הבדלים בין גרסאות בדף "חבלים"
(←ביבליוגרפיה) |
מ (החלפת טקסט – "עמיידים" ב־"עמידים") |
||
| (81 גרסאות ביניים של 3 משתמשים אינן מוצגות) | |||
| שורה 1: | שורה 1: | ||
| + | [[תמונה: ropes.jpg|left]] | ||
| + | '''חבל''' (באנגלית: '''[[rope]]''', בצרפתית: '''corde''', בגרמנית: '''seil''') הוא אמצעי המאפשר להעביר כוח על פני מרחק רב. חבל מעביר את הכוח בכיוון משיכה בלבד, אך הכוח יכול לעבור גם במסלול לא ישר (זאת לעומת מוט, המאפשר להעביר כוחות משיכה וגם דחיפה, אבל רק במסלול ישר, ו[[כבל]], המאפשר לדחוף במרחקים קצרים בלבד). זוהי התכונה העיקרית הקובעת אורך של [[שרכים]] בקשרים. חבלים משמשים להידוק, [[קשרים|קשירה]], [[מערכות הרמה ומתיחה|הרמה, מתיחה]] או משיכה. חבל בנוי מאלמנטים דקים יותר (סיבים, גדילים ועיקרים) כך שנוצר מבנה בעל חוזק רב ואורך גדול מאלו שמספקים הסיבים עצמם. במקור יוצרו חבלים מסיבים טבעיים (פשתן, קנביס ועוד) בטכניקות של שזירה ופיתול. כיום נפוצים חבלים מ[[חומרים המשמשים לייצור חבלים, רצועות ורתמות|סיבים סינתטיים]]. | ||
| + | |||
| + | כיום, קיים מגוון רחב של חבלים לטיפוס, עם טווח רחב של תכונות, אורכים וקטרים. במאמר "[[איך בוחרים חבל הובלה? אתם יכולים לעשות קצת סדר בכל האורכים, הסוגים, הקטרים והדגמים?]]" ניתן לקבל מושג על השיקולים השונים המנחים מטפסים בבחירה של [[חבל הובלה]]. | ||
=מבוא: חבלים לאורך ההיסטוריה= | =מבוא: חבלים לאורך ההיסטוריה= | ||
| + | שימושים שונים בחבלים, כאמור, למשיכה, לקשירה ולהידוק מוכרים עוד מתקופות פרהיסטוריות, והם קשורים באופן חזק (משחק מילים?) להתקדמות טכנולוגית. החבלים הקדומים ביותר, היו כנראה קנוקנות של צמחים מטפסים או סיבי צמחים שפשוט [[ג'ורג' מאלורי|"היו" שם]]. די מהר התחילו לנסות לחבר כמה מהם יחד, קודם בשימוש פשוט, ללא חיבור, ואז בשיטות של פיתול ושזירה. כך נוצרו החבלים הראשונים על פי ההגדרה המקובלת כיום, שמורכבים ממספר אלמנטים דקים יותר. | ||
| + | |||
| + | בין הכלים המוקדמים של האדם הקדמון היו גם כאלה שהיו שהיו בנויים משני חלקים או יותר. בכלים אלה נעשה שימוש בחבלים לחיבור החלקים. כלים כמו פטיש, חץ או חנית נוצרו על ידי אבן ומקל שנקשרו (למעשה - נכפתו) בעזרת חבל. בתקופות מאוחרות יותר נבנו גם כלים ומכשירים לציד בעזרת חבלים: קשתות ורשתות דיג למשל. | ||
| + | |||
| + | קטעי חבל מאובנים בני כ-16000 שנה, נמצאו במערות לאסקו, בדרום צרפת. אלה חבלים בקוטר 7מ"מ, במבנה של שזירה כפולה. | ||
| − | + | המצרים הקדמונים השתמשו בחבלים מסיבים של גומא הפפירוס לגרירת אבנים גדולות לבניית הפירמידות ומבנים נוספים. המצרים הקדמונים היו כנראה התרבות הקדומה ביותר שייצרה חבלים בעזרת מכשירים ייעודיים שפותחו במיוחד לצורך זה. מכשירים כאלה, וחבלים ממצרים, מתוארכים לשנים 3500-4000 לפנה"ס. | |
| − | |||
| − | + | חומרים נוספים מהם יצרו חבלים בעולם העתיק היו: סיבי דקלים ועלי דקלים, עשב, שער חיות ועור. | |
| − | + | בשנת 2800לפנה"ס, לערך, השתמשו בחבלי קנביס (hemp) בסין. הטכנולוגיה והאומנות של ייצור חבלים התפשטו לכל אסיה, הודו ואירופה במהלך מספר אלפי שנים. | |
| + | שימושים עתיקים מוכרים לחבלים היו גם בבארות, ברתימת חיות משק למשא, לעבודה ולתחבורה ועוד. | ||
| + | |||
| + | באמצעות חבלים לא מודרניים, לא קלים ולא חזקים כלכך הושגו הישגים ארכיטקטוניים מרשימים כמו ההעמדה של אובליסק בן 327 טון ברחבת הקתדרלה של סנט-פיטר ברומא בשנת 1586. מבצע זה הצריך מאמץ משולב של 900 איש, אבל הוא הצליח. ליאונרדו-דה-ווינצ'י השתמש להמצאותיו הרבה בחבלים, ואפילו תכנן מכונה מיוחדת לייצור חבלים, שכמו הרבה המצאות אחרות שלו, מעולם לא נבנתה. | ||
| + | |||
| + | עם התפתחות ציי הימאות במהלך ימי הביניים ובמיוחד בסוף ימי הביניים וברנסנס (המאה ה-16 עד המאה ה-18) והתפתחות השימוש בספינות גדולות, עם תרנים גבוהים ומפרשים בעלי שטח גדול, נוצר הצורך, ואיתו התפתחו החבלים כך שיהיו ארוכים יותר וחזקים יותר. המשקל לא מהווה בעייה גדולה בספינות, וגם לא היו חומרים קלים, לכן החבלים בימאות הם גדולים, עבים וכבדים. | ||
| + | |||
| + | בנוסף, החבלים בספינות נדרשים לעבור דרך [[גלגלות]], מסילות ו[[אמצעי חיכוך]] ועליהם להיות בקוטר אחיד למדי. זה עודד פיתוח וייצור של חבלים בעלי חתך עגול ואחיד. גם ה[[ספלייסינג]], אומנות חיבור החבלים ללא [[קשרים]], התפתחה בתקופה זו. | ||
==חבלים מסיבים טבעיים== | ==חבלים מסיבים טבעיים== | ||
| − | חבלים מסיבים טבעיים יוצרו מחלקים שונים של צמחים: קליפה, עלים, קנוקנות וכו' או מחלקים | + | [[תמונה: hemp ropes.jpg|left|300px]] |
| + | חבלים מסיבים טבעיים יוצרו מחלקים שונים של צמחים: קליפה, עלים, קנוקנות וכו' או מחלקי חיות: פרווה, צמר ושערות. גם מחלקים פנימיים של חיות יוצרו חבלים, בעיקר מגידים, רצועות עור או דפנות מעיים. אורך הסיבים תמיד מוגבל וקוטרם אינו אחיד ותלוי בשיטת הייצור וההפקה. | ||
| − | חבלים כאלה, בעיקר ממקור צמחי, רגישים ביותר | + | חבלים כאלה, בעיקר ממקור צמחי, רגישים ביותר ונפגעים ממגוון של גורמי סביבה: |
| + | *שינויי אקלים (רטיבות היוצרת עובש). | ||
| + | *חיות האוכלות אותם ומשתמשות בהם לבניית קינים (מכרסמים, ציפורים, חרקים ואוכלי עשב). | ||
| + | *תהליכי פירוק (חיידקים וריקבון). | ||
