O nosilnosti vponk vpetih za vponkin zob
Vponke so nepogrešljiv element vsakršnega varovalnega sistema pri vrvnih dostopnih sistemih. Brez njih bi si jamarstvo skoraj težko predstavljali in ker jih tako pogosto uporabljamo, jih verjetno tudi sorazmerno dobro poznamo. S pogostostjo uporabe pa jih tudi nehote preizkušamo in tako utrjujemo njihovo zanesljivost v praksi ter nehote odkrivamo napačne uporabe, skrita tveganja, obrabo in podobno. Izhajajoč iz kolektivne izkušnje lahko trdimo, da so pravilno uporabljene brezhibne vponke sorazmerno varen način povezovanja elementov varovalnega sistema.
ZAHTEVE
Vponke so neverjetno močne. S običajno vponko bi lahko zelo previdno dvignili tudi čisto pravi avtomobil, kar je presenetljivo za kos aluminija, ki lahko tehta le 30 g. Pa vendar tako visoke porušne vrednosti veljajo le za pravilno uporabo vponk.
V standardih (evropski standard in UIAA standard sta si v zahtevah enaka) pa so vendarle predvideli tudi preizkus nosilnosti pri najobičajnejših napačnih uporabah. To je pri prečni obremenitvi in obremenitvi pri odprtih vratcih. Glede na standarde morajo različni tipi zdržati različno (slika 1).
Slika 1: osnovne zahteve standarda UIAA 121 in EN 12275. (Vir: UIAA)
Druga in tretja preizkusna zahteva sta torej namenjeni neprevidnim uporabnikom. Ali ti res pokrivata vse možne zlorabe vponk? Prav gotovo ne in ta prispevek je namenjen osvetlitvi ene od nepreizkušenih a v jamskem okolju možnih napačnih uporab. Poleg opisane gotovo obstajajo še številne napačne uporabe kot na primer stransko obremenjevanje ali različne vrste izpenjanj, vendar se bom tokrat osredotočil na nosilnost vponke zapete za vponkin zob.
VPONKE Z ZOBOM
Vponke z zobom se predvsem iz funkcionalnih vzrokov počasi poslavljajo iz jamarskih oprem (žičnata vratca namreč niso zelo popularna). Ni pa funkcija edina njihova slaba lastnost. Ob nepazljivi uporabi se nam lahko zgodi, da vponke ne vpnemo do konca in se zatakne prav na zobu. Poleg očitnega tveganja zaradi izpetja na ta način vpete vponke zdržijo bistveno manj. Tudi samo 10 % nosilnosti vzdolžne obremenitve. Skoraj vse vponke z zobom je mogoče vpeti tako, da se zataknejo na zobu. Zataknejo se lahko na ploščicah, rinkah, in še raje na tekstilu kot so različne vrste trakov ali tudi tanjših vrvi.
OD KOD TAKO NIZKA NOSILNOST?
Gre za kombinacijo vponke z odprtimi vratci in vzvoda, ki ga ustvarja krivulja vponke v zgornjem delu. V osnovi vponka ni poravnana z vzdolžno osjo (t.j. hrbtno stranjo stebla). Ustvarjena ročica povzroči deformacijo in končno porušitev pri zelo nizkih nateznih vrednostih.
PREIZKUS
V preizkusu sem uporabil naključno asimetrično vponko, ki bi jo lahko uporabil v skoraj vseh jamarskih aplikacijah. Gre za precej masivno vponko s sledečimi porušnimi vrednostmi:
- vzdolžna obremenitev: 32 kN;
- prečna obremenitev: 9 kN;
- obremenitev z odprtimi vratci: 11 kN.
Preizkus sem opravil z običajno sidriščno rinko. Slika 1 podaja način vpetja in sile ob različnih deformacijah. Slika 2 pa podaja graf sile v odvisnosti od časa. Iz grafa je mogoče razbrati, da je vponka v elastični fazi deformacije do malo nad 2 kN sile! Nad to silo se je vponka trajno deformirala in posledično ni več brezhibna. Vratca so preskočila nos vponke pri približno 3 kN. Od tam dalje se je vponka precej časa odpirala dokler pri skoraj 5 kN ni počila.
Slika 2: Sekvenca deformacije vponke med vlekom.
Slika 3: Graf preizkusa vponke zataknjene za zob. Obarvani krogci se skladajo z barvami napisov na sliki 2.
2 kN v praksi pomeni malo »poritati« vpet s popkovino v sidrišče. 5 kN pa pomeni krajši padec na popkovino v sidrišču.
Pri vpenjanju vponk za napeljavo smeri nas večina verjetno dovolj popazi, da so vpete na pravilen način. Torej z vratci navzven in navzdol ter zavarovane. Vpenjanje s popkovino pa izvajamo bistveno pogosteje in najbrž tudi nekoliko manj previdno sploh na prepletenih in neurejenih sidriščih, kjer je že previdnemu jamarju težko razbrati ali je pravilno pripet ali ne. Scenarij zapenjanja za zob je v takih primerih najbrž verjetnejši.
VIRI:
UIAA: http://www.theuiaa.org/