Физические основы страховки. Рывок как опасный фактор, действующий на работника. Принципы организации динамической страховки.

1 сек. падения – 5метров полёта

1. 44 сек. падения - 10 метров полёта.

Рис.1

Расчёт усилий в случае срыва:

m = 80 кг.

l = 1м.

F – усилие рывка.

F * t = m * v , где v = ( где h = 2 l высота падения , g = 10 м/с)

F = m / t н пусть t = 0,05 сек (может быть <)

F = 80 * 4* 10 * 1 / 0,05 =10119 H = 1011,9 кгс

если l = 0, 5 м. , то F = 80 * 4* 10 * 0.5 / 0,05 = 7 115 H = 711 , 5 кгс

если l = 0, 2 м. , то F = 80 * 4* 10 * 0.2 / 0,05 = 4526 H = 452 , 6 кгс

Физические основы страховки не являются слишком мудреными. Во-первых, совершенно очевидно, что при срыве и повисании на веревке она, задерживая человека, воздействует на него с определенной силой. Основные формулы для случая достаточно жесткого удержания мы уже рассматривали выше. Они, правда, не учитывали амортизирующее воздействие веревки. Усилие жесткого рывка в зависимости от высоты срыва может составлять более 1000 кгс (10 кН), в то время, как из физиологии известно, что организм человека способен выдерживать без повреждений рывок не более 400 кгс (4 кН). Травматический порог около 600 кгс (6 кH).Отсюда ясно, стремление ограничить величину рывка именно этой величиной, а именно, 400 кгс.

Наглядно осуществление принципа динамической страховки можно пояснить с помощью графика (рис. 2).

На нем сплошной линией показано применение усилий при жестком закреплении веревки. Здесь Р – усилие рывка, t – время, за которое рывок этот гасится. Пунктирная огибающая – это усилие рывка, компенсированного динамической страховкой. Очевидно, что если еще раз вспомнить уравнение физики Ft=mV, где F – сила, t – время ее воздействия, m - масса движущегося со скоростью V тела, то все, что стоит справа от знака равенства, приблизительно представляет собой константу (масса сорвавшегося альпиниста неизменна, скорость к моменту рывка - тоже, она зависит лишь от высоты падения).

Это значит, что с небольшим допущением Ft=const. А поскольку Ft – это не что иное, как площадь, ограниченная огибающей на графике рис.2,, то чтобы уменьшить усилие рывка, нужно увеличить время его действия. Для жесткой веревки этот рывок показан на том же рисунке внизу (кривая а), для современной эластичной альпинистской веревки – кривая б, для любой веревки с приме­нением амортизации рывка (динамическая веревка, протравливание страхующим, применение амортизатора) – кривая в.