"Устройство для спасания "спасатель" Советский патент 1993 года по МПК A63B29/00 

Изобретение относится к альпинистскому инвентарю, в частности, к устройству, используемому при создании полиспастных систем из подручных средств во время проведения спасательных работ, подъеме груза или создании навесных переправ в альпинизме, туризме и т.д.

Известен альпинистский карабин, содержащий защелку с муфтой и силовую скобу, изготовленную из металлического прутка одинакового диаметра/обычно равного или меньше величины диаметра веревки, посредством которой производится, при необходимости, например подъем груза.

Недостатком такого карабина является- повышенная величина трения верёвки о карабин в месте охвата ею силовой скобы, что приводит к существенному увеличению сил, требуемых для подъема груза, а эффективность применения полиспастов значительно снижается.

Из других недостатков указанных карабинов следует назвать: прижим веревки нижней частью карабина к поверхности горного рельефа в момент нагружения, что способствует еще большему увеличению трения и повышает вероятность пореза веревки о неровности рельефа; неудобство последовательного присоединения к ним других устройств, при этом возможно получение травм руки, а веревка, пропущенная через карабин, испытывает дополнительное трение.

Известен также карабин, содержащий защелку и силовую скобу, сечение которой по периметру неодинаково.

Недостатком этого карабина является то, что радиус кривизны поперечного сечения в месте охвата веревкой при работе полиспастов, например, близок по величине радиусу используемой веревки. Такое соотношение радиусов вызывает все виды недостатков, характерных для конструкции, указанной выше.

Известно устройство для подъема груза, принятое в качестве прототипа, которое состоит из карабина, выполненного из силовой скобы и защелки, и надеваемого на карабин ролика (см. В.К. Винокуров, А.С. Левин, И.А. Мартынов. Безопасность в альпинизме. М., ФиС, 1983, с. 126, рис, 36,6).

Недостатком этого устройства является его сложность и неудобство из-за отсутствия универсальности. Возможно также при использовании известного устройства для различных работ соскальзывание веревки с ролика и ее последующее заедание.

Цель изобретения - повышение надежности устройства. Цель достигается тем, что в устройстве, содержащем силовую скобу с

ел

С

3

Os hO

ro о

участком пониженного трения, защелку с муфтой и страховочную веревку, участок пониженного трения выполнен в сечении с радиусом кривизны не менее диаметра веревки и покрыт составом с малым коэффициентом трения, например, полиамидом.

Кроме того, участок пониженного трения снабжен перпендикулярным к полости скобы выступом высотой не менее диаметра веревки. Кроме того/участок пониженного трения с внешней стороны снабжен ушком. На ушке выполнен также выступ высотой не менее диаметра веревки, Минимально допустимая величина радиуса кривизны участка пониженного трения и наличие на этом участке покрытия с малым коэффициентом трения, а также выступ и ушко, является новой совокупностью признаков и соответствует наличию существенных отличий.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг, 1 и 2 показан общий вид предлагаемого устройства; на фиг. 3, 4, 5 и

6 приведены варианты форм поперечного сечения участка пониженного трения силовой скобы; на фиг. 7, 8 и 9 показано предлагаемое устройство с выступом; на фиг, 10,11 и 12 - устройство с ушком; на фиг. 13 - предлагаемое устройство с выступом и ушком одновременно; на фиг, 14 показано предлагаемое устройство в работе.

Устройство содержит силовую скобу 1 (фиг. 1,2), защелку .2 с муфтой 3, участок скобы 4, который контактирует, например, с ушком 5 скального крюка 6, соединяющего карабин с рельефом, участок пониженного трения скобы 1, который огибается веревкой при подъеме груза. Поверхность участка

7 покрыта составом 8 с малым коэффициентом трения. Радиус кривизны поперечного сечения участка пониженного трения 7 имеет величину не менее радиуса используемой веревки. Форма поперечного сечения может быть различна (см. фиг. 3-6). Предлагаемое устройство имеет выступ 9, расположенный на боковой поверхности участка 7, перпендикулярно плоскости скобы. Высота выступа больше диаметра используемой веревки. Выступ может быть изготовлен как симметрично, так и асимметрично относительно середины участка 7 (фиг. 7, 8, 9). Предлагаемое устройство может иметь ушко 10 с отверстием 11, которое расположено на внешней стороне 12 участка пониженного трения 7 (фиг. 10,11,12,13).

Устройство работает следующим образом.

