Полиспаст фото: Подъем грузов без спецтехники – как рассчитать и сделать полиспаст своими руками

Содержание

Подъем грузов без спецтехники – как рассчитать и сделать полиспаст своими руками

Древние египтяне и Архимед, не задаваясь вопросом о том, полиспаст ― что это такое, уже пользовались им для перемещения тяжестей. Он и поныне широко применяется во всех подъёмных механизмах, в спорте, в быту, а также используется спасателями. С тех пор схема этого устройства претерпела значительные изменения, но принцип действия не изменился.

Устройство

Простой полиспаст состоит из двух шкивов, связанных верёвкой, тросом, цепью. Шкив изготовляется в виде металлического колеса, вращающегося на оси. По внешнему краю сделан жёлоб для укладки троса. Шкивы, входящие в состав конструкции, называются блоками. Одни из них крепятся неподвижно, другие меняют положение по мере движения груза. Подвижные блоки размещаются со стороны тяжести. Неподвижный блок изменяет направление движения троса и вектор приложения усилия, а подвижные увеличивают усилие, прилагаемое к грузу. Перемещение груза происходит за счёт того, что он через систему блоков подтягивается канатом к закреплённой части полиспаста.

Принцип работы полиспаста

По сути, полиспаст является системой рычагов, роль которых выполняют части каната, находящиеся между блоками. Как известно, закон рычага гласит что, выигрывая в силе, проигрываешь в расстоянии, а значит, и в скорости, и наоборот. Значит, для перемещения груза на 1 метр механизмом с двойным выигрышем придётся выбрать 2 метра каната, то есть потратить в 2 раза больше времени. Прилагаемое усилие будет в 2 раза меньше массы груза, однако, количество затраченной энергии не изменится.

Точно так же подсчитывается выигрыш по расстоянию, если точки крепления полиспаста и груза поменять местами.

Кратность

Это основная характеристика, показывающая, во сколько раз полиспаст теоретически увеличивает усилие или скорость. Величина кратности определяется количеством ветвей троса, между которыми распределена нагрузка и может быть чётной или нечётной. В первом случае свободный конец троса закрепляется на неподвижной части грузоподъёмного механизма, а во втором прицепляется к обойме крюка.

Может показаться, что увеличивая число блоков можно бесконечно умножать усилие.

Однако никто не отменял трение, на преодоление которого даже в лучших моделях шкивов тратится не менее 10%!у(MISSING)силий. Поэтому если подсчитать реальный выигрыш с учётом трения для полиспаста кратностью 5:1 (5*0,9*0,9*0,9*0,9 = 3,28), результат окажется более скромным. А если вместо блоков использовать карабины (например, в альпинизме), у которых потери на трение значительно больше выигрыш будет ещё скромнее.

Классификация

Полиспасты, назначение и устройство которых не изменилось за прошедшие века, могут быть силовыми и скоростными. Первые применяются на грузоподъёмных механизмах, а вторыми оборудуются подъёмники. По исполнению они изготовляются:

Простые схемы, состоящие из линейной последовательности блоков. Они соединяются между собой и с грузом общим канатом.
Сложные. Это система, в которой последовательно соединены не отдельные блоки, а несколько самостоятельных механизмов. Такое решение позволяет создавать схемы полиспастов с большой кратностью при малом количестве блоков. Например, соединение полиспастов, обладающих кратностью 2:1 и 3:1, даст выигрыш в 6 раз при использовании всего трёх блоков. За счёт меньших потерь на трении реальный результат будет более высоким, нежели у простой конструкции с аналогичными параметрами.
Комплексные полиспасты занимают отдельное место. Это система полиспастов из простых и сложных механизмов, соединённых таким образом, что блоки при подъёме движутся навстречу нагрузке.

Полиспласт как выглядит, фото

ЭКСТРЕМУМ

Ф. Фарберов 2007г

Часть II. Практические аспекты применения полиспастов в спасательных работах.

В этой части речь идет об общих принципах работы полиспастами.

Вопросы техники безопасности при работе с полиспастами и конкретные рекомендации по использованию различного снаряжения будут рассмотрены в третьей, заключительной части
статьи. Эта часть пока еще находится в работе, но, надеюсь, что скоро будет закончена.

Неожиданно для меня самого материал получился довольно объемный.
Потому заранее благодарен всем тем заинтересованным и терпеливым читателям кто осилит этот труд до конца.
Отработать все приведенные ниже схемы и оценить их плюсы и минусы вполне возможно в домашних условиях. Это очень помогает потом при работе в реальных условиях.
Думаю, что как начинающие так «продвинутые» пользователи полиспастов смогут найти здесь полезную для себя информацию.

Я не возражаю против размещения данной статьи на других сайтах.
Ссылка на автора и Риск обязательна.
Буду признателен за Ваши замечания и дополнения.
Для тех, кто захочет обсудить данную тему подробнее, мой e-mail farberovf mail.ru

Примечание:
Разумеется, вся приведенная ниже информация не является исчерпывающей.
В различных кругах пользователей полиспастов (альпинисты, промальп, спасатели, спелеологи и т.д.) существуют свои наработки и методики.
Я не располагаю полной информацией по всем существующим наработкам в этой области, и не ставил перед собой задачу рассказать сразу обо всем.

Основная задача данной статьи познакомить заинтересованных российских пользователей с базовыми основами практических методик, применяемых профессиональными и волонтерскими спасательными подразделениями в Канаде, США и Новой Зеландии, и канадскими профессиональными горными гидами IFMGA/UIAGM/IVBV.
У них есть чему поучиться.
Также использован мой личный опыт. Я в течение многих лет регулярно провожу занятия по спасательным работам с камчатскими альпинистами и спасателями. Так что все, о чем написано ниже, проверено на практике и многократно «пропущено через руки» мои и моих учеников.
Ссылки на печатные и Интернет источники приводятся в конце статьи.

Основные термины:

Рабочая длина полиспаста – это расстояние от грузовой станции до 1го (ближайшего к грузу) грузового схватывающего узла (зажима). Обычно это расстояние определяется размерами рабочей площадки или расстоянием от станции до направляющего ролика
(см. п. 2.6.1).
Чем дальше от станции можно разместить грузовой схватывающий (зажим) – тем большее расстояние он сможет пройти (а вместе с ним и груз) за один рабочий ход полиспаста.

Рабочий ход полиспаста – расстояние, которое проходит 1й грузовой схватывающий (и на которое поднимается груз) за один подъем груза. Рабочий ход зависит от рабочей длины полиспаста и от того, насколько полно полиспаст «складывается» – то есть насколько близко 1й грузовой ролик подтягивается к грузовой станции при полностью выбранной веревке.

Перестановки системы – те манипуляции со снаряжением, которые надо делать
спасателям, для того, чтобы снова растянуть полиспаст на всю рабочую длину, после того как он «сложился». Это может быть перестановка схватывающих узлов (зажимов) и другие действия.
1. На практике простые и сложные полиспасты также подразделяются по типу используемой веревки:

1.1. Полиспасты сделанные из отдельной веревки.

В этих случаях отдельный полиспаст прикрепляется к грузовой веревке грузовым схватывающим узлом или зажимом.
В этой системе для предотвращения обратного хода грузовой веревки требуется
фиксирующий схватывающий узел (зажим), который необходимо передвигать вручную.
Для этого нужен отдельный спасатель. Рис. 12.

Плюсы полиспастов из отдельной веревки:
● Быстрота организации за счет того, что полиспаст может быть собран заранее. Этим часто пользуются профессиональные спасатели.
● Возможность использования грузовой веревки на всю длину.
● Облегчается переход от подъема к спуску и наоборот.
● Облегчается пропуск узлов через систему.

Минусы полиспастов из отдельной веревки:
● Невозможно организовать автоматическую фиксацию грузовой веревки.
● Необходимость выделения отдельного человека для перестановки фиксирующего
схватывающего узла (зажима).

1.2. Полиспасты, сделанные из грузовой веревки. Рис. 13

Плюсы полиспастов из грузовой веревки:
● Можно организовать автоматическую систему фиксации веревки
(подробнее об этих системах будет сказано в третьей части).
● Не требуется дополнительная веревка.

Минусы полиспастов из грузовой веревки:
● Для организации полиспастов с большими ТВ требуется много веревки.
● При необходимости подъема груза с большой глубины может не хватить длины веревки
● Сложный переход от подъема к спуску.
● Сложно пропускать узлы через систему.

1.3. Практические советы:
В работе с полиспастами может потребоваться быстро перейти от полиспаста с меньшим ТВ к полиспасту с большим ТВ и наоборот.
Например, подъем пострадавшего идет по склону переменной крутизны: после крутой осыпи идет отвес, потом крутой травянистый склон. Или по каким либо причинам изменилось количество людей тянущих полиспаст.
У профессионалов эти переходы заранее планируются и отрабатываются на тренировках.
Ниже приведены две основные последовательности таких переходов.

1.3.1.
При работе с полиспастом из отдельной веревки чаще всего начинают с конструкции 2:1. Это самый быстрый способ подъема.
Добавив один ролик на станцию и один на груз можно быстро перейти к полиспасту 4:1.
А от 4:1 очень просто перейти к 6:1 – надо снять первый (от тянущих) ролик с груза и пристегнуть его схватывающим узлом к грузовой веревке.
Также быстро можно сделать обратный переход 6:1 – 4:1 – 2:1. Рис. 14
Можно также быстро перейти от 2:1 к 6:1 и обратно напрямую, минуя схему 4:1. Этот переход часто применяется на практике.

