אמצעי חיכוך

אמצעי חיכוך הינו מתקן, מתכתי בד"כ, המשמש לאיבטוח ולגלישה. אמצעי חיכוך מאלץ את החבל לעבור בו במסלול המאפשר לווסת את כמות החיכוך, וכך את מהירות מעבר החבל. ניתן לחלק את אמצעי החיכוך למספר קבוצות: דמויי שמינית, דמויי שטיכט, פשוטים ולשני חבלים כמו גיגי, TRE וגלובוס ומורכבים ולחבל יחיד כמו גריגרי, קינץ', סאם וסטופ, ואמצעים הננעלים אוטומטית ועוד כל מיני כמו סולם, טיובה ורובוט.

מאז ומתמיד השתמשו בחבלים לצורך מעבר מכשולי גובה כמו: ירידה לבורות מים לצורך ניקוי ותחזוקה, חציבה במכרות, חיפוש מזון ובניה. השיטות בהן השתמשו בחבלים לצורך ירידה היו: כוח ידיים, מדרגה בחבל וגלישה על ידי ליפוף החבל סביב הגוף. שיטות אלו היו בשימוש עד למאה העשרים, גם אצל מטפסים בירידה מהרים ובטיפוס עליהם. ברבע הראשון של המאה העשרים החל שימוש אינטנסיבי במתכות בתחום הטיפוס והגלישה ואז התחיל עידן חדש. אמצעי החיכוך הומצאו, הלכו והתפתחו מהקשר האיטלקי ועד למגוון רב של אמצעים בעלי נעילה אוטומטית הנמצאים בשימוש כה רב כיום.

את אמצעי האבטוח והגלישה אפשר לקטלג על פי: חברות המייצרות אותם, משקל, צורה, אם הם עשויים מחלק אחד או מס' חלקים ואם יש בהם חלקים זזים. חלוקה שמציגה את הבדל עיקרי בין אמצעי אבטוח וגלישה שונים היא אמצעי אבטוח וגלישה בעלי נעילה אוטומטית ואמצעי אבטוח וגלישה ללא נעילה אוטומטית.

אמצעי חיכוך שונים מתאימים יותר או פחות לשימושים שונים בעבודת חבלים: גלישה, אבטחה מלמעלה, אבטחה בטופ-רופ או בהובלה, אבטחה דינאמית ועוד. אמצעי אבטוח שנועדו במקור לאבטחת מטפסים משמשים גם כאמצעי גלישה. זאת לעומת אמצעים שנועדו לגלישה או לחילוץ, שאינם יכולים לשמש באבטחת מטפסים כמו טיובה, ID, סטופ, סולם ועוד.

אמצעי חיכוך מאולתרים

קשר איטלקי	מחכך טבעות	ליפופים על טבעת

אמצעי חיכוך הדומים לשמינית

שמינית	ג'וב	לוג'יק/תשיעית

אמצעי חיכוך הדומים לשטיכט

שטיכט	טיובר	שריף	ATC	VC
ATC-XP	Jaws	B-25

אמצעי חיכוך ננעלים אוטומטית לחבל יחיד

גריגרי	סאם	קינץ'	אדי
יויו	SRC	סוויט

אמצעי חיכוך ננעלים אוטומטית לחבל כפול

גיגי	מאג'יק
ATC-Guide	רברסו	רברסינו	גוסט	גייד
טוקאן	TRE	גלובוס	PIU/GTC

אמצעי חיכוך להגלשה, עבודה וחילוץ

סטופ	רובוט	סולם	טיובה	ID
עומר	דאבל סטופ

עקרונות פעולה

למרות השונות הרבה שיש בין אמצעי למשנהו כולם פועלים לפי עקרונות זהים:

מרבית אמצעי החיכוך משמשים לשתי מטרות. הראשונה היא אבטחה בטיפוס, שיש בה זרימה של החבל לשני הכיוונים (בזמן שנותנים חבל ובזמן שמצמצמים את הסלאק). המטרה השנייה היא גלישה, שמצריכה זרימה של החבל לכיוון אחד בלבד (בזמן הגלישה).

קיימים גם אמצעי חיכוך ייעודיים המשמשים בעבודות חילוץ (טיובה) ותעשיה (ID), שימושים צבאיים (עומר) ועוד.

קיימים אמצעי חיכוך המבוססים על נעילה של החבל. חלקם, כמו גיגי, גלובוס, טוקאן, רברסו ועוד, נועלים את החבל על עצמו. אחרים, כמו גריגרי, סאם ועוד,נועלים את החבל בין שני חלקים נעים של אמצעי החיכוך.