| − | בעיה מרכזית בשימוש בחבלים מסיבים טבעיים היא היחס הנמוך בין חוזק למשקל. חבלים מסיבים טבעיים הם כבדים ביותר ביחס לחזקם. סיבה | + | בעיה מרכזית בשימוש בחבלים מסיבים טבעיים היא היחס הנמוך בין חוזק למשקל. חבלים מסיבים טבעיים הם כבדים ביותר ביחס לחזקם. סיבה עיקרית לכך היא אורך הסיבים המרכיבים את החבל. כיוון שהחבלים עשויים מסיבים המופקים ממקור טבעי, עצים למשל, הרי שאורך מקור הסיבים, העץ, למשל, מגביל את אורך הסיבים המיוצרים ממנו. כדי ליצור חבל ארוך, יש צורך בהרבה סיבים קצרים מחוברים יחד. ניתן לחבר סיבים על ידי [[קשרים|קשירה]] או על ידי [[חיכוך]]. כל חיבור כזה הוא נקודה חלשה בחבל. כדי ליצור חבל חזק יש צורך בחיבור וליפוף של סיבים רבים מאוד שיוצרים בסופו של דבר חבל עבה ולא נוח לשימוש. |
==סיבים טבעיים המשמשים לייצור חבלים== | ==סיבים טבעיים המשמשים לייצור חבלים== | ||
באיזור שלנו: כותנה, קנביס (hemp), פשתה (חבלי פשתן), אגבה (סזאל), תמר מצוי, גומא הפרקים, גומא צפוף, סוף מצוי, מתנן שעיר, יוטה. קיימים צמחים רבים אחרים המשמשים לייצור חבלים באזורים אחרים בעולם. | באיזור שלנו: כותנה, קנביס (hemp), פשתה (חבלי פשתן), אגבה (סזאל), תמר מצוי, גומא הפרקים, גומא צפוף, סוף מצוי, מתנן שעיר, יוטה. קיימים צמחים רבים אחרים המשמשים לייצור חבלים באזורים אחרים בעולם. | ||
| − | |||
===שיטות מסורתיות לבניית חבלים=== | ===שיטות מסורתיות לבניית חבלים=== | ||
קיימות שתי שיטות לבניית חבלים: ליפוף ושזירה. | קיימות שתי שיטות לבניית חבלים: ליפוף ושזירה. | ||
| − | + | [[תמונה:Twistedandbraided.jpg|left|350px]] | |
====ליפוף==== | ====ליפוף==== | ||
חבל מלופף (twisted rope או laid rope) נבנה על ידי פיתול כל אחד ממרכיבי החבל (סיב, גדיל או עיקר) סביב עצמו וסביב כל האחרים. יצירת החבל נעשית בשני שלבים: | חבל מלופף (twisted rope או laid rope) נבנה על ידי פיתול כל אחד ממרכיבי החבל (סיב, גדיל או עיקר) סביב עצמו וסביב כל האחרים. יצירת החבל נעשית בשני שלבים: | ||
| שורה 39: | שורה 57: | ||
לשם השלמות נציין, כי גם בחבל שזור, העיקרים נעשים בדרך כלל בליפוף (מסיבים, או גדילים). | לשם השלמות נציין, כי גם בחבל שזור, העיקרים נעשים בדרך כלל בליפוף (מסיבים, או גדילים). | ||
| − | האיור | + | האיור מראה את מבנה החבל הנוצר בפיתול ובשזירה. |
| − | |||
| − | |||
==חבלים מסיבים סינתטיים== | ==חבלים מסיבים סינתטיים== | ||
| − | ייצור הסיבים נעשה | + | ייצור הסיבים נעשה ב[[שיטות ייצור ועיבוד מתכות#שיחול - אקסטרוזיה (extrusion)|אקסטרוזיה]] (שיחול) מחומר מותך הנמשך דרך חריר קטן (דיזה) בקצב קבוע. גודל החריר ומהירות המשיכה של הסיב קובעים את קוטרו. בדרך זו ניתן לקבל סיבים בקוטר אחיד ביותר ובאורך בלתי מוגבל ולכן בחבלים סינתטיים (כשהם חדשים) כל סיב נפרש לכל אורך החבל, זאת בניגוד, כפי שהוזכר כבר, לסיבים טבעיים שאורכם מוגבל על ידי גודל הצמח ממנו הם מופקים. |
===שיטות מודרניות לבניית חבלים=== | ===שיטות מודרניות לבניית חבלים=== | ||
| שורה 53: | שורה 69: | ||
====שזירה==== | ====שזירה==== | ||
| − | החבלים | + | [[תמונה: rope machine.jpg|שמאל|ממוזער|200px|מכונה מודרנית לייצור חבלי ליבה ומעטפת, במפעל של Beal]] |
| + | כל החבלים המודרניים מיוצרים על ידי מכונות. המכונות לייצור חבלים מסיבים סינתטיים, מוזנות במספר גדול של גלילים של סיבים שממוקמים על טבעות מסתובבות. בחבלי ליבה ומעטפת, כמה קבוצות של גלילים יוצרות את הליבה, וסביבם נשזרת המעטפת מגלילים שמסתובבים סביבה. ובאותו הזמן זה סביב זה. | ||
=חבלים לטיפוס וגלישה= | =חבלים לטיפוס וגלישה= | ||
| − | החבלים המשמשים ל[[טיפוס]], [[גלישה]] וחילוץ וגם ל[[מערנות]] (speleology, caving) | + | החבלים המשמשים ל[[טיפוס]], [[גלישה]] וחילוץ וגם ל[[מערנות]] (speleology, caving) ו[[קניונינג]] (canyoning), בנויים על פי המודל שהוצג על ידי חברת Edelrid בשנת 1953, של [[ליבה ומעטפת]]. החבל החדש היה חזק, קל, נוח לשימוש, פחות פגיע ונפרם פחות בקצוות. |
| + | |||
| + | ניתן למצוא חבלים הבנויים על פי הדוגמה הזו (שתפורט בהמשך) הבנויים מחומרים שונים, משילובים של מספר חומרים, ועם תכונות שונות, על פי השימוש והצורך. כך למשל בכל טווח המתיחויות החל ממתיחות אפסית (כמעט כמו [[כבלים|כבלי מתכת]]) וכלה בחבלים בעלי יכולת התארכות ומתיחות גדולות מאד (כמעט כמו חבלי בנג'י). | ||
| + | ==[[חומרים המשמשים לייצור חבלים, רצועות ורתמות|חומרים המשמשים לייצור חבלים]]== | ||
| + | |||
| + | כיום מיוצרים חבלים ממספר רב של חמרים. בטבלה הבאה מפורטות התכונות החשובות של החומרים הנפוצים: | ||
| + | |||
| + | {| border="1" | ||
| + | |חומר||נק' התכה (C°)||משקל סגולי||עמידות למים | ||
| + | |- | ||
| + | |ניילון 6||220||1.14||נחלש כ-30% | ||
| + | |- | ||
| + | |ניילון 6.6||250||1.14||נחלש כ-30% | ||
| + | |- | ||
| + | |פוליאסטר||270||1.38||נחלש | ||
| + | |- | ||
| + | |פוליפרופילן||160||0.89||לא נחלש | ||
| + | |- | ||
| + | |ארמיד||900(מתפורר)||1.44||נחלש קצת | ||
| + | |- | ||
| + | |HMPE(ספקטרה)||135||0.98||לא נחלש | ||
| + | |} | ||
| + | |||
| + | מרבית החבלים מיוצרים מניילון, והחומרים האחרים משמשים לייצור חבלים בעלי שימוש מיוחד: [[חבל צף|חבלים צפים]] לשימוש במים, מ[[פוליפרופילן]] ו[[דיינימה]], חבלי חילוץ והרמה מ[[קבלר]] או עם מעטפת [[פוליאסטר]] וכו'. | ||
| + | |||
| + | ==הקשר בין תכונות החומר ותכונות החבל== | ||
| + | ===צפיפות=== | ||
| + | ניילון צפוף יותר מפוליפרופילן, למשל. זה אומר שחבלי ניילון יהיו קצת יותר כבדים, אבל העניין החשוב הוא שניילון יותר צפוף ממים, ולכן - שוקע. זה לוקח זמן עד שהוא שוקע, כי החבל מכיל קצת אויר, ולכן כשהוא יבש הוא צף, עד שהוא נרטב ואז הוא שוקע. | ||