1.3.2. При работе с полиспастом из грузовой веревки обычно начинают со схемы 3:1.
Добавляем один ролик на станцию и один на груз и получаем схему 5:1.
Снимаем первый грузовой ролик и переносим его на грузовую веревку – получается 9:1. Рис.15.
Также можно быстро перейти от 3:1 к 9:1 и обратно напрямую.

2. Борьба с трением в полиспастах.

В реальной работе с полиспастами трением пренебречь не удастся.
За счет потерь на трение эффективность работы полиспаста может быть существенно ниже теоретически возможной.
Большие потери происходят как за счет трения в самом полиспасте, так и за счет трения всей системы или отдельных ее частей о рельеф (скалу, лед, снег и т.п.).
Как с этим бороться?

Есть три главных способа:

● Использовать ролики на всех точках огибаемых движущейся веревкой.
● Использовать оптимальную конструкцию полиспаста.
● Оптимально размещать всю систему полиспаста на местности.

Для эффективной работы полиспаста все эти способы должны использоваться одновременно.
Рассмотрим их по порядку:

2.1 Ролики –
● Главный критерий качества ролика – это его эффективность. У самых качественных
спасательных роликов она составляет примерно 90%. Это значит, что потери на трение при
работе такого ролика составляют 10%.
Эффективность большинства стандартных роликов находится в пределах 80%-70%.
То есть потери на трение составляют 20%-30%.

● При использовании одного ролика высокого качества с 90% эффективностью
(10% потери на трение) в полиспасте 2:1 фактический выигрыш в усилии
(далее в тексте ФВ) составит

1.9:1
● Для полиспаста 3:1 (2 ролика 90%) ФВ составит 2.7

2.2. Карабины –
● Потери на трение для карабинов в среднем составляют 50%.
● Стальные карабины несколько более эффективны (в среднем 48%) по сравнению с
алюминиевыми (52%).
● При 50% потере эффективности на карабине, ФВ для полиспаста 2:1 составит 1.5:1
● Для полиспаста 3:1 ФВ составит всего 1.75:1
Примечание:
Сравнение показателей фактического выигрыша в усилии при использовании роликов разного качества и карабинов в полиспастах различных конструкций приводится в Таблице 1, п. 2.4.1.

Практические советы:

● Какие ролики лучше? Не углубляясь в технические подробности можно сказать, что при прочих равных показателях, чем больше у ролика диаметр – тем выше его эффективность.

● Для организации полиспаста у вас есть несколько карабинов и всего один ролик. Или несколько роликов разного качества, из которых один порядком лучше остальных. Как расположить этот ролик в полиспасте, чтобы он работал наиболее эффективно?

Как показывают расчеты приведенные на рисунках 16А и 16Б, общая эффективность простых и сложных полиспастов существенно зависит от эффективности первого (от тянущих) грузового ролика.

Поэтому наибольший эффект от ролика при работе с простыми и сложными полиспастами будет если поставить его в качестве первого грузового (если считать от тянущих) на выходе веревки из полиспаста. рис. 16.
Общий вывод следующий:
Даже один ролик правильно расположенный в системе полиспаста может существенно повысить его общую эффективность. Для примера: все горные гиды, при работе на закрытых ледниках, где есть риск провалиться в трещину и высока вероятность применения полиспаста для вытаскивания провалившегося, обязательно имеют при себе как минимум один легкий ролик.

● Если в наличии только карабины – то их можно встегивать в каждую точку парами.
Пара должна состоять из одинаковых карабинов. За счет большего радиуса огибания веревки трение вокруг пары карабинов меньше чем вокруг одного.

2.3.Также важно бороться с трением внутри самого полиспаста. Это значит:
● Избегать заклинивания веревок между роликами и другими компонентами системы.
● Избегать перекручивания веревок в полиспасте.

Практический совет:
● Для предотвращения заклинивания и перекручивания веревки в полиспастах необходимо, чтобы веревка располагалась в одной плоскости. Для этого надо организовать грузовую станцию так, чтобы точки крепления стационарных роликов были разделены и не сходились вместе под нагрузкой. Профессионалы используют для этого специальные пластины-органайзеры, закрепленные на грузовой станции. Рис. 17.
● Также желательно пристегивать движущиеся ролики отдельными карабинами.

2.4. Для уменьшения трения полиспаста и грузовой веревки о рельеф, можно использовать
любые подручные средства, например ледорубы или молотки, а также направляющие ролики (подробнее о них будет сказано ниже).
Для профессиональных спасателей и промальпа выпускается много различных приспособлений для снижения трения веревки на перегибах. Одно из самых простых и доступных средств – это кусок плотного брезента с люверсами или петлями по углам для крепления к рельефу. Подобную защиту нетрудно сделать самостоятельно.

2.4.1

2.5. Выбор оптимальной конструкции полиспаста.

2. 5.1. У каждой конструкции полиспастов, кроме выигрыша в усилии есть и другие важные
показатели, влияющие на общую эффективность её работы.

Общие конструктивные особенности, способствующие повышению эффективности работы полиспастов:

1. Чем больше рабочая длина полиспаста – тем больше его рабочий ход и расстояние, на
которое поднимается груз за один рабочий ход.

2. При одинаковой рабочей длине быстрее работает полиспаст с большим рабочим ходом.

3. При одинаковой рабочей длине и рабочем ходе быстрее работает полиспаст, требующий
меньше перестановок.

4. Простые полиспасты 2:1 и 3:1 дают самый быстрый подъем с минимумом перестановок системы.
Прежде чем переходить к полиспастам с большим усилием, необходимо убедиться, что приняты все меры борьбы с трением в простом полиспасте.
Часто за счет уменьшения потерь на трение удается продолжить работу более простым полиспастом и сохранить высокую скорость подъема.

Но в целом все зависит от конкретной ситуации, в которой должен применяться тот или иной вид полиспаста. Поэтому однозначные рекомендации дать невозможно.
Для того чтобы подобрать оптимальный полиспаст для работы в каждой конкретной ситуации спасатели должны знать основные плюсы и минусы каждой системы.

2.5.2. Общие рабочие характеристики простых полиспастов[/b]

Плюсы простых полиспастов:
● Просты и понятны в сборке и в работе.
● В простых полиспастах рабочий ход близок к рабочей длине полиспаста, так как они
достаточно полно «складываются» в работе — 1й грузовой ролик вплотную подтягивается к
станции. Это — серьезный плюс, особенно в тех случаях, когда общая рабочая длина
полиспаста ограничена (например, короткая рабочая полка на скале и т.п.)
● Требуется передвигать только один схватывающий (зажим).
● При достаточном количестве людей, выбирающих веревку, простые полиспасты 2:1 и 3:1
дают самую большую скорость подъема.

Минусы простых полиспастов:
● Большее (по сравнению со сложными полиспастами аналогичных усилий) количество
роликов. Следовательно, большие общие потери на трение.
По этой причине в спасательной практике не применяются простые полиспасты больше
чем 5:1.
А при использовании карабинов нет смысла делать простой полиспаст больше чем 4:1
● При одинаковой общей рабочей длине простые полиспасты используют больше веревки чем
сложные полиспасты аналогичных усилий. Рис.18

2.5.3. Общие рабочие характеристики сложных полиспастов.

Плюсы сложных полиспастов:
● При равном количестве роликов и схватывающих узлов (зажимов) позволяют создать
полиспасты больших усилий. Например:
3 ролика требуется для сложного полиспаста 6:1 и простого 4:1.
4 ролика для сложного полиспаста 9:1 и простого 5:1. Рис. 19, 20.
● Требуют меньше веревки по сравнению с аналогичными простыми полиспастами. Рис 16.
● По сравнению с близкими по значению простыми сложные полиспасты дают больший фактический выигрыш в усилии, так как задействовано меньше роликов.
Например: в сложном полиспасте 4:1 работает 2 ролика, в простом 4:1 – 3 ролика.
Соответственно в сложном полиспасте потери на трение будут меньше, а ФВ будет больше.
Пример на рис. 21:
В сложном полиспасте 4:1 (2 ролика) при использовании роликов с потерей на трение 20%
ФВ составит — 3.24:1. В простом полиспасте 4:1 (3 ролика) – ФВ = 2.95:1

[b]Минусы сложных полиспастов:[
● Сложнее в организации.
● Некоторые конструкции сложных полиспастов требуют больше перестановок, так как для того чтобы снова растянуть полиспаст на всю рабочую длину, надо передвигать 2 схватывающих узла (зажима)
● При одинаковой рабочей длине, рабочий ход у сложных полиспастов меньше чем у простых, так как они
не складываются полностью при каждом рабочем ходе (к станции подтягивается ролик, ближайший к
тянущим, а 1й грузовой ролик останавливается, не доходя до станции).
Это существенно снижает эффективность работы, особенно в тех случаях, когда общая
рабочая длина полиспаста ограничена (например, короткая рабочая полка на скале и т. п.)
Это также может осложнить работу на последних этапах подъема, когда надо поднимать
груз на рабочую площадку.
● В целом существенно проигрывают простым полиспастам в скорости подъема

Практические советы по работе со сложными полиспастами:

● Для того чтобы сложный полиспаст более полно складывался при каждом рабочем ходе, и
требовалось меньше перестановок, необходимо разнести станции простых полиспастов,
входящих в состав сложного. Рис.22

● Система сложного полиспаста требует меньше перестановок в работе, если простой
полиспаст с большим усилием тянет за полиспаст с меньшим усилием.
Пример на рис.22А
А – полиспаст 6:1 (2:1 тянет за 3:1) В этом случае при каждом рабочем ходе требуется
переставлять 2 схватывающих узла.
Б – другая схема полиспаста 6:1 – 3:1 тянет за 2:1. Требуется перестановка только одного
схватывающего узла (зажима). Соответственно система работает быстрее.

