直度。如保护点不是非常牢固(使用冰锥、岩锥、岩塞等保护器械),此时必须使用单股双绳以减少冲击力。

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对绳 攀登者与保护者分别系于双股对绳的两端(如使用双色对绳,领攀者系在绳索中点位置)。路线垂直度依靠扁带长度进行调节。

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两名随攀者

单绳 只适用于低难度线路。三名攀登者系在同一根绳索上,相互之间保持数米距离。
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