המכניקה של אמצעי החיכוך והגלישה

אופן הפעולה של רובם המכריע של אמצעי החיכוך מודגם יפה על ידי חבל המלופף על תוף. כדי להבין זאת נסתכל על כוח החיכוך על אלמנט אורך חבל על תוף.

(תזכורת קצרה: כוח החיכוך ניתן על ידי: [math]F_f=\mu F_N[/math]. כאשר: [math]\mu[/math] נקרא מקדם החיכוך והוא תכונה של שני החמרים של הגופים הבאים במגע, ו [math]F_N[/math], הכוח הנורמלי, הוא הכוח הניצב למישור המגע בין שני הגופים).

הרעיון של אמצעי החיכוך הוא לגרום לחבל להפעיל כוח בניצב לאביזר, וכך ליצור כוח חיכוך. ככל שהחיכוך גדול יותר, כך נדרש להפעיל פחות כוח בהחזקת החבל. הדרך לעשות זאת היא ליצור "שבירה" של החבל סביב משהו: תוף, טבעת, עמוד, אמצעי חיכוך.

נושא זה הינו מעט מורכב, והוא מוסבר ביתר פירוט במאמר איך עובדים אמצעי חיכוך?

מה משפיע על החיכוך?

• זווית השבירה של החבל באמצעי החיכוך: ככל שהשבירה חדה יותר - יהיה יותר חיכוך.
• מספר החבלים שעוברים באמצעי: בשני חבלים יש יותר חיכוך מאשר בחבל אחד.
• קוטר החבלים: ככל שהחבל עבה יותר, כך יותר חיכוך.

מבנה וייצור

בדומה לטבעות, מרבית אמצעי האבטוח והגלישה מיוצרים מסגסוגות שונות של אלומיניום כך שיהיו חזקים (במידת הצורך) וקלים. פרמטר שחשוב להתייחס אליו הוא מוליכות החום, כלומר היכולת של המתכת לפזר חום. אם פיזור החום אינו טוב, כמות חום גדולה שאינה מתפזרת, למשל בזמן שימוש ארוך (גלישה ארוכה, למשל) יכולה להביא את האמצעי לטמפרטורה מאוד גבוהה. במקרים קיצוניים, הטמפרטורה בנקודות המגע עם החבל עשויה להיות גבוהה מנקודת ההתכה של החבל. מתכת בעלת יכולת מוליכות חום טובה תשפר את פיזור החום.

מבנה

את יכולת פיזור החום של אמצעי חיכוך ניתן לשפר גם על ידי גיאומטריה. ככל שהיחס בין שטח המעטפת (הפתוח לאוויר) לבין הנפח (האוגר את החום) יהיה גדול, האמצעי יתחמם פחות, או למעשה, יתקרר יותר.לשם כך יוצרו מספר אמצעים עם "צלעות קירור", כמו טיובר, למשל.

אלומיניום

אלומיניום מצטיין במשקלו המועט, הוא מוליך חום טוב אבל הוא לא מספיק חזק ולכן בעבר לא היו משתמשים באלומיניום אלא בפלדה שהיא מתכת חזקה הרבה יותר אבל גם הרבה יותר כבדה.

סגסוגת היא תערובת מתכות, אשר אינה נוטה להיפרד בנקל. אטומי כל מתכת מסודרים עדיין בגרעינים שלמים בתוך הסגסוגת. גרעיני המתכת מהווים גבישים זעירים, שבתוכם דומה מבנה המתכת למבנה הרגיל שלה, כאשר היא טהורה. אך הגרעינים משולבים אלה באלה במבנה חזק ויציב. סגסוגות מיוצרות כדי לקבל מתכת בעלת תכונות ספציפיות לצרכים שונים כמו מוליכות חום טובה יותר, מתכת קלה יותר נקודות היתוך גבוהות או נמוכות ועוד...

סגסוג האלומיניום עם כמויות קטנות של מתכות אחרות ועיבודו בחום יצרו מתכת חדשה שכללה את תכונות האלומיניום החשובות (קל משקל ומוליך חום) וחיזק אותה במידה רבה.

החלו להשתמש סגסוגות של אלומיניום נותנות המענה טוב לשלוש הדרישות. אמצעים מודרניים מסגסוגות אלומיניום הם קלים, חזקים מספיק ומוליכים חום בצורה טובה.