2. 5.4. Во всех приведенных выше конструкциях полиспастов веревку необходимо тянуть в сторону грузовой станции. В горах, на ограниченной площадке или на стене тянуть снизу – вверх может быть очень тяжело и неудобно. Для того чтобы тянуть вниз и включить в работу свой вес, а также, чтобы не рвать спины, часто встегивают дополнительный стационарный ролик (карабин). Рис. 23.
Однако, согласно Правилу полиспастов №1 — стационарные ролики не дают выигрыша в усилии.
Потери на трение в такой схеме, особенно при использовании карабина, могут свести на нет все преимущества от тяги вниз.

Что можно сделать в такой ситуации?
Ниже приводятся варианты возможных решений:

а. Если место и снаряжение позволяют – то можно сделать еще одну станцию ниже и собрать один из вариантов полиспаста как показано на Рис. 24.

б. Использовать комплексный полиспаст.
Комплексные полиспасты не являются ни простыми, ни сложными – это отдельный
вид.
Отличительная особенность комплексных полиспастов – наличие в системе роликов движущихся навстречу грузу.
В этом заключается главное преимущество комплексных полиспастов в тех случаях, когда станция расположена выше спасателей и надо тянуть полиспаст вниз.
На Рис 25. приведены две схемы комплексных полиспастов, применяемых в спасработах.
Существуют и другие схемы, но они не находят применения в спасательной практике и в данной статье не рассматриваются.

Примечание:
Схема показанного на Рис. 25 комплексного полиспаста 5:1 приводится в книге «Школа альпинизма. Начальная подготовка» 1989года издания, стр. 442.

Основные недостатки комплексных полиспастов подобны недостаткам сложных полиспастов:
Комплексные полиспасты не складываются полностью, имеют малый рабочий ход и требуют много перестановок. Например, схема 5:1 требует перестановки двух схватывающих узлов.

2.5.5. В тех случаях, когда усилия собранного полиспаста недостаточно, а длины тянущей веревки не хватает для сборки более мощной схемы, может помочь дополнительный полиспаст 2:1, присоединенный к грузовой веревке схватывающим узлом или зажимом.
Для этого достаточно иметь короткий конец веревки или сложенный в 2-3 раза репшнур, 1 ролик (карабин) и 1 схватывающий (зажим). Пример на Рис. 26.

Это один из самых быстрых и простых в организации способов повысить усилие полиспаста — своеобразная «палочка — выручалочка». Добавив схему 2:1 к любому полиспасту вы автоматически получите 2х кратный теоретический выигрыш в усилии. Каков будет фактический выигрыш, зависит от ситуации.
О недостатках этой схемы уже сказано выше – это короткий рабочий ход и много перестановок (необходимо переставлять два схватывающих).
Однако случаются ситуации, когда этот способ может помочь. Например, такой способ нередко применяют в тех случаях, когда часть тянувших полиспаст спасателей вынуждена переключиться на выполнение других задач, а усилий оставшихся работать на полиспасте недостаточно и надо быстро повысить усилие.

2.5.6. На рисунке 27 приводится схема, так называемой «встроенной двойки».
В этой схеме простой полиспаст 2:1 встроен в систему простого полиспаста 3:1. В результате получился полиспаст с ТВ 5:1. Этот полиспаст не относится ни к простым, ни к сложным.
Мне не удалось найти его точного названия. Приведенное на рисунках название составной придумано мной.

В сравнении со схемой на рис. 26 эта система имеет ряд преимуществ:

Несмотря на небольшой проигрыш в ТВ по сравнению со схемой на рис. 26 (5:1 против 6:1) эта система имеет ряд практических преимуществ:

● Это еще более экономичный способ, так как кроме веревки дополнительно требуется только один ролик (карабин).
● Этот способ требует перестановки только одного схватывающего (зажима) и потому более
эффективен в работе.
● Еще один пример системы «встроенной двойки» показан на рис. 27А.
Здесь работает составной полиспаст 10:1 — полиспаст 2:1 «встроен» в полиспаст 6:1.
Подобная система может применяться при вытаскивании пострадавшего в одиночку. В такой схеме неизбежны большие потери на трение и подъем идет медленно. Но в целом система
довольно практична, работает хорошо и позволяет одному спасателю работать не надрываясь.

2.6. Способы оптимизации расположения полиспаста на местности.

Здесь важно не только уменьшить трение о рельеф всей системы полиспаста или отдельных его частей. Также важно создать необходимое рабочее пространство для эффективной работы полиспаста.

2.5.1. Основной способ – это использование направляющих роликов (далее НР). Рис. 28

Направляющие ролики размещают на отдельной станции непосредственно над местом подъема (спуска).
Станция может быть размещена на скале, на дереве, на специальной или импровизированной треноге и т.п. см. рис.30-37.
При подъеме и спуске с наращиванием веревок используют направляющие ролики самого большого диаметра, через которые свободно проходит веревка с узлами.

Важно!
Станция для направляющего ролика должна быть рассчитана на большие нагрузки.
рис. 29.

Что дает использование направляющих роликов?
Если коротко – то грамотное применение НР позволяет спасателям работать более эффективно и безопасно.
Ниже приведены примеры основных плюсов использования направляющих роликов:

● Сползание веревки под нагрузкой в сторону по краю рабочей площадки при работе спасателей (не важно — подъем это или спуск, скала или здание) крайне нежелательно и опасно перетиранием веревки!
Оптимально веревка должна подходить к краю под углом 90градусов. В противном случае неизбежно сползание грузовой веревки в сторону.
НР позволяет направить грузовую веревку под правильном углом к краю площадки. Рис.31

● В тех случаях, когда нет подходящей рабочей площадки непосредственно над местом подъема или спуска, НР позволяет расположить грузовую станцию для спуска и подъема в стороне от линии подъема, в более удобном для работы месте.
Кроме того, расположение станции в стороне от линии подъема (спуска) снижает вероятность поражения спасателя, пострадавшего, грузовой и страховочной веревок камнями и т.п., которые могут быть сброшены работающими наверху спасателями.

● НР дает возможность полностью или частично поднять систему полиспаста над рельефом. Это существенно повышает эффективность работы за счет снижения потерь на трение полиспаста и его компонентов о рельеф. За счет этого также повышается общая безопасность работы, так как снижается вероятность перетирания, заклинивания или заедания какого либо компонента полиспаста.

● НР позволяет уменьшить или полностью исключить трение грузовой веревки об край
(перегиб) рабочей площадки. Это также очень большой плюс с точки зрения безопасности.

● НР может существенно облегчить переход через край спасателя и пострадавшего, как на подъеме, так и на спуске. Это один из самых сложных и трудоемких моментов в транспортировке, особенно для сопровождающего спасателя.

Направляющие ролики исключительно широко применяется профессионалами в самых разных ситуациях, как в горах, так и в техногенных условиях. Поэтому хочу проиллюстрировать этот способ оптимизации расположения полиспастов на местности поподробнее. Рис. 30-37.

2. 6.2 Использование направляющих роликов при организации переправ. Рис. 37

НР позволяет:
● Поднять переправу выше.
● Удобно расположить систему полиспаста.
● Тянуть полиспаст вниз.
● Регулировать натяжение переправы в процессе работы.

Важно! При сильном натяжении переправы возникают очень большие нагрузки на
крайние точки крепления переправы. Рис. 38.

Выводы из приведенной выше схемы следующие:
● Следует избегать чрезмерного натяжения переправ – это опасно!
Например:
При одновременной переправе по сильно натянутой переправе двух человек
(Пострадавший + сопровождающий. Общий вес ~ 200кг), за счет неизбежного
раскачивания переправы, пиковые нагрузки на крайние точки могут достигать 20KN (2000кг)
и выше! Такая нагрузка близка к пределу прочностных характеристик
альпинистских карабинов, оттяжек и веревок (с учетом потери прочности веревки в
узлах).
● Все точки крепления переправы, включая станцию крепления направляющего ролика и
все её компоненты, должны быть исключительно надежны!

Полиспасты для спасательных работ. Федор Фарберов 2007 г. +2009 год

EXTREMUM.spb.ru

19.10.2009 14:00

Полиспасты для спасательных работ. Федор Фарберов 2007 г. +2009 год

источник — http://www.risk.ru/users/fedor/1435/

Полиспасты для спасательных работ. Федор Фарберов 2007-2009 г.