| − | + | לקניונינג רטוב מומלצים חבלים מפוליפרופילן, שצפיפותם נמוכה מזו של מים ולכן הם [[חבל צף|צפים]] תמיד. | |
| + | |||
| + | ===נקודת התכה=== | ||
| + | בזמן מעבר החבל ב[[אמצעי חיכוך|אמצעי החיכוך]] נוצר חום (מ[[חיכוך]]). זה משמעותי במיוחד בגלישות ארוכות ומהירות, כי החום לא מספיק להתפזר אל האוויר. במקרים קיצוניים החבל עלול להינתך. לעניין זה חשוב לציין שלדיינימה ולפוליפרופילן טמפרטורות התכה נמוכות במיוחד, ולכן הם פחות מתאימים לשימוש בסביבות יבשות. בקניונינג רטוב, החבלים מתקררים מהר יותר (על ידי המים) והבעיה פחות משמעותית. | ||
==מבנה החבל== | ==מבנה החבל== | ||
| − | החבל שהוצג על ידי חברת Edelrid היה בנוי משני חלקים: ליבה, הנושאת את מרבית העומס (כ-70-80ֵ%) ומעטפת הארוגה באופן הדוק סביב הליבה, שתיהן עשויות ניילון. חבל במבנה כזה נקרא חבל ליבה/מעטפת או באנגלית חבל קרנמנטל (מגרמנית Kernmantel שמשמעותו: kern - גרעין, mantel - גלימה). חבלי ליבה | + | החבל שהוצג על ידי חברת Edelrid היה בנוי משני חלקים: ליבה, הנושאת את מרבית העומס (כ-70-80ֵ%) ומעטפת הארוגה באופן הדוק סביב הליבה, שתיהן עשויות ניילון. חבל במבנה כזה נקרא חבל ליבה/מעטפת או באנגלית חבל קרנמנטל (מגרמנית Kernmantel שמשמעותו: kern - גרעין, mantel - גלימה). חבלי [[ליבה ומעטפת]] בנויים ממספר גדול של סיבים דקים מאד. חבל סטאטי של 11מ"מ מכיל כ-30,000 וניתן לחשב מכאן כי קוטרם של הסיבים: כ- 60 מיקרון. |
===הליבה=== | ===הליבה=== | ||
הליבה במרבית החבלים האלה מורכבת ממספר גדול (עד 21) של עיקרים, שכל אחד מהם בנוי משני גדילים מלופפים. מחצית העיקרים מלופפים בכיוון אחד והמחצית האחרת בכיוון האחר, כך שייווצר חבל שהוא נייטראלי לפיתול. הליבה היא האלמנט העיקרי הנושא את העומס בחבל ליבה/מעטפת. | הליבה במרבית החבלים האלה מורכבת ממספר גדול (עד 21) של עיקרים, שכל אחד מהם בנוי משני גדילים מלופפים. מחצית העיקרים מלופפים בכיוון אחד והמחצית האחרת בכיוון האחר, כך שייווצר חבל שהוא נייטראלי לפיתול. הליבה היא האלמנט העיקרי הנושא את העומס בחבל ליבה/מעטפת. | ||
| שורה 68: | שורה 115: | ||
==הקשר בין מבנה החבל ותכונותיו== | ==הקשר בין מבנה החבל ותכונותיו== | ||
| − | + | הליבה של החבל, שבעיקר היא זו הקובעת את תכונותיו, בנויה ממספר עיקרים. כל עיקר בתוך החבל בנוי ממספר גדילים (שניים או שלשה), ובכל גדיל מספר רב של סיבים דקיקים. | |
| − | |||
===מידת ההימתחות (דינאמיות) של החבל=== | ===מידת ההימתחות (דינאמיות) של החבל=== | ||
סיבי הניילון הינם חזקים אך יכולת ההימתחות שלהם (של החומר) היא מועטה. | סיבי הניילון הינם חזקים אך יכולת ההימתחות שלהם (של החומר) היא מועטה. | ||
| − | למרות תכונה זו של הסיב נדרש שלחבל תהיה מידה של אלסטיות כדי שיוכל לבלום נפילה. אפקט זה יוצרים ע"י | + | למרות תכונה זו של הסיב נדרש שלחבל תהיה מידה של אלסטיות כדי שיוכל לבלום נפילה. אפקט זה יוצרים ע"י הנחת הסיבים בליבת החבל בצורה של ספירלה. כלומר, כל סיב בתוך החבל הוא למעשה ארוך יותר מן החבל. התכונה הקובעת בספירלה נקראת מרחק הפסיעה (כמו בהברגה בבורג), והיא נמדדת במספר כריכות ליחידת אורך (למשל: <math>32/m</math>, פירושו של דבר שהספירלה משלימה 32 כריכות בכל מטר של חבל. בהנחה (הסבירה במקרה של חבל) שרדיוס הכריכות נשאר קבוע, ככל שמספר הכריכות ליחידת אורך גדול יותר הסיבים ארוכים יותר, וההפרש בין אורך הסיבים לאורך החבל גדול יותר. במילים אחרות, בספירלה צפופה יותר הסיבים הרבה יותר ארוכים מן החבל. |
| + | |||
| + | במשיכה של החבל, הספירלות מתיישרות, והחבל מתארך. אבל, וזו נקודה עדינה, מכיוון ש'''כל''' הסיבים מונחים בצורה של ספירלות, והן שלובות כולן זו בזו, כאשר מנסים ליישר סיב אחד, הוא מנסה לפתל עוד יותר את כל הסיבים האחרים. מכיוון שכולם מנסים להתיישר בעצמם ולפתל את האחרים, הם צריכים להחליק זה לאורכו של זה כדי להתיישר קצת. החיכוך בין הסיבים המנסים להחליק נותן את התנגדות החבל למתיחה. | ||
| + | |||
| + | ניתן לומר כי תכונות החבל מושפעות במידה רבה מן המבנה שלו, ובמידה מועטה מתכונות החומר ממנו הוא בנוי. ניתן לייצר מאותו חומר חבלים בעלי יכולת התארכות ו[[מודול|מודול אלאסטיות]] שונים. כאמור, כל החבלים בהם משתמשים בטיפוס וגלישה עשויים מניילון, אבל קיימים חבלים שונים בתכונותיהם, למשל: חבלים סטאטיים ודינאמיים (בהמשך). | ||
| + | המעבר למבנה זה של חבל שיפר באופן משמעותי את השליטה על תכונות החבל בהליך הייצור אבל יצרה בעיה אחרת. כאשר מותחים את החבל, הוא נוטה להתפתל. זה קורה בעיקר כאשר תלויים על החבל. בעיה זו נפתרה על ידי בניית הספירלות של העיקרים בליבה בשני כיוונים הפוכים. כיווני הליפוף נקראים כיוון s וכיוון z (ספירלה ימנית וספירלה שמאלית, בהתאמה). כך, חצי העיקרים מנסים להסתובב לכיוון אחד, החצי האחר מנסים לכיוון השני ומתקבל חבל נייטרלי לסיבוב. | ||
====חבלים סטאטיים ודינאמיים==== | ====חבלים סטאטיים ודינאמיים==== | ||
נהוג לחלק את החבלים שאנו משתמשים בהם לשתי קבוצות עיקריות: חבלים סטאטיים וחבלים דינאמיים. הם נבדלים בתכונותיהם ובהתאם לכך גם בשימושיהם. שתי הקבוצות העיקריות אופיינו על ידי האיגוד האלפיני הבין לאומי (UIAA) והם נתנו הגדרה לקבוצות. | נהוג לחלק את החבלים שאנו משתמשים בהם לשתי קבוצות עיקריות: חבלים סטאטיים וחבלים דינאמיים. הם נבדלים בתכונותיהם ובהתאם לכך גם בשימושיהם. שתי הקבוצות העיקריות אופיינו על ידי האיגוד האלפיני הבין לאומי (UIAA) והם נתנו הגדרה לקבוצות. | ||
