Остальные части статьи: втораятретьячетвёртая

Основное о полиспастах

   Полиспаст — система верёвок и блоков, позволяющая выигрывать в силе за счёт проигрыша в длине верёвки.

   При этом, во сколько раз мы выигрываем в силе, во столько же раз проигрываем в расстоянии подъёма груза, то есть в длине верёвки. Например, при подъёме груза с выигрышем в силе в 6 раз, для подъёма груза на 1 метр, нам придётся вытянуть 6 метров верёвки.

   Бывают простые, сложные и комплексные, чётные и нечётные полиспасты.

   Кратность полиспаста — коэффициент теоретического выигрыша в силе. Если говорят «кратность полиспаста равна 4», то это значит, что данный полиспаст даёт теоретический выигрыш в силе в 4 раза.

   У полиспаста есть 2 конца — один закреплен на опоре (неподвижный), а другой на перемещаемом грузе (подвижный).

   Выигрыш в силе дают только подвижные блоки (закреплённые на подвижном конце системы). Неподвижные блоки служат лишь для изменения направления движения верёвки.

   В промышленном альпинизме, как правило, полиспасты используются для подъёма грузов или натяжения веревок (например, гибких анкерных линий).

Классификация полиспастов

Простые полиспасты

Простые полиспасты получаются при добавлении блоков на груз и опору.

   При этом, если конец верёвки закреплён на опоре — то полиспаст получится чётный, если на подвижной точке (грузе) — то нечётный.

   Каждый подвижный ролик (блок) даёт +2 к кратности, подвижная точка закрепления веревки +1 к кратности.

   На рисунке 1 изображён полиспаст (1) «один к двум» (дающий двухкратный выигрыш в силе, кратность полиспаста равна 2). Конец верёвки закреплён на опоре, использован один ролик, закреплённый на грузе. Это чётный полиспаст.

   На рисунке 2 изображён полиспаст (2) «один к трём» (дающий трёхкратный выигрыш в силе). Конец верёвки закреплён на грузе, использованы 2 ролика, закреплённые один на грузе, другой на опоре. Это нечётный полиспаст.

   На рисунках 3 и 4 изображены полиспасты, соответственно на 4 и на 5, образованные соответственно из полиспастов (1) и (2) путём добавления одного ролика (блока), закреплённого на подвижной точке (грузе) и 1 ролика (блока), закреплённого на опоре.

Простые полиспасты с бо́льшим выигрышем образуются аналогично.

   Для расчёта выигрыша в силе можно пользоваться простым правилом: сколько прядей полиспаста (верёвок) идёт от груза, такой и будет теоретический выигрыш в силе.

   Основное преимущество простых полиспастов: нет необходимости что-то переставлять или менять в системе до окончания подъёма, простота расчёта и сборки.

   Основной недостаток: для создания простого полиспаста нужно много веревок и при больших кратностях сильно падает эффективность всей системы. Обычно считают, что не целесообразно применять простые полиспасты при кратности больше, чем 1:5.

Схема простого полиспаста 2 к 1

рисунок 1

Схема простого полиспаста 3 к 1

рисунок 2

Схема простого полиспаста 4 к 1

рисунок 3

Схема простого полиспаста 5 к 1

рисунок 4

Сложные полиспасты

   Если мы тянем один простой полиспаст другим, мы получаем сложный полиспаст.

   В этом случае, выигрыши в силе простых полиспастов, входящих в состав сложного, перемножаются.

   То есть, натяжение полиспаста на 4 полиспастом на 2 даёт выигрыш в силе в 8 раз. Пример сложного полиспаста приведён на рисунке 5.

   Основные недостатки сложных полиспастов: они не складываются полностью и имеют небольшой рабочий ход (расстояние, которое проходят элементы полиспаста до того момента, когда появится необходимость переставить их вручную).

   Полезный совет: для того, чтобы сложный полиспаст более полно складывался при каждом рабочем ходе и требовалось меньше перестановок в просцессе работы, необходимо разнести станции, к которым закреплены простые полиспасты, входящие в состав сложного.

Схема сложного полиспаста 8 к 1

рисунок 5

Сложный полиспаст

Трение в полиспастах

   Приведённые выше коэффициенты выигрыша в силе имеют место лишь в идеальном полиспасте, в котором отсутствует трение.