Владение системой подъема грузов с помощью полиспастов – это важный технический навык необходимый при проведении спасательных и высотных работ, организации навесных переправ и во многих других случаях. Этим навыком необходимо владеть альпинистам, спасателям, промышленным альпинистам, спелеологам, туристам и многим другим, кто работает с веревками.
К сожалению, в отечественной альпинистской и спасательной литературе трудно найти четкое, последовательное и понятное объяснение принципов работы полиспастных систем и методики работы с ними. Может быть, такие публикации и существуют, но мне пока не удалось их найти.
Как правило, информация либо отрывочная, либо устаревшая, либо излагается слишком сложно, либо и то и другое вместе.

Даже во время обучения на инструктора альпинизма и на жетон «Спасательный отряд» (дело было 20 лет тому назад) мне не удалось составить четкого представления об основных принципах работы полиспастов. Просто никто из обучавших инструкторов не владел этим материалом полноценно. Пришлось доходить самому.
Помогло знание английского языка и зарубежная альпинистская и спасательная литература.
С самыми практичными описаниями и методиками мне удалось вплотную познакомиться во время обучения на курсах спасателей в Канаде.
Несмотря на то, что на момент обучения, считал себя достаточно «подкованным» в полиспастах и сам имел многолетний опыт преподавания спасательных технологий для альпинистов и спасателей, узнал на курсах много нового и полезного
Чем и хочу поделиться со всеми кому это интересно.
Попробую по возможности изложить все как можно проще и практичней.

I. Часть первая. Сначала немного теории.

1. Полиспаст – это грузоподъемное устройство, состоящее из нескольких подвижных и неподвижных блоков огибаемых веревкой, канатом или тросом, позволяющее поднимать грузы с усилием в несколько раз меньшим, чем вес поднимаемого груза.

1.1. Любой полиспаст дает определенный выигрыш в усилии для поднятия груза.
В любой подвижной системе состоящей из веревки и блоков неизбежны потери на трение.
В этой части для облегчения расчетов неизбежные потери на трение не учитываются и за основу берется

Теоретически Возможный Выигрыш в Усилии или сокращенно ТВ теоретический выигрыш).

Примечание: разумеется, в реальной работе с полиспастами трением пренебречь невозможно. Подробнее об этом и об основных способах снижения потерь на трение будет сказано в следующей части «Практические советы по работе с полиспастами»

2. Основы построения полиспастов.

2.1. Рисунок 1.
Если закрепить веревку (трос) на грузе, перекинуть её через блок, закрепленный на станции (далее стационарный или неподвижный блок) и потянуть вниз, то для поднятия груза необходимо приложить усилие равное массе груза.

Выигрыша в усилии нет
Для того чтобы поднять груз на 1 метр необходимо протянуть через блок 1 метр веревки.
Это так называемая схема 1:1.

2.2. Рисунок 2.
Веревка (трос) закреплена на станции и пропущена через блок на грузе. При такой схеме для поднятия груза необходимо усилие в 2 раза меньше чем его масса. Выигрыш в усилии 2:1. Ролик движется вместе с грузом вверх. Для того чтобы поднять груз на 1 метр необходимо протянуть через ролик 2 метра веревки.
Это схема самого простого

ПОЛИСПАСТА 2:1.

Рисунки №№ 1 и 2 иллюстрируют следующие Основные Правила Полиспастов:

Правило №1.

Выигрыш в усилии дают только ДВИЖУЩИЕСЯ ролики, закрепленные непосредственно на грузе или на веревке идущей от груза.
СТАЦИОНАРНЫЕ ролики служат лишь для изменения направления движения веревки и ВЫИГРЫША В УСИЛИИ НЕ ДАЮТ.

Правило №2.

Во сколько раз выигрываем в усилии – во столько же раз проигрываем в расстоянии.
Например: если в показанном на рис. 2 полиспасте 2:1 на каждый метр подъема груза вверх надо протянуть через систему 2 метра веревки, то в полиспасте 6:1 – соответственно 6 метров.
Практический вывод – чем «сильнее» полиспаст – тем медленнее поднимается груз.

2.3. Продолжая добавлять стационарные ролики на станцию и подвижные ролики на груз, мы получим так называемые

простые полиспасты разных усилий:
Примеры простых полиспастов. Рисунки 3, 4.

2.4. Правило № 3
Расчет теоретического выигрыша в усилии в простых полиспастах.
Здесь все достаточно просто и наглядно.

2.4.1.Если необходимо определить ТВ уже готового полиспаста,
То нужно посчитать количество прядей веревки, идущих от груза вверх.
Если подвижные ролики закреплены не на самом грузе, а на веревке, идущей от груза (как на рис. 6) – то пряди считаются от точки закрепления роликов.
Рисунки 5, 6.

2.4.2. Расчет ТВ при сборке простого полиспаста.

В простых полиспастах, каждый подвижный ролик (закрепленный на грузе), добавленный в систему добавочно дает двукратный ТВ.
Добавочное усилие СКЛАДЫВАЕТСЯ с предыдущим.
Пример: если мы начали с полиспаста 2:1, то, добавив еще один подвижный ролик, мы получим 2:1 + 2:1 = 4:1; Добавив еще один ролик – получим 2:1 + 2:1+2:1= 6:1 и т.д.
Рисунки 7,8.

2.5. В зависимости от того, где закреплен конец грузовой веревки (на станции или на грузе) простые полиспасты подразделяются на четные и нечетные.

2.5.1. Если конец веревки закреплен на станции,
то все последующие полиспасты будут ЧЕТНЫЕ: 2:1, 4:1, 6:1 и т.д.
Рисунок 7.

2.5.2. Если конец грузовой веревки закреплен на грузе,
то будут получаться НЕЧЕТНЫЕ полиспасты: 3:1, 5:1 и т. д.
Рисунок 8.

Кроме простых полиспастов в спасательных работах также широко применяются так называемые СЛОЖНЫЕ ПОЛИСПАСТЫ.

2.6. Сложный полиспаст – это система, в которой один простой полиспаст, тянет за другой простой
полиспаст.
Таким образом могут быть соединены 2, 3 и более полиспастов.

На Рисунке 9 приведены конструкции наиболее употребительных в спасательной практике сложных полиспастов.
Рисунок 9.

2.7. Правило №4. Расчет ТВ сложного полиспаста.
Для расчета теоретического выигрыша в усилии при использовании сложного полиспаста необходимо
умножить значения простых полиспастов, из которых он состоит.
Пример на рис. 10. 2:1 тянет за 3:1=6:1.
Пример на рис. 11. 3:1 тянет за 3:1= 9:1.

Расчет усилия каждого из простых полиспастов, входящих в состав сложного производиться по правилу простых полиспастов.
Количества прядей считается от точки крепления полиспаста к грузу или грузовой веревки, выходящей из другого полиспаста.
Примеры на рис. 10 и 11.

На рисунке 9 показаны практически все основные виды полиспастов, используемые в спасательных работах.
Как показывает практика в большинстве случае этих конструкций вполне достаточно для выполнения любых задач.
Далее в тексте будут показаны еще несколько вариантов.

Разумеется, существуют и другие, более сложные, системы полиспастов. Но они редко применяются спасательной практике и в данной статье не рассматриваются.

Все показанные выше конструкции полиспастов можно очень легко разучить в домашних условиях, подвесив какой-то груз, скажем, на турнике.
Для этого вполне достаточно иметь отрезок веревки или репшнура, несколько карабинов (с роликами или без) и схватывающих (зажимов).
Очень рекомендую всем тем, кто собирается работать с настоящими полиспастами. На своем опыте и опыте моих учеников знаю, что после такой отработки гораздо меньше ошибок и путаницы в реальных условиях.

Вторая часть статьи будет посвящена практическим рекомендациям по работе с полиспастами

Ф.

Фарберов 2007г

Часть II. Практические аспекты применения полиспастов в спасательных работах.

В этой части речь идет об общих принципах работы полиспастами.

2. Борьба с трением в полиспастах.

Есть три главных способа:

2. 1 Ролики –
● Главный критерий качества ролика – это его эффективность. У самых качественных
спасательных роликов она составляет примерно 90%. Это значит, что потери на трение при
работе такого ролика составляют 10%.
Эффективность большинства стандартных роликов находится в пределах 80%-70%.
То есть потери на трение составляют 20%-30%.

2.5. Выбор оптимальной конструкции полиспаста.

2.5.1. У каждой конструкции полиспастов, кроме выигрыша в усилии есть и другие важные
показатели, влияющие на общую эффективность её работы.

Общие конструктивные особенности, способствующие повышению эффективности работы полиспастов:

2. При одинаковой рабочей длине быстрее работает полиспаст с большим рабочим ходом.

3. При одинаковой рабочей длине и рабочем ходе быстрее работает полиспаст, требующий
меньше перестановок.

2.5.2. Общие рабочие характеристики простых полиспастов[/b]

2.5.3. Общие рабочие характеристики сложных полиспастов.

Практические советы по работе со сложными полиспастами:

Что можно сделать в такой ситуации?
Ниже приводятся варианты возможных решений:

В сравнении со схемой на рис. 26 эта система имеет ряд преимуществ:

2.6. Способы оптимизации расположения полиспаста на местности.

Важно!
Станция для направляющего ролика должна быть рассчитана на большие нагрузки.
рис. 29.