| שורה 83: | שורה 134: | ||
שתי נקודות לתשומת לב: | שתי נקודות לתשומת לב: | ||
| − | + | # חבל דינאמי נחשב [[חבל הובלה|מתאים להובלה]] רק אם עבר את כל ה[[בדיקות לחבלים]] בדיקות הנוספות: מספר בדיקות הנפילה של UIAA, עמידות בפני קריעה על פינות חדות, הורדת [[דינאמיקה של נפילות#כוח בלימה|כוח הבלימה]] מתחת לערך הקבוע בתקן וכו'. | |
| − | + | # ההפרדה בין חבלים שעשויים להתאים להובלה (דינאמיים) ובין כאלה שלא (כל השאר) היא כזו של ערך סף. ההפרדה בין חבל שיכול להתאים להובלה ובין כזה שלא היא על פי אחוז ההימתחות. כל המינוחים האחרים הנשמעים לעיתים (חבל חצי דינאמי, סופר דינאמי, אקסטרה סטאטי, סופר סטאטי) הם שמות מסחריים של דגמים ספציפיים של יצרנים שונים. אין בהם בשום אופן תיאור של תכונות החבל והתאמתו להובלה (חבל חצי דינאמי אינו מתאים לספיגת נפילות קטנות, כאלה שאורכן קטן מהחציון, למשל). זאת ועוד: כל הגדרה של 45% דינאמי 55% סטאטי היא שטות גמורה ומשמשת בפי אנשי מכירות כדי לשכנע בורים. חבל הובלה הוא חבל דינאמי בלבד. | |
| − | |||
| − | |||
השימוש בהם: | השימוש בהם: | ||
| − | חבל סטאטי, כשמו כן הוא, משמש לעבודות סטאטיות, מצבים בהם לא נדרשת יכולה ספיגה של [[עומס דינאמי]]. מצבים כמו טיפוס ב[[טופ-רופ]] טיולי גלישה ועבודות גובה בהם תלויים על החבל אך אין סיכוי לנפילה עליו הם מצבים סטאטיים כאלה. גם במצבים בהם נדרשת הרמה, כמו [[הולינג]] (hauling) ב[[מסלולים ארוכים]] או בסיטואציות של חילוץ, יעיל יותר להשתמש בחבלים סטאטיים שאז ה[[מתיחות]] של החבל אינה מעכבת את ההרמה אלא מתקבלת תגובה מיידית למשיכה. יש כאן גם אלמנט בטיחותי: חבל שיכול להימתח במידה ניכרת, "מנדנד" את העומס התלוי עליו מעלה-מטה בזמן ההרמה ואם הוא עובר על פינות חדות הוא עלול להישחק ולהיחתך. וגם אלמנט מעשי/כלכלי: חבלים סטאטיים לרוב זולים יותר ועמידים יותר בפני שחיקה, דבר שמאריך את תוחלת החיים שלהם בעבודה על מצוקים ובניינים. | + | חבל סטאטי, כשמו כן הוא, משמש לעבודות סטאטיות, מצבים בהם לא נדרשת יכולה ספיגה של [[עומס דינאמי]]. מצבים כמו טיפוס ב[[טופ-רופ]], טיולי גלישה ועבודות גובה בהם תלויים על החבל אך אין סיכוי לנפילה עליו הם מצבים סטאטיים כאלה. גם במצבים בהם נדרשת [[מערכות הרמה ומתיחה|הרמה או מתיחה]], כמו [[הולינג]] (hauling) ב[[מסלולים ארוכים]] או בסיטואציות של חילוץ, יעיל יותר להשתמש בחבלים סטאטיים שאז ה[[מתיחות]] של החבל אינה מעכבת את ההרמה אלא מתקבלת תגובה מיידית למשיכה. יש כאן גם אלמנט בטיחותי: חבל שיכול להימתח במידה ניכרת, "מנדנד" את העומס התלוי עליו מעלה-מטה בזמן ההרמה ואם הוא עובר על פינות חדות הוא עלול להישחק ולהיחתך. וגם אלמנט מעשי/כלכלי: חבלים סטאטיים לרוב זולים יותר ועמידים יותר בפני שחיקה, דבר שמאריך את תוחלת החיים שלהם בעבודה על מצוקים ובניינים. |
חבלים דינאמיים משמשים ל[[איבטוח]] בטיפוס [[הובלה]], סיטואציה שיש בה פוטנציאל לנפילה ונדרשת יכולתו של החבל להימתח בזמן הפעלת עומס. | חבלים דינאמיים משמשים ל[[איבטוח]] בטיפוס [[הובלה]], סיטואציה שיש בה פוטנציאל לנפילה ונדרשת יכולתו של החבל להימתח בזמן הפעלת עומס. | ||
| שורה 123: | שורה 172: | ||
==סוגי חבלים== | ==סוגי חבלים== | ||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
=פגיעות חבלים ועמידותם לחומרים שונים= | =פגיעות חבלים ועמידותם לחומרים שונים= | ||
| − | + | לחומרים שמהם עשויים חבלים יש חולשות ופגיעויות, הקובעות אורך חיים מסוים. חבלים עמידים בחומרים מסויימים וחומרים אחרים מחלישים אותם ופוגעים בהם, זמנית או באופן קבוע. | |
| + | ==חבלים ומים== | ||
| + | ניילון, לדוגמה, נחלש בכ- 30% כאשר הוא בא במגע עם מים. זה קורה בגלל שחלק מהחוזק של חבלי ניילון נובע מקשרי מימן שנוצרים בין הסיבים. כשהחבל נרטב, המים מושכים חלק מאטומי המימן מהקשרים של הניילון, מפרקים חלק מן הקשרים בין סיבי הניילון והחבל, באופן כללי, נחלש. תהליך זה הינו הפיך, וכאשר החבל מתייבש כל קשרי המימן נוצרים מחדש. בניסויים התברר, שחבל ניילון רטוב יכול לאבד עד כ 30% מעומס הקריעה שלו. מידת ההיחלשות תלויה באיזו מידה החבל רטוב או כמה זמן הוא נטבל במים. אין זה אומר שאין להשתמש בחבל כאשר הוא רטוב, אבל יש להיות מודעים לירידה בעומס הקריעה. לא מומלץ להשתמש בחבלי ניילון דקים מאד (7.5 מ"מ, כמו ice-line) ב[[קניונינג]] רטוב. | ||
| − | ישנם | + | ישנם תנאים בהם לא ניתן להשתמש בחבל ניילון בשל היכולת שלו לספוג מים, כגון בטיפוס או עבודת חילוץ בשלג/[[קרח]], כשהחבל סופג מים והטמפרטורה בסביבה שלו היא מתחת לאפס, המים שבתוכו ייקפאו ויהפכו לגבישים קטנים של קרח. במהלך העבודה הסיבים של החבל מתחככים זה בזה וגבישי הקרח עלולים לקרוע את הסיבים ובכך לגרום לחבל נזק. |
| − | + | ===מה ניתן לעשות כדי למנוע זאת?=== | |
| + | קיימים מספר טיפולים לחבלים (dry treatment), שאוטמים את המעטפת של החבל או מצפים כל סיב בנפרד בחומרים הידרופובים כמו טפלון או סיליקון. טיפולים כאלה מקטינים את הספיגה של מים בחבל. טיפול dry מייקר את החבלים והוא יעיל לתקופה מוגבלת. לאחר שימוש הציפוי נשחק ואינו מונע ספיגת מים. | ||
| − | + | חבל פוליפרופילן מתאים יותר לשימוש בסביבות רטובות. פוליפרופילן אינו נחלש במים ומשקלו הסגולי נמוך יותר, כך שהוא צף גם כשהוא ספוג. | |
| − | + | ==חבלים וחומרים כימיים== | |
| + | במסגרת כללי הפסילה לחבלים מקובל שחבל שבא במגע עם חומרים כימים מכל סוג הוא נחשב פסול. הכלל מדבר על חומצות וממיסים חזקים, אבל אינו מפרט במיוחד. | ||
