Лекции по спелеология Клуб " Кейвинг ", София, 2003 Съдържание 1 Тема Въведение в спелеологията. Кратка история на спелеологията в България 3

Конструкция

Въжетата се изграждат от полиамидни нишки.

Състоят се от сърцевина и оплетка. Сърцевината се състои от десетки хиляди синтетични нишки, групирани в снопове, докато обвивката – от стотици нишки, вплетени една в друга и оплетени около сърцевината. В зависимост от броя на нишките, начина на оплитане и разположението в сърцевината се различават различни типове въжета – динамични, статични, статико–динамични, с двойна оплетка. Обвивката е предназначена за предпазване на сърцевината от механични повреди и от прякото действие на ултравиолетовите лъчи. Сърцевината придава гъвкавост на въжето при хващане и участва в поемането на различните натоварвания. Нейният идеал е от порядъка на 40% от якостта на опън на въжето.

Цветовете на оплетката са най-различни, а това създава удобство при работа с въжето. При повечето спелео въжета те са бели.

При някои въжета обвивката бива вътрешна и външна. Те се характеризират с доста висока степен на износоустойчивост, но с намалена якост на опън.

Дебелина

Трябва да се има предвид, че дебелината на въжето не е показател за сигурността на едно въже. Тя има отношение към удобството на работа с него.

Тегло

Трябва да се има предвид, че теглото на въжето може да се увеличи до 40% след първоначалното при намокряне.

Удължаване

Удълженията биват два вида – еластични и пластични. Еластичното удължаване се получава при нормалната употреба на въжето, което след преустановяване на натоварването възвръща своите размери и относително запазва възможността си за осъществяване на осигурителните си функции. При пластичното удължение въжето е подложено на динамични натоварвания, които пораждат пластични деформации, които от своя страна са невъзвратими. За спелео практиката се взима предвид еластичното удължаване.

Удължението на въжето се изразява в процент спрямо първоначалната дължина на въжето.

Якост на опън

Обявената якост на опън се отнася за първоначалното състояние на въжето и за изпитанията, на които е било подложено то в сухо и чисто състояние и без възли. За да се придобие по-голяма представа за качествата на въжето, то трябва да се подготви за експлоатация по отвесите на дадената пропаст. Първото действие, с което намаляваме якостта на съответното въже, е връзването на възел, без значение за какво служи той. След направата на съответния възел, обявената якост на опън се намалява почти на половина. Това се получава, тъй като силите, които действат при натоварване на едно въже без възел се разпределят равномерно по цялото напречно сечение, т.е. всички нишки се натоварват еднакво. Ако въжето бъде прегънато, както това става при възлите, силите на натоварване се разпределят неравномерно. Всички външни нишки се опъват значително по-силно от тези в дълбочина. В зоните на прегъване възникват и напречни усилия, които се комбинират с надлъжните натоварвания, в следствие на което въжето става по-слабо там където е прегънато, от колкото в правите участъци. Колкото по-силно е прегънато въжето, толкова издръжливостта му намалява. В тази връзка различните видове възли намаляват от 30% до 60% якостта на опън на въжето, но те не намаляват динамичните му качества.

Друг фактор който намалява якостта на опън е влиянието на водата и влажността. Поглъщането на водата от полиамидните влакна е значително, като количеството зависи от съотношението на групите СН₂ и на групата CONH, като то е в рамките на 40% до 70%, но е и в тясна зависимост от направените възли.

Други фактори, които влияят и са от съществено значение, са т.нар. фотохимични, термични и окислителни въздействия на въжето. Тъй като полимерите са органични материали, те са подложени на непрекъснати необратими промени, съвкупността от които се нарича стареене. Основна причина за стареенето на въжето са действието на топлината, слънчевата светлина и кислорода във въздуха. Процесите на стареене протичат независимо от това дали въжето се употребява или не, което от своя страна води до постоянното намаляване на неговата якост на опън. Основният виновник за това са свободните радикали и атоми. Под въздействието на факторите, които изброихме, те се зареждат, разкъсват полимерните молекули, чиито отломки също се включват в процеса на разрушаване. Тук трябва да се отбележи, че поради усилената деполимеризация на синтетичните материали, процесът на стареене е много по-бърз в самото начало – през първите няколко месеца, като скоростта му постоянно намалява.

Едновременно със стареенето, въжето започва да се износва и физически чрез механичните въздействия, на които е подложено по време на експлоатацията. най-голямо значение оказва абразивното действие вследствие на триене. Резултатите от интензивно триене на натоварено въже в скални ръбове може да се забележат за броени минути, като въжето може многократно да намали своята якост на опън до пълното й ликвидиране, в резултат на което се получава т.нар. скъсване на въжето.

Друг фактор, който намалява якостта на опън, е неблагоприятното въздействие, което оказват съоръженията за работа по въжето, тъй като чрез тях въжето се замърсява с глина и кал, твърдите частици на които от своя страна проникват дълбоко във въжето и предизвикват разкъсване на сърцевината.

След казаното до тук трябва да се отбележи, че освен якостта на опън, дадена от производителя, всяко въже се характеризира с т.нар. практическа якост на опън, която представлява разликата между обявената якост на опън и сумата на всички отрицателни въздействия и фактори, които намаляват здравината на всяко въже.

За да се определи състоянието на едно въже на даден етап от неговата експлоатация, се правят т.нар. изпитания. Заради невъзможността много от клубовете да правят такива изпитания се предпочита да се взимат предвид реалната якост, обявена от производителя за 4-годишния период на експлоатация. Начинът, по който се определя тя, се получава чрез т.нар. коефициент на стареене, който е 0.27 годишно.