2.6.2 Использование направляющих роликов при организации переправ. Рис. 37

В этой части речь пойдет о снаряжении, которое используется для организации полиспастов.
Также рассматриваются вопросы безопасности применения различного снаряжения.

Примечание:
Данный материал не является исчерпывающим. Существуют виды снаряжения и технические приемы, не описанные в этой статье.
Приведенные ниже рекомендации могут отличаться от методик принятых в различных кругах людей работающих с альпинистским и спасательным снаряжением.
Как уже говорилось в предыдущей части,

основная задача данного материала – познакомить заинтересованных российских пользователей полиспастов с практическими наработками зарубежными спасателей и гидов из Канады, США и Новой Зеландии.
Все рекомендации даются на основе практических руководств, принятых в этих странах.
Также использован личный опыт автора.

Наличие иллюстраций по различным техническим приемам и видам снаряжения было одним из главных критериев отбора материала для статьи. Я считаю, что хорошая иллюстрация стоит страницы поясняющего текста, и поэтому не вижу смысла рассказывать о каких-либо приемах «на пальцах». К сожалению, у меня нет иллюстраций по всем техническим аспектам работы с полиспастами. По этой причине в статью не попали некоторые техники, о которых можно было бы рассказать. Так же возможно, что не все приведенные ниже примеры достаточно полно проиллюстрированы. Если найдутся читатели готовые поделиться иллюстрациями, а также дополнительной информацией (также с иллюстрациями) – буду очень благодарен.

Ссылки на источники информации приводятся в конце статьи.

I. Необходимое снаряжение.

Здесь, казалось бы, ничего особо сложного: есть веревка, некоторое количество карабинов
( роликов), схватывающих узлов, жумаров или других зажимов и можно собрать полиспаст и работать.
Но на самом деле не все так просто:

работа с полиспастами – это потенциально опасное дело.

В работе полиспасты могут создавать очень большие нагрузки на все компоненты, из которых они состоят.

Например, если груз или другой компонент полиспаста за что-либо зацепился (носилки уперлись в карниз, или узел грузовой веревки заклинился в трещине и т.п.), а спасатели, не заметив этого, продолжают тянуть полиспаст – то они начинают в буквальном смысле рвать всю систему.
Подобные случаи не редкость как в реальных спасработах, так и на тренировках.
В таких ситуациях нагрузки могут превысить прочностные характеристики каких-либо частей полиспаста и привести к их разрушению.
Последствия такого разрушения могут быть катастрофическими как для пострадавшего, так и для спасателей.
Особенно часто потенциально опасные перегрузки системы происходят при натяжении переправ.
Спасатели должны хорошо знать технические характеристики и параметры безопасного применения того снаряжения, которым они пользуются.

Во всем мире, где существуют профессиональные и полупрофессиональные – волонтерские спасательные подразделения (вроде наших общественных спасотрядов в альплагерях и в регионах), разработаны жесткие стандарты безопасности при производстве спасработ в целом и по работе с полиспастами, в частности.
Там проводиться очень четкая грань между профессиональными спасработами (Organized Rescue) и спасработами с применением подручных средств (Improvised Rescue).
В указанных мной странах и профессионалы, и организованные группы спасателей-волонтеров работают только штатным спасательным снаряжением, специально предназначенным для этих целей.

Подручными средствами считается снаряжение не соответствующее по своим параметрам спасательным стандартам.
Например, горные гиды отрабатывают приемы спасения подручными средствами, то есть тем снаряжением, которое обычно используется альпинистами и скалолазами.

Понимаю, что большую часть читателей этого материала интересуют в первую очередь именно подручные средства. Тем не мене думаю, что и любителям тоже полезно познакомиться с профессиональными подходами к безопасности. Ну а нашим профи может быть будет любопытно узнать «А как это делается у них?»

Поэтому хочу коротко рассказать об основных профессиональных требованиях по технике безопасности при работе с полиспастами, принятыми в перечисленных выше странах.

Сразу должен сказать, что, несмотря на то, что во всем мире подходы очень близки, единых международных стандартов не существует. Поэтому есть некоторые расхождения между европейскими и североамериканскими стандартами по поводу использование того или иного снаряжения.

Все эти стандарты служат для повышения безопасности при проведении технически сложных спасательных работ и призваны, в первую очередь,
защитить самих спасателей
.

1. Ниже приводятся основные положения этих стандартов, имеющие отношение к теме
данной статьи:
● Все спасательные формирования должны работать только со стандартным штатным
снаряжением с соответствующими техническими характеристиками. Использование нештатного
снаряжения запрещено и допускается только в самых крайних случаях.

● Требования к штатному снаряжению основаны на следующем стандарте (приводятся на основе
стандартов принятых в Канаде, США, и Новой Зеландии):

● Любое спасательное снаряжение должно быть рассчитано на нагрузки, возникающие при работе со стандартным спасательным грузом.

● За стандартный спасательный груз принята масса в 2KN (200кг. вес спасателя и пострадавшего + снаряжение).

● Все спасательные системы (и полиспасты в том числе) должны строиться с учетом

фактора безопасности 10:1.
Это значит, что каждый компонент спасательной системы (карабин, блок, спусковое устройство и т.п.) должен выдерживать нагрузку как минимум в 10 раз больше чем стандартный спасательный груз. Соответственно, любой штатный компонент должен выдерживать нагрузку не менее
20KN (или 2000кг – для тех, кому проще оперировать килограммами).

● Все специальное спасательное снаряжение, выпускаемое ведущими производителями, тестируется исходя из этого стандарта.

В том числе все штатные страховочные устройства, системы и их компоненты испытываются срывом груза весом не менее 200кг.

● Для организации подъема и спуска спасателей и пострадавших, наведения переправ и т.д. в качестве грузовых и страховочных используются

только статические веревки.

1.2. Для сравнения:
Снаряжение, выпускаемое для спортивного альпинизма и скалолазания, тестируется для выдерживания нагрузок при срыве стандартного груза массой 0.8KN (80кг) при страховке с использованием динамической веревки.
Подавляющее большинство альпинистского снаряжения не выдерживает нагрузок соответствующих спасательным стандартам.
Поэтому большая часть альпинистского снаряжения, включая динамические веревки и страховочные устройства, непригодно для ШТАТНОГО применения в спасательных работах и может быть отнесено только к подручным средствам.

1.3. Примечание:
Разумеется, для страховки альпинистов – спасателей при их передвижении в горах к месту спасработ используется обычное альпинистское снаряжение и альпинистские способы страховки.
Но непосредственно для подъема, спуска и страховки, пострадавших и сопровождающих должно использоваться только штатное снаряжение.
В тоже время делается оговорка, что в сложных горных условиях может потребоваться применение нестандартного снаряжения (например, жумаров для работы на обледенелой веревке) и требования соблюдения фактора безопасности 10:1 могут быть невыполнимы. Но делается это только в крайних случаях под личную ответственность руководителя спасподразделения. Как правило, все такие случаи потом очень тщательно разбираются в самом спасподразделении (в этих странах разборы после спасработ или тренировок такая же обычная практика как у нас), а также могут послужить поводом для внутриведомственного расследования.

1. Веревка — Статика.11мм
2. Ролики с диаметром шкива 44 мм и более (не менее чем в 4 раза большим, чем диаметр
веревки).
3. Для присоединения полиспастов и их компонентов к веревке используются схватывающие узлы в три
оборота из статического 8мм репшнура. Далее в тексте — грузовые схватывающие узлы.
Это основной способ, применяющийся в большинстве случаев.
● Такие же схватывающие используются для предотвращения обратного хода грузовой
веревки и её фиксации на выходе из полиспаста. Далее в тексте – фиксирующие
схватывающие.
Стандартная прочность 8мм репшнура у ведущих производителей веревок (Edelweiss, Mammut,
Beal и т.д.) составляет от 12.8 KN до 15 KN. Используются стандартные петли из куска
репшнура длиной 135см.
4. Карабины – только с муфтой.

1.5. Общие требования по безопасности при работе с полиспастами

● Грузовые станции для крепления полиспаста должны быть исключительно надежны и, как
минимум, соответствовать требованиям фактора безопасности 10:1.

● Страховка пострадавшего (с сопровождающим или без) осуществляется отдельной страховочной статической веревкой. Для этого организуется отдельная, независимая страховочная станция.

● Тянуть полиспаст надо равномерно, без рывков и пиковых усилий. Так называемая работа на
«раз, два – взяли!» категорически не допускается. При таком способе очень легко пропустить
момент зацепления какого либо компонента полиспаста за рельеф или другую причину
перегрузки и начать «рвать» систему.
Так же при этом способе возникают опасные пиковые (раскачивающие) нагрузки на станцию и
другие компоненты. Считается, что

если спасатели вынуждены тянуть таким способом, то
это сигнал о том, что в системе полиспаста что-то сделано неправильно.
Это значит, что, прежде чем добавлять количество тянущих, или повышать усилие
полиспаста, или прилагать большие усилия тяги, необходимо остановиться, разобраться
в чем причина и попытаться наладить полиспаст таким образом, чтобы можно было
тянуть без рывков.
Способ тяги, которым работают спасатели можно назвать « рука – через руку»: таким
способом, плавно перехватывая руками веревку, поднимают флаг на флагштоке.