| − | + | בספר "Life on a Line" מתוארים ניסויים שנערכו על מנת לבדוק עמידות של חבלים לחומרים שונים. נבדקו ארבעה חומרים המשמשים לייצור חבלים (ניילון, פוליפרופילן, קבלר, HMPE (דיינימה) וכיצד הם מגיבים לחומרים שונים: | |
| − | + | התגובה לחומר מתחלקת לארבע דרגות: | |
| − | + | *עמיד | |
| − | + | *עמיד חלקית | |
| − | + | *לא עמיד | |
| − | + | *נפגע | |
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | התגובה לחומר מתחלקת | ||
| − | לארבע דרגות: | ||
| − | עמיד | ||
| − | עמיד חלקית | ||
| − | לא עמיד | ||
| − | נפגע | ||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
{| border="1" | {| border="1" | ||
| שורה 298: | שורה 215: | ||
|} | |} | ||
| − | = | + | מתוצאות הניסוי עולה שלרוב החומרים הכימיים אין השפעה ניכרת על חבלים. למרות זאת, ולמען הסר ספק, אין להשתמש בחבל שהיה במגע עם חומר כימי כלשהו. הסיבה היא שלא תמיד אפשר לאבחן את החומר במדוייק ולדעת מה השפעתו. ממחקרים נוספים על פגיעה של חומרים כימיים,של חברתBlack Diamond, למשל, עלו תוצאות דומות. בנוסף הם מדגישים שניילון נחלש כ-50% כשהוא בא במגע עם חומצות. |
| − | + | ==חבלים ולכלוך== | |
| − | + | נתון שאינו מופיע בניסוי זה אך כן מופיע בניסויים אחרים ומאוד פוגע בחבלים (בכולם) הוא לכלוך. הסיבה לכך היא מאוד דומה למה שקורה כאשר קופאים מים בתוך החבל. את חדירת המים לחבל אפשר למזער, אך את לכלוך החבל אי אפשר למנוע. גרגירי אבק וחול חודרים אל בין הסיבים של המעטפת ואל תוך הליבה. וכאשר מפעילים עומס על החבל, מותחים אותו, הסיבים בתוכו נעים זה על זה, הגרגירים מתחככים בסיבים וחותכים אותם. | |
| − | + | ===ניקוי וייבוש=== | |
| − | + | חבל מלוכלך, למשל משימוש בוואדיות שיש בהם מים או בוץ, או אם החבל בא במגע עם חול רטוב, חשוב מאוד לשטוף ולנקות את החבל היטב. במידת האפשר כמה שיותר קרוב למצבו ההתחלתי, אין לשטוף את החבל במים רותחים אלה במים פושרים, יש להבריש את החבל עם מברשת ייעודית, אבל כל סמרטוט יעשה את העבודה. קיימים מכשירים מיוחדים לניקוי חבלים. המטרה היא להוציא כמה שיותר גרגירים ואבק מן החבל. יש לייבש את החבל היטב, יש לעשות כן כאשר החבל רפוי, במקום מוצל (אין זה אומר שאם החבל אינו נפגע מקרינת השמש יש לייבשו בשמש, טיפות המים משמשות כעדשה, ממקדות את קרני השמש ומגבירות את הקרינה). | |
| − | |||
| − | |||
| − | |||
| − | + | =קריאה נוספת= | |
| + | * [[חבל הובלה]] | ||
| + | * [[קיפול חבל]] | ||
| + | * [[פרישת חבל]] | ||
| + | * [[איך בוחרים חבל הובלה? אתם יכולים לעשות קצת סדר בכל האורכים, הסוגים, הקטרים והדגמים?]] | ||
| + | * [[ספלייסינג]] | ||
| − | http://www.draftlight.net/lifeonaline/ | + | =קישורים חיצוניים= |
| + | * [http://spelean.com.au/BW/TM/BWtechdyn.html הסבר כללי, מבנה ותכונות] | ||
| + | * [http://www.draftlight.net/lifeonaline/ חיים על חבל, המדריך המחתרתי לעבודת חבלים] | ||
| + | * [http://www.myoan.net/climbart/rope1.html איך לבחור חבל] | ||
| + | * [http://www.ee.usyd.edu.au/suss/Bulls/42(2)/ToomerRope.html חיי מדף של חבלים] | ||
| − | |||
| − | |||
| − | |||
=ביבליוגרפיה= | =ביבליוגרפיה= | ||
1. Mountaineering the freedom of the hills 5th' edition, Graydon/ Ropes | 1. Mountaineering the freedom of the hills 5th' edition, Graydon/ Ropes | ||
| שורה 326: | שורה 246: | ||
6. עבודה של ליאון שופוטינסקי, מדור טג"ח, 2005. | 6. עבודה של ליאון שופוטינסקי, מדור טג"ח, 2005. | ||
| + | |||
---- | ---- | ||
| − | תרמו לדף זה: מיכה יניב, ליאון שופוטינסקי, דורון נצר, ואחרים... | + | תרמו לדף זה: [[משתמש: מיכה יניב|מיכה יניב]], ליאון שופוטינסקי, דורון נצר, ואחרים... |
| + | [[קטגוריה: ציוד]][[קטגוריה: ציוד טיפוס הרים]][[קטגוריה: ציוד טיפוס כללי]][[קטגוריה: ציוד טיפוס סלע]][[קטגוריה: ציוד טיפוס מלאכותי]][[קטגוריה: טיפוס]] | ||
גרסה אחרונה מ־04:20, 5 בפברואר 2021
חבל (באנגלית: rope, בצרפתית: corde, בגרמנית: seil) הוא אמצעי המאפשר להעביר כוח על פני מרחק רב. חבל מעביר את הכוח בכיוון משיכה בלבד, אך הכוח יכול לעבור גם במסלול לא ישר (זאת לעומת מוט, המאפשר להעביר כוחות משיכה וגם דחיפה, אבל רק במסלול ישר, וכבל, המאפשר לדחוף במרחקים קצרים בלבד). זוהי התכונה העיקרית הקובעת אורך של שרכים בקשרים. חבלים משמשים להידוק, קשירה, הרמה, מתיחה או משיכה. חבל בנוי מאלמנטים דקים יותר (סיבים, גדילים ועיקרים) כך שנוצר מבנה בעל חוזק רב ואורך גדול מאלו שמספקים הסיבים עצמם. במקור יוצרו חבלים מסיבים טבעיים (פשתן, קנביס ועוד) בטכניקות של שזירה ופיתול. כיום נפוצים חבלים מסיבים סינתטיים.
כיום, קיים מגוון רחב של חבלים לטיפוס, עם טווח רחב של תכונות, אורכים וקטרים. במאמר "איך בוחרים חבל הובלה? אתם יכולים לעשות קצת סדר בכל האורכים, הסוגים, הקטרים והדגמים?" ניתן לקבל מושג על השיקולים השונים המנחים מטפסים בבחירה של חבל הובלה.
תוכן עניינים
מבוא: חבלים לאורך ההיסטוריה
שימושים שונים בחבלים, כאמור, למשיכה, לקשירה ולהידוק מוכרים עוד מתקופות פרהיסטוריות, והם קשורים באופן חזק (משחק מילים?) להתקדמות טכנולוגית. החבלים הקדומים ביותר, היו כנראה קנוקנות של צמחים מטפסים או סיבי צמחים שפשוט "היו" שם. די מהר התחילו לנסות לחבר כמה מהם יחד, קודם בשימוש פשוט, ללא חיבור, ואז בשיטות של פיתול ושזירה. כך נוצרו החבלים הראשונים על פי ההגדרה המקובלת כיום, שמורכבים ממספר אלמנטים דקים יותר.