רוב הסגסוגות נוצרות ע"י התכת המתכות ביחד אולם ישנן סגסוגות הנוצרות בשיטה חשמלית כימית או ע"י ערבוב אבקות ודחיסתן.

חוזק המשיכה של אלומיניום טהור- 900 ק"ג לסמ"ר.

חוזק המשיכה של סגסוגת אלומיניום(S75) מגיע ל- 6160 ק"ג לסמ"ר.

המעבר לשימוש בסגסוגות אלומיניום משימוש בפלדה היווה מעין מהפך וקפיצת דרך בתחום הטג"ח,

הסיבה שהחלו להשתמש בסגסוגות האלומיניום היקרות והפחיתו את השימוש בפלדה היא יחסי המשקל לחוזק של סגסוגות האלומיניום לעומת הפלדה.

אלומיניום: סימן כימי: AL משקל סגולי: 2.71 גרם לסמ"ק

ברזל: סימן כימי:FE משקל סגולי: 7.2 גרם לסמ"ק

יחס המשקל לחוזק משיכה בסגסוגות אלומיניום מגיע ל- 1/1825 ק"ג לסמ"ר

יחס המשקל לחוזק משיכה בפלדה הוא רק- 1/472 ק"ג לסמ"ר

כמו שניתן לראות ההבדל בין יחס המשקל לחוזק של סגסוגות אלומיניום לעומת הפלדה הוא משמעותי ולכן החלו להשתמש בסגסוגות האלומיניום לייצור טבעות שכמו שידוע רצוי מאוד שהן תהינה חזקות וקלות משקל, אבל למה לא להסתפק במתכות הרבה יותר קלות וחלשות לייצור אמצעי החיכוך והגלישה?

בעבר וגם כיום ישנם אמצעי חיכוך וגלישה שבנויים כך שכל העומס שמופעל על החבל עובר דרכם והם משמשים, בנוסף להיותם אמצעי חיכוך וגלישה, כחוליה המקשרת בין החבל לגולש ולכן אמצעים אלו צריכים להיות מספיק חזקים בכדי לשאת בעומסים גבוהים(GRIGRI, ID, RACK) ובגלל זה העדיפו להשתמש בסגסוגות האלומיניום שנותנות את המענה למתכת חזקה וקלה.

סוגים שונים

ניתן לחלק בחלוקה גסה את אמצעי החיכוך למספר קבוצות, על פי השימוש, כמות החיכוך והגיאומטריה. החלוקה הפשוטה ביותר תהיה לאמצעי חיכוך וגלישה פשוטים וכאלה עם נעילה אוטומטית. אמצעים פשוטים יהיו ללא נעילה אוטומטית, כמובן.

אמצעי חיכוך וגלישה עם נעילה אוטומטית הם בדרך כלל גדולים וכבדים יותר, יהיו להם חלקים זזים לצורך הכנסת החבל לאמצעי ומנגנון הנעילה שלהם. אמצעים אלה ינעלו ע"י לחיצה של החבל שדוחף פלטת מתכת שתלחץ על עצמו וכך החבל ייעצר ויפסיק לזרום. לאמצעים אלה תהיה מחוברת ידית חיצונית שבעזרתה נוכל לדחוף את פלטת המתכת נגד כיוון הנעילה וכך לשחרר אותה ולהמשיך לגלוש או להגליש. באמצעים אלו העברת החבל הינה קריטית ויש לוודא גם ע"י מבט בשרטוט על גוף האמצעי וגם ע"י בדיקת פעולת האמצעי שננעל בכיוון הנכון שהחבל עובר כראוי.

STUPID PROOF – מנגנון הגנה שמגבה טעות של אי ידיעה בחיבור האמצעי.

PANIC PROOF – מנגנון הגנה שמגבה טעות הנגרמת מפאניקה כמו עזיבה של החבל או לחיצה חזקה על המנוף.

ביבליוגרפיה

THE MECHANICS OF FRICTION IN ROPE RESCUE

ROPE ACCESS EQUIPMENT THE BACK UP SAFETY SYSTEM

CLIMBING.COM

ROCKANDICE.COM

PETZL.COM

KONG.IT

מדריך לאינג'ניר בעריכת פרופ' ש.אטינגן

ספר מערכי שיעור טיפוס גלישה וחילוץ

אביזרי חיכוך, מאמר של גיל אוורבוך, מדור טג"ח, 2005

קישורים חיצוניים

אוסף מדהים של אמצעי חיכוך ואביזרים שונים

---

תרמו לדף זה: מיכה יניב, גיל אברבוך ואחרים...