● Основное правило безопасности при работе с полиспастами называется коротко — СТОП!
Это означает, что любой спасатель, заметивший какие-либо существенные неполадки в
работе полиспаста ИМЕЕТ ПРАВО И ДОЛЖЕН!скомандовать СТОП! Услышав такую
команду, все спасатели должны Сразу же! остановиться и передать её по цепочке: стоп,
стоп, стоп…, чтобы услышал каждый. Только остановившись, начинают выяснять, в
чем причина. По мнению моих канадских инструкторов спасателей – выполнение этого
очень важного правило уберегло немало спасателей от травм и даже гибели.

Хочу вкратце привести пример из собственной практики, так как лично имел шанс
прочувствовать всю необходимость этого правила около 20 лет тому назад
на спасательной тренировке:
Я был сопровождающим и висел на веревке с пострадавшим за спиной. Мои друзья
бодро вытягивали нас вверх полиспастом, работая на «раз, два – взяли». В результате
перетерлась и лопнула веревка на станции (разумеется, это произошло еще и потому, что
станция была сделана с грубыми ошибками). Этот момент

случайно! заметил один из
ребят, который в то время не был задействован ни на страховке, ни на вытаскивании.
Благодаря его крику все, кто был наверху, схватились за веревку и держали нас на руках
около 10 минут, пока восстанавливали полностью разрушенную станцию. Поскольку
народа было немного, товарищ, страховавший нас отдельной веревкой, бросился на
помощь остальным держать грузовую веревку. При этом он забыл заблокировать
страховочную веревку. В общем ошибка на ошибке. Последствия этих ошибок могли быть
весьма печальные, так как дело было на недостроенном здании, и внизу были плиты с
густо торчащей вверх арматурой. Так что все могло закончиться в лучших традициях
Голливуда…

● Следующее важное правило работы с полиспастами ограничивает количество человек,
работающих на полиспасте:
Фактор тяги (haul factor) — число, полученное от умножения ТВ полиспаста на количество тянущих не должно быть больше 18.
Это значит, что полиспаст 3:1 должно тянуть не более 6 человек, Полиспаст 2:1 – не более 9 человек и т.д.
При натягивании переправ рекомендуют использовать фактор тяги не более 12.

Примечание:
● Страховка пострадавшего и сопровождающего статической веревкой применяется
профессионалами при любых спасательных действиях: подъем полиспастом, спуск,
транспортировка.

Страховка с помощью динамической веревки считается небезопасной и допускается
только для страховки спасателей при движении по горному рельефу.

Насколько я знаю, техника страховки с применением статической веревки мало
известна у нас в России. Возможно, нашим профессионалам было бы интересно с ней познакомиться. Но так как подробное писание этой техники требует написания отдельной статьи, то пока ограничусь упоминанием о том, что такая техника существует.

Все приводимые ниже рекомендации по применению подручных средств даются на основе методик
Канадской Ассоциации Горных Гидов (ACMG — Association of Canadian Mountain Guides).

Здесь общие рекомендации по безопасности работы с полиспастами звучат коротко:
В спасработах, проводимых силами самой группы альпинистов, попавшей в беду или силами других спортивных групп, пришедших на помощь, используются подручные средства и фактор безопасности 10:1 соблюсти проблематично.
При работе подручными спасатели действуют на свой страх и риск.

Грамотный спасатель должен знать, чего бояться и в чем заключается риск. Поэтому горные гиды должны знать параметры безопасного применения используемого снаряжения и должны стремиться к тому, чтобы, исходя из возможностей имеющегося снаряжения, любые спасательные системы (в том числе полиспасты) были организованы максимально безопасно.

II. Штатные и подручные способы прикрепления полиспаста и всех роликов (карабинов), входящих в его состав, к грузовой веревке

2.1. Штатная система.

В любых полиспастах: простых или сложных, сделанных из грузовой или отдельной веревки по стандарту полагается использовать [b]только схватывающий узел три оборота из петли 8мм репшнура связанной узлом грейпвайн. Рис. 39.

Петля вяжется из куска репшнура длиной 135см. Этот размер рассчитан для работы схватывающего узла в комбинации со специальным роликом стандартного размера в системе автоматической фиксации веревки (см. п.3.3. и рис. 49)

Использование схватывающих узлов — это отнюдь не архаизм, как могут полагать те, кто окончательно «списал» схватывающий узел из употребления.
За этим стоят многочисленные испытания в спасательных лабораториях в различных странах и огромная практика их практического применения в спасательных подразделениях указанных выше стран.

Согласно данным этих испытаний классический схватывающий узел в три оборота из 8мм репшнура, завязанный на 11мм веревке начинает ползти при нагрузке в 10-11 KN.
Поэтому схватывающий узел выполняет исключительно важную функцию в полиспасте:
Он защищает от перегрузок всю систему в целом.
Сползание узла – это сигнал SOS! о том, что система перегружена.

Причем важно отметить следующий момент: в начале сползания схватывающий узел
практически не травмирует веревку. Только после достаточно длительного сползания
схватывающий начинает плавиться, «прикипать» к веревке и травмировать оплетку.
Поэтому спасатели очень внимательно следят за «поведением» схватывающих.

В тот же момент, как только замечено сползание узла, грамотные спасатели должны
остановиться и проверить в чем причина перегрузки. После устранения причины перегрузки,
поползший схватывающий может быть легко заменен (у каждого спасателя должно быть
несколько запасных схватывающих), и подъем продолжен. Если сползание было замечено
вовремя, то, как правило, грузовая веревка не травмируется настолько, чтобы потребовалась
её замена и подъем может быть продолжен. Здесь очень важен, уже упомянутый выше навык
плавной, без рывков, работы тянущих полиспаст, потому что он позволяет вовремя заметить
перегрузку системы.

В отдельных случаях, когда схватывающие узлы работают плохо (обледенелая или
грязная веревка) допускается использование зажимов так называемого общего назначения
(general use ascenders) типа Rescucender фирмы Petzl. Рис.40

Существует много моделей подобных зажимов, но именно эта модель — Rescucender фирмы
Petzl, чаще других используется спасателями.
По данным испытаний, проводившихся в Англии в 2001г. этот зажим начинает ползти по
веревке, умеренно травмируя оплетку, при статической нагрузке ~ 7KN.
http://www.hse.gov.uk/research/crr_pdf/2001/crr01364.pdf

По канадским и американским данным Rescucender также работает лучше других
аналогичных по конструкции зажимов (согласно этим данным близкий по конструкции зажим
Gibbs гораздо серьезнее травмирует или даже рвет веревку при аналогичных нагрузках)

2.2. Стандартами, принятыми в Канаде, США, Новой Зеландии категорически запрещены для штатного использования в полиспастах так называемые зажимы легкого назначения или персональные — “light use (personal) ascenders”. К ним относятся зажимы – ручки типа Petzl Ascension, жумар и их аналоги, а также другие модели с «агрессивными» кулачками типа Petzl Basic и Croll.
«Агрессивные» кулачки отличаются наличием острых зубчиков, улучшающих работу
зажима на замерзшей, обледенелой или грязной веревке. Рис. 41

В случае использования зажима подобного типа, при внезапной перегрузке системы
грузовая веревка будет серьезно «травмирована» или даже полностью перекушена,
при гораздо меньших нагрузках по сравнению со схватывающим узлом:

большинство таких зажимов начинает рвать оплетку при нагрузке порядка 4KN.
И никакого сигнала SOS не будет!
Понятно, что схватывающий тоже не является идеальным средством, так как его работа
зависит от многих факторов.
Все ведущие фирмы-производители спасснаряжения работают над повышением
безопасности существующих зажимов и разрабатывают новые модели.
Но, согласно данным моих канадских инструкторов-спасателей, ни один из существующих
на сегодняшний день зажимов не соответствует полностью принятым у них требованиям по
уровню безопасности при работе в полиспастных системах с весом 200кг.
Поэтому 8мм схватывающий узел в три оборота по-прежнему является основным
способом крепления полиспаста к грузовой веревке. Рис. 42

2.3. Подручные средства для крепления полиспаста к грузовой веревке.

2.3.1. Стандартным снаряжением, которым пользуются горные гиды в Канаде и
США являются схватывающие узлы из 7мм репшнура.
Фирменный репшнур от ведущих производителей Edelweiss, Mammut, Beal, Sterling и других.
имеет штатную прочность от 10 до 13KN. По стандарту UIAA прочность 7мм репшнура
должна быть не менее 9.8KN.
Схватывающие репшнуры из такого репшнура являются обязательным снаряжением для всех
обучающихся по программе горных гидов в Канаде. Так же и сертифицированные гиды всегда
имеют с собой хотя бы пару таких схватывающих.
Как показывает практика, такой репшнур прекрасно держит даже на 8мм веревке.
У горных гидов, также как и у профессиональных спасателей, схватывающий узел это
инструмент №1 для использования в полиспасте.
К использованию зажимов при работе подручными средствами тоже прибегают только
при крайней необходимости.
Примечание автора:

Российский 6мм репшнур, популярная «шестерка», хорошо знакомый всем тем, кто давно ходит в горы – изделие низкого качества и потому категорически не рекомендуется к использованию в полиспастах и системах связанных со страховкой.

