Занятие №17.1 Блок ролики

Тема сегодняшнего занятия - блок-ролики, то есть устройства, которые помогают нам поднимать тяжелые грузы.

Давайте представим, что у меня в руках 100 килограмм и я хочу поднять их вверх. Для этого мне нужна веревка и усилие, равное 100 килограммам. Также я могу сделать систему полиспастов, то есть увеличить выигрыш в силе за счет распределения нагрузки на несколько веревок. Смотрите: здесь, в этой петле, висит 100 килограмм, здесь 50% и здесь 50%, то есть 50 кг на одной стороне и столько же с другой. Я поднимаю всего 50 кг как раз из-за того, что тяну за одну сторону, а не за две сразу.

Груз, естественно, падает вниз, потому что держать долго я его не могу. Для того, чтобы поднять груз и оставить его висеть на нужном мне нужно какое-то блокирующее устройство, на которое я могу передать нагрузку. Мы возьмем знакомое нам спусковое устройство, которое рассчитано на груз груз небольшой массы. Это может быть знакомый нам "Десантер", но у него большое трение, мы его брать не будь. Мы возьмем его аналог - Petzl "Gri-Gri". Есть много устройств такого типа, производителей, форм - можно выбрать себе наиболее подходящее, но суть у них одна и та же - за счет трения веревки о центральную деталь веревка сама себя подклинивает, то есть тормозит. Подвешиваем сюда груз в 100 кг, устройство рассчитано на такой вес. 

Давайте попробуем посчитать, какая нагрузка у нас сейчас на подъеме. 100 кг мы делим пополам, потому что здесь две веревки, то есть у нас 50 кг на одной стороне, плюс трение на устройстве 40%, то есть 40 кг. В итоге получается 90 кг, которые мы пытаемся поднять.

Мы можем сделать больше полиспаста, чтобы нам было легче поднимать груз. Для того, чтобы закрепиться на веревке, нам нужен зажим либо узел на веревке, но его мы уже не можем завязать, потому что веревка натянута. Для груза небольшого веса мы можем взять зажим "Жумар". Цепляем его к веревке, вщелкиваем на него карабин и прощелкиваем веревку туда. Мы не сделали еще один полиспаст, это не 1 к 3, это все еще 1 к 2, просто мы изменили угол веревки. До этого мы тянули вверх, теперь мы тянем вниз. Делать нам это удобнее, потому что мы можем использовать "Кроль" либо "Жумар" с педалью и давить весом своего тела.

Давайте посчитаем, что у нас по трению. Всего у нас 100 кг, делим их пополам, плюс 40 килограмм потерь трения на "Gri-Gri" -  это уже 90. Плюс 40% потерь на трение на карабине - это еще 40 килограмм. Итого: 50 + 40 + 40 = 130 кг, то есть до этого мы тянули 100 кг, не могли бросить руки, потом мы поставили устройство, тянули меньше и могли отпустить руки, теперь мы, вроде, добавили еще один карабин, должно быть лучше, но получается, что общий вес у нас равняется 130 кг. Мы взяли 100 кг и превратили в 130 кг, но за счет изменения угла мы можем теперь тянуть весом своего тела.

Что делать, чтобы убрать лишние тренее? Самое простое - это использовать ролик. Он весит немного и места занимает немного. Мы вщелкиваем его в карабин и вещаем веревку уже на ролик. Веревки должны быть параллельны друг другу, чтобы они не перекручивалась.

Почему мы выдаем
удостоверения по работе на высоте
на пластиковой основе?

Подробности здесь

Посчитаем по трению. 100 кг, деленное на две стороны, то есть 50 кг. 40 кг как было, так и осталось. И здесь потеря на ролике примерно 15%. Итого: 105 кг.

Также надо двигать "Жумар" выше. Чтобы увеличить длину шага, мы можем карабин с роликом перенести в другое место - на верхнее отверстие "Жумара". За счет простого перемещения карабина в другое отверстие мы убрали неработающий пробел, мы можем сделать шаг еще больше.

Если мы говорим про тяжелых людей, 100-120 кг, такая схема наиболее выгодна для подъема себя любимого наверх, то есть веревка, выходящая из устройства, подается в ролик и человек сам себя двумя руками начинает просто подтягивать - работает нога и рука. Конечно, это получается быстрее и экономнее, чем подниматься на одной ноге.

Давайте попробуем выиграть еще больше. Возьмём ещё один ролик. В основном, ролики идут парой, таскать их по одному не имеет смысла. Для того, чтобы пристегнуть ролик к грузу нужно использовать отдельный карабин. Я напоминаю, что нельзя открывать карабин, находящийся под нагрузкой и пытаться там что-то химичить. Берем еще один карабин, вешаем его к грузу, закручен муфту и тянем, теперь, опять вверх. После добавления лишнего оборот у нас появляются 4 веревки, на которых висит груз. Теперь груз в 100 кг делится не на 2, а уже на 4.

Давайте посчитаем на счет трения. У нас был груз в 100 кг. Делим его на 4 - это 25 кг, потом 40 кг трения на первом устройстве. Это уже 65 кг. 15% трения на верхнем ролике и столько же нижнем. Итого: 95 кг. Получается, что мы все время возвращаемся к весу, который был изначально., то есть было 100 кг, сейчас мы тянем 95. Но во-первых мы тянем и груз не падает, во-вторых мы тянем вверх. Не всегда нам удобно тянуть вниз, бывает что нужно тянуть вверх.

Мы собрали полиспаст 1 к 4 и понимаем, что что-то не так, сил не хватает для того, чтобы поднять груз. Что если нам собрать полиспаст 1 к 6, 1 к 8, 1 к 10? Если увеличить количество роликов? Тогда мы сможем одной рукой поднимать 300, 500 кг? Но давайте все-таки остановимся и вспомним про трение, которое возникает на каждом лишним элементе в нашем полиспасте. Чем больше вы поставите роликов, тем больше будет общая суммарная потеря на трение, которое мы стараемся убрать из системы. Поэтому полиспасты простые, линейные, больше, чем 1 к 4, бесполезны. Там выигрыш будет минимальный.