בין הכלים המוקדמים של האדם הקדמון היו גם כאלה שהיו שהיו בנויים משני חלקים או יותר. בכלים אלה נעשה שימוש בחבלים לחיבור החלקים. כלים כמו פטיש, חץ או חנית נוצרו על ידי אבן ומקל שנקשרו (למעשה - נכפתו) בעזרת חבל. בתקופות מאוחרות יותר נבנו גם כלים ומכשירים לציד בעזרת חבלים: קשתות ורשתות דיג למשל.
קטעי חבל מאובנים בני כ-16000 שנה, נמצאו במערות לאסקו, בדרום צרפת. אלה חבלים בקוטר 7מ"מ, במבנה של שזירה כפולה.
המצרים הקדמונים השתמשו בחבלים מסיבים של גומא הפפירוס לגרירת אבנים גדולות לבניית הפירמידות ומבנים נוספים. המצרים הקדמונים היו כנראה התרבות הקדומה ביותר שייצרה חבלים בעזרת מכשירים ייעודיים שפותחו במיוחד לצורך זה. מכשירים כאלה, וחבלים ממצרים, מתוארכים לשנים 3500-4000 לפנה"ס.
חומרים נוספים מהם יצרו חבלים בעולם העתיק היו: סיבי דקלים ועלי דקלים, עשב, שער חיות ועור.
בשנת 2800לפנה"ס, לערך, השתמשו בחבלי קנביס (hemp) בסין. הטכנולוגיה והאומנות של ייצור חבלים התפשטו לכל אסיה, הודו ואירופה במהלך מספר אלפי שנים.
שימושים עתיקים מוכרים לחבלים היו גם בבארות, ברתימת חיות משק למשא, לעבודה ולתחבורה ועוד.
באמצעות חבלים לא מודרניים, לא קלים ולא חזקים כלכך הושגו הישגים ארכיטקטוניים מרשימים כמו ההעמדה של אובליסק בן 327 טון ברחבת הקתדרלה של סנט-פיטר ברומא בשנת 1586. מבצע זה הצריך מאמץ משולב של 900 איש, אבל הוא הצליח. ליאונרדו-דה-ווינצ'י השתמש להמצאותיו הרבה בחבלים, ואפילו תכנן מכונה מיוחדת לייצור חבלים, שכמו הרבה המצאות אחרות שלו, מעולם לא נבנתה.
עם התפתחות ציי הימאות במהלך ימי הביניים ובמיוחד בסוף ימי הביניים וברנסנס (המאה ה-16 עד המאה ה-18) והתפתחות השימוש בספינות גדולות, עם תרנים גבוהים ומפרשים בעלי שטח גדול, נוצר הצורך, ואיתו התפתחו החבלים כך שיהיו ארוכים יותר וחזקים יותר. המשקל לא מהווה בעייה גדולה בספינות, וגם לא היו חומרים קלים, לכן החבלים בימאות הם גדולים, עבים וכבדים.
בנוסף, החבלים בספינות נדרשים לעבור דרך גלגלות, מסילות ואמצעי חיכוך ועליהם להיות בקוטר אחיד למדי. זה עודד פיתוח וייצור של חבלים בעלי חתך עגול ואחיד. גם הספלייסינג, אומנות חיבור החבלים ללא קשרים, התפתחה בתקופה זו.
חבלים מסיבים טבעיים
חבלים מסיבים טבעיים יוצרו מחלקים שונים של צמחים: קליפה, עלים, קנוקנות וכו' או מחלקי חיות: פרווה, צמר ושערות. גם מחלקים פנימיים של חיות יוצרו חבלים, בעיקר מגידים, רצועות עור או דפנות מעיים. אורך הסיבים תמיד מוגבל וקוטרם אינו אחיד ותלוי בשיטת הייצור וההפקה.
חבלים כאלה, בעיקר ממקור צמחי, רגישים ביותר ונפגעים ממגוון של גורמי סביבה:
- שינויי אקלים (רטיבות היוצרת עובש).
- חיות האוכלות אותם ומשתמשות בהם לבניית קינים (מכרסמים, ציפורים, חרקים ואוכלי עשב).
- תהליכי פירוק (חיידקים וריקבון).
בעיה מרכזית בשימוש בחבלים מסיבים טבעיים היא היחס הנמוך בין חוזק למשקל. חבלים מסיבים טבעיים הם כבדים ביותר ביחס לחזקם. סיבה עיקרית לכך היא אורך הסיבים המרכיבים את החבל. כיוון שהחבלים עשויים מסיבים המופקים ממקור טבעי, עצים למשל, הרי שאורך מקור הסיבים, העץ, למשל, מגביל את אורך הסיבים המיוצרים ממנו. כדי ליצור חבל ארוך, יש צורך בהרבה סיבים קצרים מחוברים יחד. ניתן לחבר סיבים על ידי קשירה או על ידי חיכוך. כל חיבור כזה הוא נקודה חלשה בחבל. כדי ליצור חבל חזק יש צורך בחיבור וליפוף של סיבים רבים מאוד שיוצרים בסופו של דבר חבל עבה ולא נוח לשימוש.
סיבים טבעיים המשמשים לייצור חבלים
באיזור שלנו: כותנה, קנביס (hemp), פשתה (חבלי פשתן), אגבה (סזאל), תמר מצוי, גומא הפרקים, גומא צפוף, סוף מצוי, מתנן שעיר, יוטה. קיימים צמחים רבים אחרים המשמשים לייצור חבלים באזורים אחרים בעולם.
שיטות מסורתיות לבניית חבלים
קיימות שתי שיטות לבניית חבלים: ליפוף ושזירה.
ליפוף
חבל מלופף (twisted rope או laid rope) נבנה על ידי פיתול כל אחד ממרכיבי החבל (סיב, גדיל או עיקר) סביב עצמו וסביב כל האחרים. יצירת החבל נעשית בשני שלבים: א. פיתול כל סיב סביב עצמו, בנפרד מהאחרים. ב. פיתול כל הסיבים יחד בחזרה (בכיוון ההפוך) כך שכולם מתלפפים סביב כל האחרים. בצורה זו ניתן ליצור ממספר סיבים גדיל, ממספר גדילים - עיקר ומספר עיקרים - חבל.
מספר הסיבים בכל גדיל יכול להיות גדול, אך לרוב, נוח ביותר לעבוד עם שלושה. בייצור עצמי ניתן להניח שלושה סיבים על כף יד אחת, לגלגל אותם לכיוון אחד בין שתי כפות הידיים ולתת להם להתפתל חזרה יחד. זה עובד מצויין עם סיבים של קליפה של מתנן שעיר.
וריאציה אחרת של שיטה זו היא בשימוש בשני סיבים: לוקחים סיב ארוך, מפתלים אותו ומקפלים לשניים. מתקבלים שני סיבים צמודים המנסים לחזור למצבם המקורי ומתפתלים זה סביב זה.
מצגת מעניינת על ליפוף חבלים מסיבים טבעיים של צמחים נפוצים בישראל הוכנה על ידי פרופ' אבינועם דנין מהמחלקה לאס"א באוניברסיטה העברית, ירושלים:
http://www.botanic.co.il/a/articls/StringsDaninHeb.files/frame.htm
שזירה
או קליעה, היא שיטה שונה המבוססת על שילוב חלקי החבל זה בזה, בדומה לקליעת צמות. בניגוד לצמה, שהיא שטוחה, כאן יוצרים חבל שזור (braided rope) בעל פרופיל עגול על ידי שימוש בארבעה עיקרים ושילובם זה בזה. אם נמספר את העיקרים על פי הסדר, 1 2 3 4, השזירה תיעשה בסדר : 1 3 2 4 1 3 וכו'. מתקבל חבל בעל פרופיל שבין עגול לריבועי. ניתן לקבל חבל עגול וחלק יותר בשיטה זו, אם משתמשים במספר רב של גדילים דקים ושזירתם כמעטפת סביב ליבה מלאה (כפי שמקובל בחבלי טיפוס) או ריקה (כמו בחבל פלזמה). (נראה כי ראוי להשתמש במונח אריגה כאשר מדובר במספר גדול של גדילים).
לשם השלמות נציין, כי גם בחבל שזור, העיקרים נעשים בדרך כלל בליפוף (מסיבים, או גדילים).