Однако не любой даже фирменный репшнур годится для этих целей. Например, как показывает моя практика, 7мм репшнуры распространенной у нас фирмы Tendon (в прошлом Lanex) несмотря на отличные прочностные характеристики, имеют слишком жесткую оплетку и плохо работают в качестве схватывающих узлов даже на 11мм. статических веревках.

2.3.2.Чаще всего подручных средствах используют классический схватывающий узел в три
оборота. Но, кроме классического пруссика могут использоваться любые другие варианты
схватывающих узлов. Из них самым популярным также как и у нас является узел Бахмана рис. 43

Главный плюс узла Бахмана по сравнению с классическим схватывающим в том, что его намного
проще ослабить после приложения нагрузки, а карабин в качестве ручки помогает
передвигать узел по веревке.

2.4. Использование зажимов при организации полиспастов подручными средствами.

2.4.1. Как уже было сказано выше, по данным испытаний, проводившихся в разных странах, одним из лучших является зажим Rescucender фирмы Petzl. Рис. 44

Плюсы:
● Надежная конструкция.
● Прост в эксплуатации.
● Защищает систему от перегрузки. Согласно спецификации производителя начинает
«ползти» по веревке при нагрузках выше 4 KN (согласно независимым тестам сползание
начинается при статической нагрузке порядка 7KN)
● Меньше других зажимов травмирует веревку при сползании.
● Работает на веревках 9-13мм.
● Неплохо работает на мокрой, замерзшей и обледенелой веревке.

Минусы:
● Специальное снаряжение. Редко используется альпинистами и туристами
● Начинает «ползти» по веревке при малых нагрузках, что не всегда желательно при
работе с большим грузом (вытаскивание двух человек).

2.4.2 Зажимы с «агрессивными» кулачками Petzl Ascension, Croll, Basic и их аналоги других производителей.
Различные варианты использования зажимов в полиспастах показаны на Рис. 45
Рисунок взят из методических рекомендаций ВЦСПС по безопасности 1977года.
«Методические рекомендации маршрутно-квалификационным комиссиям, руководителям и участникам спелеопутешествий по обеспечению безопасности».

Плюсы:
● Стандартное снаряжение. Широко применяются в альпинизме, спелеологии, промальпе,
горном туризме. Почти всегда под рукой.
● Легко пристегиваются к веревке.
● Легко передвигается по нагруженной веревке.
● Работает на веревках 9-13мм.
● Хорошо работают на мокрой, замерзшей и обледенелой веревке.

Минусы:
● Не рассчитаны на нагрузки, возникающие в полиспастах при спасательных работах.
● Начинают «ползти», одновременно серьезно травмируя при этом веревку при малых нагрузках – 4 KN.
● В случае серьезной перегрузки системы могут полностью перекусить веревку!
● Особенно опасна динамическая нагрузка!
http://www.hse.gov.uk/research/crr_pdf/2001/crr01364.pdf
2.4.3. Мини-зажим Petzl Tibloc. Рис. 46

Плюсы:
● Малый вес.
● Легко пристегиваются к веревке.
● Легко передвигается по нагруженной веревке.
● Работает на веревках 8-11мм.
● Хорошо работает на мокрой, замерзшей и обледенелой веревке.

Минусы:
● Не рассчитан на нагрузки, возникающие в полиспастах при спасательных работах!

● Начинает «ползти», одновременно серьезно травмируя при этом веревку при малых нагрузках – 4 KN.
● В случае серьезной перегрузке системы может полностью перекусит веревку!

● Низкие прочностные характеристики! Согласно спецификации производителя
разрушается при нагрузке в 12 KN.
● Для оптимальной работы требует применения карабина с овальной формы с
круглым или овальным сечением. Многие современные карабины с плоским или
ребристым сечением плохо работают в Тиблоке.
http://www.amrg.org/mini_ropegrabs.pdf

III. Способы предотвращения обратного хода (фиксации) веревки в полиспастах.

Существуют два основных способа фиксации веревки: ручной и автоматический.

3.1. Ручная фиксация главным образом используется в тех случаях когда, полиспаст сделан из отдельной веревки. В полиспастах из грузовой веревки ручная фиксация используется реже: обычно только в тех случаях, когда нет возможности организовать автоматическую фиксацию. Рис. 47

Для ручной фиксации профессионалы используют схватывающие узлы в три оборота
из 8мм репшнура. В подручных средствах рекомендуется использовать 7мм репшнур.

Плюсы:
● При внимательной работе схватывающий узел надежен в большинстве условий.
● Не требует специального снаряжения.
● Быстро устанавливается в систему.

Минусы:
● Невозможно выдать веревку под нагрузкой.
● Требуется отдельный человек для работы с узлом.
● Плохо держит на сильно обледенелой или грязной веревке.

Для удобства выбирания веревки спасатели также нередко используют специальный
PMP ролик в комбинации со схватывающим. Рис. 48

3.2. Для ручной фиксации веревки также могут использоваться зажимы, перечисленные выше.
Основные плюсы и минусы этих зажимов приведены выше.

3.3. Автоматическая фиксация используется в тех случаях, когда полиспаст сделан из грузовой веревки.

Примечание:
Ни один из приведенных ниже способов не является автоматическим в полном смысле этого слова. Это значит, что при определенных условиях может потребоваться вручную «помогать» веревке проходить через это устройство. Например, если веревка замерзла.

3.3.1 Единственный штатный автоматический способ, который используют профессиональные подразделения перечисленных выше стран – это короткий 8мм схватывающий узел в три оборота из куска репшнура 135см, связанный узлом грейпвайн, в комбинации со специальным роликом с широкими «щечками». Рис. 49

Когда веревка выбирается через полиспаст — схватывающий прижимается к «щечкам», ослабляется и пропускает веревку. Во время перестановки полиспаста, под нагрузкой, схватывающий узел автоматически фиксирует веревку.

Ролики для такой системы называются Prusik Minding Pulley (сокращенно PMP) и выпускаются всеми ведущими производителями спасснаряжения (Petzl, PMI, SMC и т.д.)
Важно! В карабин встёгивается сначала схватывающий и только потом PMP ролик. В этом случае в нагруженном состоянии узел находится максимально близко к основной силовой оси карабина и нагрузка на карабин распределяется оптимально.
Эта система проста, понятна и работает исключительно надежно.
При необходимости (например, носилки уперлись в карниз, и сопровождающий просит выдать веревку) она также позволяет выдать грузовую веревку под нагрузкой. Для этого надо сначала немного выбрать веревку, чтобы схватывающий уперся в «щеки» и ослабился. Затем, удерживая узел в ослабленном состоянии рукой, можно выдать через него веревку полиспастом.
Так же как и грузовой схватывающий узел – фиксирующий узел защищает систему от перегрузки.

Плюсы:
● Система проста в установке.
● Надежно работает в большинстве условий.
● Защищает полиспаст от перегрузок
● Позволяет выдать веревку под нагрузкой.
● При необходимости схватывающий узел легко заменить.

Минусы:
● Может проскальзывать на обледенелой веревке

На сегодняшний день нет равной по надежности и безопасности полноценной альтернативы этой системе (PMP ролик + схватывающий), так как не существует специального устройства для автоматической фиксации веревки в спасательных полиспастах с функцией защиты от перегрузки (стравливания веревки при превышении определенной нагрузки).

Примечание:
Блок-ролик PETZL Protraxion и спусковое устройство PETZL Stop, рекомендуемые для работы в полиспастах фирмой PETZL, не выдерживают нагрузок по стандартам принятым в Канаде, США, Новой Зеландии и не используются в качестве штатного снаряжения в этих странах.

Только в 2008 году в США должно поступить в продажу многофункциональное спасательное страховочное устройство CMC RESCUE MPD, разработанное компанией Rock Exotica, соответствующее всем международным спасательным стандартам.
Это устройство может также использоваться для фиксации веревки в полиспастах.
В случае перегрузки системы оно безопасно (не травмируя) стравливает веревку и таким образом защищает систему от разрушения. Заявленная цена данного устройства впечатляет $495.
http://www.rescueresponse.com/store/cmc_mpd_belay_rescue_pulley.html

Примечание:
Есть сведения о том, что в настоящее время в США проходит сертификацию для применения в качестве штатного страховочное устройство PETZL I’D. Но точных данных по этому устройству у меня нет.
3.4. Способы автоматической фиксации веревки в полиспастах подручными средствами.

3.4.1. В первую очередь гидов учат работать со старым и проверенным временем узлом Гарда.
Рис. 50 — 51
На зачете по вытаскиванию из трещины в одиночку гидам разрешается пользоваться
только этим способом и схватывающими узлами.

Для сборки узла Гарда необходимо иметь два одинаковых карабина без муфты. Рис.50

Плюсы:
● Не требует специального снаряжения.
● Быстро устанавливается в систему.
● Работает даже на репшнурах от 6мм и выше.

Минусы:
● Большое трение.
● В полиспастах больших усилий может потребоваться протягивать веревку через узел вручную.
● Невозможно выдать веревку под нагрузкой.
● Заедает на мокрой, заснеженной или обледенелой веревке больших диаметров 10-11мм.
● Редко, но бывают случаи выстегивания веревки из одного карабина.
● Бывают случаи заклинивания веревки

3.4.2. Страховочное устройство Petzl Reverso. Рис. 52

На этом рисунке показан полиспаст 3:1 с помощью Reverso.