   На практике, каждый элемент создаёт силу трения, снижающую эффективность полиспаста в целом.

   О том, как рассчитать реальный выигрыш в силе, рассказывается в третьей части этой статьи: расчёт полиспаста.

Трение в блоках

   В каждом блоке происходит потеря усилия на преодоление трения. Для снижения трения в блоках следует помнить следующее: -чем больше радиус перегиба веревки, тем меньше трение, следовательно:

  • по возможности стоит использовать ролики большого диаметра;
  • при использовании карабинов следует делать блок из 2х одинаковых карабинов;
  • блок-ролики эффективнее карабинов: в карабинах потери составляют около 50% а на роликах 5-30%;
  • использовать для крепления блоков к грузу отдельные карабины
  • разносить в пространстве станции полиспастов, входящих в состав сложного полиспаста
  • блоки должны располагаться по увеличению эффективности от груза к тянущему (то есть наиболее эффективный блок должен быть ближе всех к тянущему) (расчёт и доказательство приведены в третьей части)

Трение верёвки

   Ветви верёвки в полиспасте могут перекручиваться, прижиматься друг к другу и к роликам, ролики могут сходится под нагрузкой и зажимать верёвку. Чтобы избежать этого, нужно немного разнести блоки, например с помощью такелажной пластины.

   Для борьбы с закручиванием полиспаста можно использовать вертлюг.

   При использовании в качестве блоков отдельных роликов, верёвка должна располагаться в одной плоскости.

   Для полиспаста обычно используется статическая верёвка, динамическая верёвка очень сильно уменьшает реальный выигрыш в силе.

Такелажная пластина

Такелажная пластина

Использование отдельной подъемной веревки

Для организации полиспаста может использоваться как отдельная верёвка, так и конец самой грузовой верёвки.

Использование отдельной верёвки:

  • + быстрота организации — можно собрать полиспаст заранее
  • + возможность использования всей длины грузовой верёвки
  • + облегчает прохождение узлов на грузовой верёвке
  • — невозможность автоматизации фиксации груза

Использование грузовой верёвки:

  • + автоматическая фиксация груза
  • + не нужна отдельная верёвка
  • — сложно проходить узлы
  • — затраты грузовой верёвки на полиспаст

Блоки и зажимы

   При вытягивании полиспаста в момент снятия нагрузки неизбежен обратный ход верёвки.

   Для экономии сил при перехватывании верёвки, для отдыха и т.д., необходима блокировка обратного хода полиспаста.

   То есть, один из блоков должен пропускать верёвку только в одну сторону. Для этого используются такие устройства, как Petzl Pro TRAXIONPetzl MINI TRAXIONPetzl Gri-GriPetzl RigKong Duck и подобные.

   При организации полиспаста с помощью грузовой верёвки блокирующий ролик ставится первым от груза. Это позволяет не только заблокировать обратный ход полиспаста, но и закрепить груз на время разгрузки полиспаста, например для перестановки полиспаста.

   Для этого обычно используется Petzl Gri-Gri или Petzl Rig, что позволяет в случае необходимости легко спустить груз.

   При организации полиспаста с помощью отдельной верёвки, блокирующий ролик ставиться последним от груза. В этом случае для фиксации груза необходимо использовать отдельное устройство (Petzl Gri-GriPetzl Rig) и отдельно вручную выбирать через него грузовую верёвку, а блокирующий обратный ход ролик должен обладать высокой эффективностью.

   Прикрепление полиспаста к веревке и безопасность работ

ЧАСТЬ ТРЕТЬЯ >>

   Расчёт реального выигрыша в силе

ЧАСТЬ ЧЕТВЁРТАЯ >>

   Комплексные полиспасты и прочие элементы высшего пилотажа

ИСПАНСКИЙ ПОЛИСПАСТ >>

   Полиспаст без блоков и карабинов, фиксирующийся самостоятельно

   При создании статьи были использованы материалы команды WS RopeJump, статьи Industrial Quality and Safety Association, информация с официального сайта компании Petzl , работа «Полиспасты для спасательных работ» Фёдора Фарберова и личный опыт авторов.

   Настоящий материал не претендует на звание истины в последней инстанции, а лишь преследует цель познакомить читателей с практическими способами подъёма и перемещения грузов с помощью полиспастных систем.