איך ומתי טבעת נשברת?

אז כן, אפשר לשבור טבעות

טבעות, כמו כל הציוד שאנחנו משתמשים בו, הן בטיחותיות ביותר. הן חזקות מעל ומעבר לעומסים שהן צריכות לעמוד בהם, וזה נדיר למדי שטבעות נשברות. כלומר - טבעות פסולות זה קצת פחות נדיר, אבל אפילו טבעות שאיבדו חלק מעוביין או שנפלו מגובה (והן פסולות) - לא נשברות בתדירות גבוהה במיוחד.

ועדיין - זה קורה.

נבחין בין מספר מקרים. קודם כל המקרים הבסיסיים: טבעת סגורה וטבעת פתוחה.

טבעת פתוחה

כשהטבעת פתוחה היא בעצם מעין מוט מכופף (כאילו אין לה שער בכלל) והמתיחה שלה מנסה ״ליישר״ את הכיפוף. העמסה של טבעת פתוחה גורמת קצת מתיחה שלה. אפשר לראות את זה אפילו בעומס נמוך מאד, אם תמתחו את הטבעת ביד. כאשר הטבעת סגורה, השער מפריע למתיחה הזו להמשיך והטבעת שומרת על צורתה (בערך). אבל כשהשער פתוח - המתיחה מיישרת קצת את המוט המכופף הזה. זה גורם לחבל (או לרצועה) להחליק קצת הלאה מגב הטבעת, ואז יש לה ״מנוף״ יותר גדול כדי ליישר את המוט. הוא מתיישר עוד קצת, ומאפשר לחבל להחליק עוד קצת, עד שהטבעת לא יכולה יותר ונשברת. היא נשברת בנקודה שבה הכיפוף היה הכי חזק במקור (הנקודה שהכי נמתחת בהתיישרות).

כן זה קצת מבלבל בטקסט, אז הכנתי איור:

תהליך השבירה של טבעת: הגוף של הטבעת מתיישר והרצועה מחליקה ומתרחקת עוד ועוד מהגב של הטבעת, מה שמביא לכשל במקום שמתעוות הכי הרבה

הערה: לפעמים הכיפוף הראשוני (ההתיישרות, בעצם) יהיה דווקא בצד הצר של הטבעת (באיור - בצד השמאלי) ואז זה ימשיך באופן דומה ויישבר דווקא שם.

טבעת סגורה

טבעת סגורה לא אמורה להישבר מתחת לעומס שהיא אמורה לשאת (מה שכתוב עליה). למעשה, בניסויים קורה לא פעם שטבעות מחזיקות עשרות אחוזים יותר מהעומס הנקוב. אם נחבר טבעת לראצ׳ט ונגיע אל מעל 22kn או 28kn או מה שכתוב שם - בסוף היא תישבר. איפה היא תישבר? בחלק הכי חלש שלה, כמובן.

טבעות מודרניות בנויות כך שהעומס לא מתחלק שווה בשווה בין שני הצדדים שלהן. עניין זה מתואר גם כאן. הרעיון הוא להעביר יותר עומס לצד השלם (גב הטבעת) ופחות עומס לצד הלא שלם (הצד של השער). הנקודות החלשות ביותר בטבעת נמצאות בקצוות של השער של הטבעת.

טבעות עם פין ושן בדרך כלל כושלות בשן, או בפין, או בציר של השער. ברגע שזה קורה, הטבעת נחשבת לפתוחה, ואז, כמו שאומרים המתמטיקאים, ״את זה כבר פתרנו״. כלומר - אנחנו כבר יודעים איך זה יתקדם...

• 

  טבעת שבורה לאחר שהועמסה יותר מדי כשהיתה סגורה. ניתן לראות שהמצב הסופי דומה למה שהיה באיור הקודם, רק שכאן גם השן שהחזיקה את השער - שבורה

• 

  טבעת שבורה לאחר שהועמסה יותר מדי כשהיתה סגורה. ניתן לראות שהמצב הסופי דומה למה שהיה באיור הקודם, רק שעכשיו גם הציר של השער, שבמקור החזיק את הטבעת שלא תימתח - שבור

שברים אחרים בטבעות

כמו שכולנו יודעים כבר, טבעות הן חזקות מאד בכיוון האורך שלהן, והרבה פחות כשהן פתוחות. נזכיר עוד שני מקרים:

עומס בכיוון הרוחב של הטבעת

טוב, כבר הזכרנו שכאשר הטבעת פתוחה היא מחזיקה בערך שליש העומס ביחס לכשהיא סגורה. עומס הקריעה של טבעת בכיוון הרוחב שלה דומה. אבל הדינמיקה של הכשל תהיה שונה. בהעמסה כזו מה שיישבר יהיה השער, או ליתר דיוק: הציר שלו, הפין או השן. ברגע שאחד מאלו יישבר - החבל יטוס החוצה ולא יהיה שבר נוסף, כמו שתואר בסעיף הקודם.

טבעת מועמסת לרוחבה

עומס ניצב למישור הטבעת

מדובר על מצב שבו הטבעת מועמסת לאורכה, אבל היא ״נשענת״ על פינת סלע, למשל. במקרה כזה הטבעת תשאף להתכופף. הכשל יקרה או בנקודת הכיפוף או (יותר סביר) שהשער יקפוץ מהמקום, הטבעת תסתובב ותכשול כמו שראינו במקרה הראשון.

טבעת על פינת סלע. שימו לב לכיווני ההעמסה של הטבעת מכיוון ששער חלש משמעותית (הוא חלול כדי שיוכלו לשים בתוכו קפיץ, ומחובר לפינים לא מאד מאסיביים), סיכוי סביר שהכשל הראשוני יהיה שם. ואז הטבעת תישבר, כנראה

לסיום - תרגיל

עשו חיפוש תמונות בגוגל על המילים ״biner break״ או ״carabiner break״ או "biner testing" או משהו כזה. עברו על התמונות ונסו לנחש (אני מקווה שזה כבר לא יהיה ניחוש) באיזו מצב היתה הטבעת לפני שנשברה...

קריאה נוספת

• האם אי נעילת טבעת ננעלת, מחלישה את הטבעת?
• האם מותר לפתוח טבעת תחת עומס (על מנת לחבר אליה אמצעי נוסף), אם יש לה גיבוי?
• מתי חייבים להשתמש בטבעות ננעלות, ומתי אפשר להשתמש גם בטבעות לא ננעלות?
• האם מותר להשתמש בטבעת לא ננעלת באמצעי חיכוך ננעל אוטומטית לשני חבלים (כמו רברסו, למשל)?
• אמרו לי שאסור לחבר "ברזל" ל"ברזל" או "טקסטיל" ל"טקסטיל" אבל לא ידעו להסביר לי למה. מה הקטע?
• האם זה בסדר לחבר שתי רצועות, או רצועה וכבל, של רוק למשל, בקשר שטוח, כדי שטבעת לא תעבור על סלע?

---

תרמו לדף זה: מיכה יניב ואחרים...