האיור מראה את מבנה החבל הנוצר בפיתול ובשזירה.
חבלים מסיבים סינתטיים
ייצור הסיבים נעשה באקסטרוזיה (שיחול) מחומר מותך הנמשך דרך חריר קטן (דיזה) בקצב קבוע. גודל החריר ומהירות המשיכה של הסיב קובעים את קוטרו. בדרך זו ניתן לקבל סיבים בקוטר אחיד ביותר ובאורך בלתי מוגבל ולכן בחבלים סינתטיים (כשהם חדשים) כל סיב נפרש לכל אורך החבל, זאת בניגוד, כפי שהוזכר כבר, לסיבים טבעיים שאורכם מוגבל על ידי גודל הצמח ממנו הם מופקים.
שיטות מודרניות לבניית חבלים
השיטות המודרניות מבוססות על השיטות המסורתיות, אלא שבגלל אורך הסיבים והכמויות הגדולות הייצור נעשה על ידי מכונות. מקובל שילוב בין פיתול ושזירה כדי לחזק או להחליש תכונות מסויימות.
פיתול
בדומה לבניית החבל מסיבים טבעיים, ניתן להשתמש גם בסיבים סינתטיים לייצור חבלים מפותלים.
שזירה
כל החבלים המודרניים מיוצרים על ידי מכונות. המכונות לייצור חבלים מסיבים סינתטיים, מוזנות במספר גדול של גלילים של סיבים שממוקמים על טבעות מסתובבות. בחבלי ליבה ומעטפת, כמה קבוצות של גלילים יוצרות את הליבה, וסביבם נשזרת המעטפת מגלילים שמסתובבים סביבה. ובאותו הזמן זה סביב זה.
חבלים לטיפוס וגלישה
החבלים המשמשים לטיפוס, גלישה וחילוץ וגם למערנות (speleology, caving) וקניונינג (canyoning), בנויים על פי המודל שהוצג על ידי חברת Edelrid בשנת 1953, של ליבה ומעטפת. החבל החדש היה חזק, קל, נוח לשימוש, פחות פגיע ונפרם פחות בקצוות.
ניתן למצוא חבלים הבנויים על פי הדוגמה הזו (שתפורט בהמשך) הבנויים מחומרים שונים, משילובים של מספר חומרים, ועם תכונות שונות, על פי השימוש והצורך. כך למשל בכל טווח המתיחויות החל ממתיחות אפסית (כמעט כמו כבלי מתכת) וכלה בחבלים בעלי יכולת התארכות ומתיחות גדולות מאד (כמעט כמו חבלי בנג'י).
חומרים המשמשים לייצור חבלים
כיום מיוצרים חבלים ממספר רב של חמרים. בטבלה הבאה מפורטות התכונות החשובות של החומרים הנפוצים:
| חומר | נק' התכה (C°) | משקל סגולי | עמידות למים |
| ניילון 6 | 220 | 1.14 | נחלש כ-30% |
| ניילון 6.6 | 250 | 1.14 | נחלש כ-30% |
| פוליאסטר | 270 | 1.38 | נחלש |
| פוליפרופילן | 160 | 0.89 | לא נחלש |
| ארמיד | 900(מתפורר) | 1.44 | נחלש קצת |
| HMPE(ספקטרה) | 135 | 0.98 | לא נחלש |
מרבית החבלים מיוצרים מניילון, והחומרים האחרים משמשים לייצור חבלים בעלי שימוש מיוחד: חבלים צפים לשימוש במים, מפוליפרופילן ודיינימה, חבלי חילוץ והרמה מקבלר או עם מעטפת פוליאסטר וכו'.
הקשר בין תכונות החומר ותכונות החבל
צפיפות
ניילון צפוף יותר מפוליפרופילן, למשל. זה אומר שחבלי ניילון יהיו קצת יותר כבדים, אבל העניין החשוב הוא שניילון יותר צפוף ממים, ולכן - שוקע. זה לוקח זמן עד שהוא שוקע, כי החבל מכיל קצת אויר, ולכן כשהוא יבש הוא צף, עד שהוא נרטב ואז הוא שוקע.
לקניונינג רטוב מומלצים חבלים מפוליפרופילן, שצפיפותם נמוכה מזו של מים ולכן הם צפים תמיד.
נקודת התכה
בזמן מעבר החבל באמצעי החיכוך נוצר חום (מחיכוך). זה משמעותי במיוחד בגלישות ארוכות ומהירות, כי החום לא מספיק להתפזר אל האוויר. במקרים קיצוניים החבל עלול להינתך. לעניין זה חשוב לציין שלדיינימה ולפוליפרופילן טמפרטורות התכה נמוכות במיוחד, ולכן הם פחות מתאימים לשימוש בסביבות יבשות. בקניונינג רטוב, החבלים מתקררים מהר יותר (על ידי המים) והבעיה פחות משמעותית.
מבנה החבל
החבל שהוצג על ידי חברת Edelrid היה בנוי משני חלקים: ליבה, הנושאת את מרבית העומס (כ-70-80ֵ%) ומעטפת הארוגה באופן הדוק סביב הליבה, שתיהן עשויות ניילון. חבל במבנה כזה נקרא חבל ליבה/מעטפת או באנגלית חבל קרנמנטל (מגרמנית Kernmantel שמשמעותו: kern - גרעין, mantel - גלימה). חבלי ליבה ומעטפת בנויים ממספר גדול של סיבים דקים מאד. חבל סטאטי של 11מ"מ מכיל כ-30,000 וניתן לחשב מכאן כי קוטרם של הסיבים: כ- 60 מיקרון.
הליבה
הליבה במרבית החבלים האלה מורכבת ממספר גדול (עד 21) של עיקרים, שכל אחד מהם בנוי משני גדילים מלופפים. מחצית העיקרים מלופפים בכיוון אחד והמחצית האחרת בכיוון האחר, כך שייווצר חבל שהוא נייטראלי לפיתול. הליבה היא האלמנט העיקרי הנושא את העומס בחבל ליבה/מעטפת.
המעטפת
התפקיד העיקרי של המעטפת הוא להגן על הליבה. המעטפת שומרת על הליבה משחיקה על הסלע, מכניסה של אבק וחול ומצלה על הליבה ובכך מונעת מקרינת uv להגיע אליה.
הקשר בין מבנה החבל ותכונותיו
הליבה של החבל, שבעיקר היא זו הקובעת את תכונותיו, בנויה ממספר עיקרים. כל עיקר בתוך החבל בנוי ממספר גדילים (שניים או שלשה), ובכל גדיל מספר רב של סיבים דקיקים.
מידת ההימתחות (דינאמיות) של החבל
סיבי הניילון הינם חזקים אך יכולת ההימתחות שלהם (של החומר) היא מועטה.
למרות תכונה זו של הסיב נדרש שלחבל תהיה מידה של אלסטיות כדי שיוכל לבלום נפילה. אפקט זה יוצרים ע"י הנחת הסיבים בליבת החבל בצורה של ספירלה. כלומר, כל סיב בתוך החבל הוא למעשה ארוך יותר מן החבל. התכונה הקובעת בספירלה נקראת מרחק הפסיעה (כמו בהברגה בבורג), והיא נמדדת במספר כריכות ליחידת אורך (למשל: עיבוד הנוסחה נכשל (קובץ ההפעלה <code>texvc</code> אינו זמין. נא לעיין ב־math/README כדי להגדירו.): 32/m , פירושו של דבר שהספירלה משלימה 32 כריכות בכל מטר של חבל. בהנחה (הסבירה במקרה של חבל) שרדיוס הכריכות נשאר קבוע, ככל שמספר הכריכות ליחידת אורך גדול יותר הסיבים ארוכים יותר, וההפרש בין אורך הסיבים לאורך החבל גדול יותר. במילים אחרות, בספירלה צפופה יותר הסיבים הרבה יותר ארוכים מן החבל.
