Полиспасты для спасательных работ

Фёдор Фарберов 2007 г. - 23.09.2007



СОДЕРЖАНИЕ

Введение

Владение системой подъёма 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 верёвками.

К сожалению, в отечественной альпинистской и спасательной литературе трудно найти чёткое, 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 чёткого 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 всё как можно проще и практичней.

I Сначала немного теории

1 Определение

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

1.1.1 Любой полиспаст даёт определённый выигрыш в усилии для поднятия груза.

В любой подвижной системе состоящей из верёвки и блоков неизбежны потери на трение.

В этой части для облегчения расчётов неизбежные потери на трение не учитываются и за основу берётся Теоретически Возможный Выигрыш в Усилии или сокращённо 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 верёвку (трос) на грузе, перекинуть её через блок, закреплённый 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 верёвки.

Это так называемая схема 1:1.

2.2 Рисунок 2

Верёвка (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 верёвки.

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, закреплённые непосредственно на грузе или на верёвке, идущей от груза.

СТАЦИОНАРНЫЕ ролики служат лишь для изменения направления движения верёвки 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 рисунке 2 полиспасте 2:1 на каждый метр подъёма груза вверх надо протянуть через систему 2 метра верёвки, 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.

2.4 Правило № 3

Расчёт теоретического выигрыша в усилии в простых полиспастах.

Здесь всё достаточно просто и наглядно.

2.4.1 Если необходимо определить ТВ уже готового полиспаста, то нужно посчитать количество прядей верёвки, идущих от груза вверх.

Если подвижные ролики закреплены не на самом грузе, а на верёвке, идущей от груза (как на рисунке 6), то пряди считаются от точки закрепления роликов.

2.4.2 Расчёт ТВ при сборке простого полиспаста.

В простых полиспастах каждый подвижный ролик (закреплённый на грузе), добавленный в систему, добавочно даёт двукратный ТВ.

Добавочное усилие СКЛАДЫВАЕТСЯ с предыдущим.

Пример: если мы начали с полиспаста 2:1, то, добавив ещё один подвижный ролик, мы получим 2:1 + 2:1 = 4:1; добавив ещё один ролик – получим 2:1 + 2:1 + 2:1 = 6:1 и т.д. (рисунки 7,8).

2.5 В зависимости от того, где закреплён конец грузовой верёвки (на станции или на грузе), простые полиспасты подразделяются на чётные и нечётные.

2.5.1 Если конец верёвки закреплён на станции, то все последующие полиспасты будут ЧЁТНЫЕ: 2:1, 4:1, 6:1 и т.д.

2.5.2 Если конец грузовой верёвки закреплён на грузе, то будут получаться НЕЧЁТНЫЕ полиспасты: 3:1, 5:1 и т.д.

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

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.

2.7 Правило №4

Расчёт ТВ сложного полиспаста.

Для расчёта теоретического выигрыша в усилии при использовании сложного полиспаста необходимо умножить значения простых полиспастов, из которых он состоит.

Пример на рисунке 10 2:1 тянет за 3:1 = 6:1.

Пример на рисунке 11 3:1 тянет за 3:1 = 9:1.

Расчёт усилия каждого из простых полиспастов, входящих в состав сложного, производится по правилу простых полиспастов.

Количество прядей считается от точки крепления полиспаста к грузу или грузовой верёвки, выходящей из другого полиспаста. Примеры на рисунках 10 и 11.

На рисунке 9 показаны практически все основные виды полиспастов, используемые в спасательных работах.

Как показывает практика, в большинстве случаев этих конструкций вполне достаточно для выполнения любых задач. Далее в тексте будут показаны ещё несколько вариантов.

Разумеется, существуют и другие, более сложные системы полиспастов. Но они редко применяются в 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 верёвки или репшнура, несколько карабинов (с роликами или без) и схватывающих (зажимов).

Очень рекомендую всем тем, кто собирается работать с настоящими полиспастами. На своём опыте и опыте моих учеников знаю, что после такой отработки гораздо меньше ошибок и путаницы в реальных условиях.

следующая страница>