Пусть альпинистам необходимо поднять груз весом Р с помощью полиспаста из подручных средств. При организации полиспаста они создают искусственную точку

опоры, забив скальный крюк 6, крепят к

нему предлагаемое устройство (см. фиг. 14),

пропускают через него основную веревку и

. фиксируют защелку 2 обычным способом

муфтой 3. Модификация предлагаемого устройства, имеющая выступ 9, устанавливается этим выступом к рельефу. Веревка располагается по обе стороны устройства, огибая участок пониженного трения 7, причем ветвь 14 идет вниз к прикрепленному грузу. Эта ветвь веревки подстраховывается схватывающим узлом 16, который вяжется из куска вспомогательной веревки ( ft 6 мм) и крепится через отверстие 11 в ушке 10

5 предлагаемого устройства 1. Ниже узла 16 на той же ветви 14 вяжется еще один схватывающий узел 17, к петле 18 которого крепится второе предлагаемое устройство 13. Участок веревки 19, выходящий изустройст0 ва 1, пропускается через устройство другой модификации 13 так, чтобы веревка огибала участок 7, после чего защелка 2 фиксируется муфтой 3. Ветвь веревки 15 направлена в сторону противоположную ветви 14, уходя5 щей вниз.

Таким образом, из подручных средств организован полиспаст, широко применяемый в альпинизме и туризме (см. книгу В.К. Винокуров, А.С. Левин, И.А. Мартынов Без0 опасность в альпинизме, М., ФИС, 1983, приложение 4). Ветвь 14 нагружается весом Р, а к ветви 15 прикладывается тянущее усилие F. При вытягивании работает схваты- вающийузел 17, а через схватывающий узел

5 16 веревка 14 пропускается свободно и фиксируется лишь тогда, когда к нему подойдет схватывающий узел 17. Узел 16 удерживает веревку с грузом, а узел 17 освобождается и передвигается вниз, и все повторяется.

0 Для поворота веревки обычно применяют карабины, карабины с роликом и блоки, при этом эффективность полиспастов определяется трением веревки в местах перегиба. Отношение F/P для полиспаста на

5 роликах равно 0,33, а на карабинах, примерно, 0,6. Применение предлагаемого устройства позволит приблизить практически эффективность полиспаста к эффективности полиспаста на роликах, но делает его

0 надежным и простым в эксплуатации.

Экспериментальный анализ величины трения веревки о цилиндрические металлические поверхности разного диаметра показал, что оно при угле охвата 180 град и

5 прочих равных условиях зависит от соотношения Рв/Рс (где Рв - радиус веревки. Рс - радиус скобы на участке 7) и от значения коэффициента трения материала веревки о материал скобы. Величина последнего определяется , в том числе, шероховатостью и

маркой материала поверхности скобы. Величина же первой составляющей трения, т.е. соотношения РП/РС определяется степенью деформации волокон веревки при изгибе и наблюдается при Рв/Рс меньше 2.0...2,5. Для величина отношения сил в разных ветвях веревки составляет ...1,8.

При РС/РВ больше 2,5 отношение сил в указанных ветвях веревки становится неизменным и равным, примерно, 1.5. причем трение зависит только от значения коэффициента трения материала веревки о материал поверхности скобы устройства , т.к. угол охвата веревкой постоянен и равен 180°.

Последнее заключение подтверждается общеизвестной формулой Эйлера:

.где ее- угол охвата, Г-коэффициент трения материала веревки о материал огибаемой поверхности.

Современная технология позволяет наносить на металлические поверхности материал с низким коэффициентом трения, успешно применяющийся в узлах трения при различных условиях. Нанесение такого покрытия, например, с коэффициентом трения равным 0.08 полполи 1 снизить трепиг веревки о предлагаемое устройство.

Так. расчеты и эксперименты показывают, что для подъема груза весом Р пописпп- стом из основной веревки и приложение силы F с тянущей ветви отношение F/P будет:

- при использовании обычного карабина F/P-0.6

- при использовании предлагаемого ус- тройства только с утолщением нижней части ,4

- при использовании предлагаемого устройства с утолщением и покрытием рабочей поверхности антифрикционным

составом ,3, т.е. аналогично применению хорошо смазанных роликов,

Предлагаемое устройство повышает оперативность и простоту организации полиспастов и их надежность в эксплуатации.

Функциональные возможности предлагаемого устройства сравнительно расширены и совмещают в себе функции карабина и блока. Когда требуется реализация только качеств карабина, то предлагаемое

устройство может быть использовано для самостраховки, для присоединения вспомогательных устройств и т.д.

Устройство для спасания позволяет устанавливать силовую скобу и веревку в ней оптимально по отношению к скальным участкам, 3 з.п. ф-лы, 14 ил.

Формула изобрете -и и я .

Фиг. 1 Б - Б

вариант

Фиг. 5

Фиг. 2

Б - Б вариант

Фиг. 6

Фиг, 13

Редактор Т.Козлова

Составитель Н.Зотов Техред М.Моргентал

Корректор В.Петраш