Плюсы:
● Надежно фиксирует веревку.
● Не подвержено случайному раскрытию.
● При вытаскивании одного пострадавшего возможна выдача веревки под нагрузкой.
● Работает на веревках диаметром от 8 до 11мм.
● При работе с веревками небольших диаметров неплохо держит даже на обледенелой
веревке.
● Довольно распространенное страховочное устройство.

Минусы:
● Довольно большое трение.
● Может быть очень трудно или невозможно выдать веревку под нагрузкой, если
пострадавший тяжелый или вытаскиваются два человека.
● Способ выдачи веревки под нагрузкой создает большое усилие на всю систему, что
может быть опасно. См. п. 5.3.2 и рис. 65
● Заедает при работе на мокрой, заснеженной или обледенелой веревке больших диаметров 10-11мм.
3.4.3. Страховочное устройство Kong Gi-Gi. Рис. 53
В практическом применении близко по характеристикам к Reverso.

Плюсы:
● Надежно фиксирует веревку.
● Не подвержено случайному раскрытию.
● При вытаскивании одного пострадавшего возможна выдача веревки под нагрузкой.
● Работает на веревках диаметром от 8 до 11мм.
● При работе с веревками небольших диаметров неплохо держит даже на обледенелой
веревке.

Минусы:
● Довольно большое трение.
● Может быть очень трудно или невозможно выдать веревку под нагрузкой, если
пострадавший тяжелый или вытаскиваются два человека.
● Способ выдачи веревки под нагрузкой создает большое усилие на всю систему, что
может быть опасно. См. п. 5.3.2 и рис. 65
● Заедает при работе на мокрой, заснеженной или обледенелой веревке больших диаметров 10-11мм.

Примечание:
Существует и другие страховочные устройства позволяющие фиксировать веревку аналогично
Reverso и Gi-Gi.
3.4.4. Многие гиды отдают предпочтение уже описанному же штатному способу
автоматической фиксации.
Только они используют легкий PMP ролик PETZL Mini (вес 80г) и 7мм схватывающий рис.54

3.4.5.Довольно удобно популярное устройство Petzl Gri-Gri. Рис. 55

Плюсы:
● Быстро устанавливается в систему.
● Низкое трение.
● Возможность выдать веревку под нагрузкой.

Минусы:
● Требует опыта и внимательности при установке в систему, так как в спешке легко неправильно вложить в гри-гри веревку.
● Необходимо внимательно следить, чтобы под нагрузкой рычаг ни за что не цеплялся,
так как устройство может легко перейти в режим выдачи веревки и перестать её
фиксировать.
● Может проскальзывать на обледенелой веревке
● Рассчитано на работу только с веревками 10-11мм
● Специальное снаряжение. Больше используется в скалолазании, чем в альпинизме и туризме.

3.4.6. Спусковое устройство PETZL Stop. рис. 56

Плюсы:
● Низкое трение.
● Возможность выдать веревку под нагрузкой.
● Работает с веревками диаметров 9-12мм.

Минусы:
● Специальное снаряжение. Больше используется в спелеологии, чем в альпинизме
и туризме.
● Требует опыта и внимательности при установке в систему
● Необходимо внимательно следить, чтобы под нагрузкой рычаг ни за что не цеплялся,
так как устройство может легко перейти в режим выдачи веревки и перестать её
фиксировать.
● Может проскальзывать на обледенелой веревке.
● Не рассчитан на нагрузки при вытаскивании двух человек.
3.4.6. Блок-ролики PETZL PRO TRAXION и MINI TRAXION. Рис 57.

Плюсы:
● Быстро устанавливаются в систему..
● Надежно фиксируют веревку
● Низкое трение.
● Работают с веревками диаметров 8-13мм.
● Хорошо работают на мокрой, грязной и обледенелой веревке.

Минусы:
● Специальное снаряжение. Больше используются в спелеологии и промальпе, чем в
альпинизме и туризме.
● Не рассчитаны на нагрузки при вытаскивании двух человек.
IV. Подстраховка полиспаста при работе подручными средствами.

Страховка спасателя и пострадавшего отдельной веревкой – это самый надежный способ обеспечения безопасности при любых спасательных действиях.
Так же как у профессионалов, это способ №1 в работе подручными средствами.
Но в ситуации спасработ силами малой группы нередки случаи, когда отдельной веревки для верхней страховки просто нет.

Для подстраховки на случай отказа полиспаста рекомендуют следующие способы:
Они хорошо известны всем работающим с веревками. Это аксиомы, которым учат всех, как у нас, так и за рубежом. К сожалению, мой инструкторский опыт показывает, что в ажиотаже спасработ или тренировок, даже опытные люди порой забывают это сделать.
Потому считаю не лишним напомнить.

4.1. Конец грузовой веревки должен быть пристегнут (привязан) к станции.
Это необходимо делать всегда, независимо от того есть отдельная страховка или нет.

4.2. Слабину грузовой веревки, образовавшуюся при работе полиспаста, также необходимо периодически пристегивать к станции, оставляя необходимую длину для работы. В этом случае, даже при полном отказе полиспаста, груз не должен упасть обратно на всю глубину.
При наличии двух карабинов сначала завязывают узел восьмерку на вновь образовавшейся слабине и пристегивают к станции. Потом выстегивают предыдущий узел из второго карабина
и т.д. При наличии одного карабина часто используют узел стремя. Новую слабину пропускают через узел, не открывая карабин. Рис. 58

4.3. Как в профессиональных, так и в спасработах подручными средствами очень широко используется узел УИАА.
Узел УИАА также используют для страховки и в качестве тормозного устройства для спуска пострадавшего.
Заблокированный узел УИАА служит для так называемого «плавающего» крепления различных компонентов спасательных систем. При необходимости такое крепление позволяет ослаблять различные компоненты, например затянувшийся схватывающий узел, под нагрузкой.
Основные преимущества узла УИАА по сравнению с другими устройствами:

● Для работы с узлом УИАА требуется самый минимум снаряжения – всего один карабин.
● Узел УИАА может быть легко заблокирован и разблокирован под нагрузкой. Рис. 59

4.4. На рис. 60 показан способ подстраховки полиспаста, требующий минимум снаряжения, который можно использовать при работе в одиночку.
Грузовой схватывающий узел подстраховывается к станции. В случае отказа узла Гарда или другого фиксирующего устройства узел должен удержать веревку.
На рисунке показан схватывающий узел из длинного отрезка репшнура. При наличии только короткого схватывающего или зажима их можно подстраховать к станции длинной оттяжкой, слабиной грузовой веревки и т.п.
На вставке В показан способ крепления подстраховочного конца веревки к станции с помощью забло

Полиспасты — назначение, конструкция

Полиспасты (рис. 1) являются составной частью механизмов и устройств, применяемых для перемещения грузов как по вертикали, так и по горизонтали.

Полиспаст — грузоподъемное устройство, состоящее из блоков, соединенных между собой канатом.

Полиспаст состоит из двух блоков: неподвижного, прикрепленного к подъемному приспособлению (балке, мачте, треноге и т. п.), и подвижного, который крепится к поднимаемому грузу. Оба блока соединяются между собой канатом, который, последовательно огибая все ролики блоков, одним концом крепится к верхнему неподвижному блоку, а другой его конец через отводные блоки идет к барабану лебедки.

При выполнении монтажных и такелажных работ полиспасты чаще всего используют с целью получения выигрыша в силе. Применение полиспастов уменьшает нагрузку на подъемной лебедке, но приводит к снижению скорости перемещения (подъема) груза. При этом в силе выигрывают во столько раз, во сколько раз проигрывают в скорости.

В отдельных случаях полиспасты применяют для увеличения скорости и величины перемещения свободного конца каната (гидроканатные системы). В этом случае происходит потеря в силе, соответствующая величине выигрыша в скорости перемещения груза.

При выполнении такелажных работ наиболее часто применяют полиспасты с числом ветвей от двух до шести, со сбегающим тяговым канатом с неподвижного блока.

Полиспасты с большим числом нитей используют редко, главным образом при подъеме особо тяжелых грузов.

Обычно применяют полиспасты грузоподъемностью 1 …50 т.

Ролик неподвижного блока, с которого сбегает конец каната, считается отводным.

Нижний блок полиспаста, как правило, имеет грузовой крюк, к которому подвешивают поднимаемый груз.

полиспасты

Рис. 1. Полиспасты:

а — десятиниточный грузоподъемностью 100 т; б — в стянутом состоянии с крюком на блоках; в — в стянутом состоянии с серьгами на блоках; 1, 3 — блоки подвижный и неподвижный; 2 — канат; 4 — канат, идущий к барабану лебедки; 5 — серьга; 6 — крюк

Чем больше роликов в полиспасте, тем большее число ветвей каната поддерживают груз и, следовательно, тем меньшая нагрузка приходится на каждую ветвь каната и на лебедку. Число ветвей полиспаста, на которые распределяется масса поднимаемого груза, называют кратностью полиспаста.

Грузоподъемность полиспаста находится в прямой зависимости от числа рабочих ветвей.