במשיכה של החבל, הספירלות מתיישרות, והחבל מתארך. אבל, וזו נקודה עדינה, מכיוון שכל הסיבים מונחים בצורה של ספירלות, והן שלובות כולן זו בזו, כאשר מנסים ליישר סיב אחד, הוא מנסה לפתל עוד יותר את כל הסיבים האחרים. מכיוון שכולם מנסים להתיישר בעצמם ולפתל את האחרים, הם צריכים להחליק זה לאורכו של זה כדי להתיישר קצת. החיכוך בין הסיבים המנסים להחליק נותן את התנגדות החבל למתיחה.
ניתן לומר כי תכונות החבל מושפעות במידה רבה מן המבנה שלו, ובמידה מועטה מתכונות החומר ממנו הוא בנוי. ניתן לייצר מאותו חומר חבלים בעלי יכולת התארכות ומודול אלאסטיות שונים. כאמור, כל החבלים בהם משתמשים בטיפוס וגלישה עשויים מניילון, אבל קיימים חבלים שונים בתכונותיהם, למשל: חבלים סטאטיים ודינאמיים (בהמשך).
המעבר למבנה זה של חבל שיפר באופן משמעותי את השליטה על תכונות החבל בהליך הייצור אבל יצרה בעיה אחרת. כאשר מותחים את החבל, הוא נוטה להתפתל. זה קורה בעיקר כאשר תלויים על החבל. בעיה זו נפתרה על ידי בניית הספירלות של העיקרים בליבה בשני כיוונים הפוכים. כיווני הליפוף נקראים כיוון s וכיוון z (ספירלה ימנית וספירלה שמאלית, בהתאמה). כך, חצי העיקרים מנסים להסתובב לכיוון אחד, החצי האחר מנסים לכיוון השני ומתקבל חבל נייטרלי לסיבוב.
חבלים סטאטיים ודינאמיים
נהוג לחלק את החבלים שאנו משתמשים בהם לשתי קבוצות עיקריות: חבלים סטאטיים וחבלים דינאמיים. הם נבדלים בתכונותיהם ובהתאם לכך גם בשימושיהם. שתי הקבוצות העיקריות אופיינו על ידי האיגוד האלפיני הבין לאומי (UIAA) והם נתנו הגדרה לקבוצות.
חבל אשר אחוז ההימתחות שלו נמוך מ 3% בעומס של 80 קילוגרם יקרא סטאטי.
חבל אשר אחוז ההימתחות שלו גבוה מ 3% ונמוך מ8% בעומס של 80 קילוגרם יקרא דינאמי.
שתי נקודות לתשומת לב:
- חבל דינאמי נחשב מתאים להובלה רק אם עבר את כל הבדיקות לחבלים בדיקות הנוספות: מספר בדיקות הנפילה של UIAA, עמידות בפני קריעה על פינות חדות, הורדת כוח הבלימה מתחת לערך הקבוע בתקן וכו'.
- ההפרדה בין חבלים שעשויים להתאים להובלה (דינאמיים) ובין כאלה שלא (כל השאר) היא כזו של ערך סף. ההפרדה בין חבל שיכול להתאים להובלה ובין כזה שלא היא על פי אחוז ההימתחות. כל המינוחים האחרים הנשמעים לעיתים (חבל חצי דינאמי, סופר דינאמי, אקסטרה סטאטי, סופר סטאטי) הם שמות מסחריים של דגמים ספציפיים של יצרנים שונים. אין בהם בשום אופן תיאור של תכונות החבל והתאמתו להובלה (חבל חצי דינאמי אינו מתאים לספיגת נפילות קטנות, כאלה שאורכן קטן מהחציון, למשל). זאת ועוד: כל הגדרה של 45% דינאמי 55% סטאטי היא שטות גמורה ומשמשת בפי אנשי מכירות כדי לשכנע בורים. חבל הובלה הוא חבל דינאמי בלבד.
השימוש בהם:
חבל סטאטי, כשמו כן הוא, משמש לעבודות סטאטיות, מצבים בהם לא נדרשת יכולה ספיגה של עומס דינאמי. מצבים כמו טיפוס בטופ-רופ, טיולי גלישה ועבודות גובה בהם תלויים על החבל אך אין סיכוי לנפילה עליו הם מצבים סטאטיים כאלה. גם במצבים בהם נדרשת הרמה או מתיחה, כמו הולינג (hauling) במסלולים ארוכים או בסיטואציות של חילוץ, יעיל יותר להשתמש בחבלים סטאטיים שאז המתיחות של החבל אינה מעכבת את ההרמה אלא מתקבלת תגובה מיידית למשיכה. יש כאן גם אלמנט בטיחותי: חבל שיכול להימתח במידה ניכרת, "מנדנד" את העומס התלוי עליו מעלה-מטה בזמן ההרמה ואם הוא עובר על פינות חדות הוא עלול להישחק ולהיחתך. וגם אלמנט מעשי/כלכלי: חבלים סטאטיים לרוב זולים יותר ועמידים יותר בפני שחיקה, דבר שמאריך את תוחלת החיים שלהם בעבודה על מצוקים ובניינים.
חבלים דינאמיים משמשים לאיבטוח בטיפוס הובלה, סיטואציה שיש בה פוטנציאל לנפילה ונדרשת יכולתו של החבל להימתח בזמן הפעלת עומס.
מובאת כאן טבלה של חבלים של החברות "Edelrid" ו "Rivory joanny" מראה איזה קוטר וסוג של חבל וכמה קילוגרם הוא מסוגל לשאת על עצמו:
| קוטר (מ"מ) | סוג החבל | עומס קריעה סטאטי מקסימלי |
| 8.8 | דינאמי | 1780 |
| 9 | דינאמי | 2350 |
| 9 | סופר סטאטי | 2050 |
| 10 | אקסטרה סטאטי | 2600 |
| 10 | דינאמי | 2500 |
| 10.5 | דינאמי | 2600 |
| 10.5 | סופט סטאטי | 2750 |
| 11 | אקסטרה סטאטי | 3100 |
| 11 | דינאמי | 2750 |
עמידות בפני שחיקה
עמידות בפני קריעה על פינות חדות
סוגי חבלים
פגיעות חבלים ועמידותם לחומרים שונים
לחומרים שמהם עשויים חבלים יש חולשות ופגיעויות, הקובעות אורך חיים מסוים. חבלים עמידים בחומרים מסויימים וחומרים אחרים מחלישים אותם ופוגעים בהם, זמנית או באופן קבוע.
חבלים ומים
ניילון, לדוגמה, נחלש בכ- 30% כאשר הוא בא במגע עם מים. זה קורה בגלל שחלק מהחוזק של חבלי ניילון נובע מקשרי מימן שנוצרים בין הסיבים. כשהחבל נרטב, המים מושכים חלק מאטומי המימן מהקשרים של הניילון, מפרקים חלק מן הקשרים בין סיבי הניילון והחבל, באופן כללי, נחלש. תהליך זה הינו הפיך, וכאשר החבל מתייבש כל קשרי המימן נוצרים מחדש. בניסויים התברר, שחבל ניילון רטוב יכול לאבד עד כ 30% מעומס הקריעה שלו. מידת ההיחלשות תלויה באיזו מידה החבל רטוב או כמה זמן הוא נטבל במים. אין זה אומר שאין להשתמש בחבל כאשר הוא רטוב, אבל יש להיות מודעים לירידה בעומס הקריעה. לא מומלץ להשתמש בחבלי ניילון דקים מאד (7.5 מ"מ, כמו ice-line) בקניונינג רטוב.
ישנם תנאים בהם לא ניתן להשתמש בחבל ניילון בשל היכולת שלו לספוג מים, כגון בטיפוס או עבודת חילוץ בשלג/קרח, כשהחבל סופג מים והטמפרטורה בסביבה שלו היא מתחת לאפס, המים שבתוכו ייקפאו ויהפכו לגבישים קטנים של קרח. במהלך העבודה הסיבים של החבל מתחככים זה בזה וגבישי הקרח עלולים לקרוע את הסיבים ובכך לגרום לחבל נזק.
מה ניתן לעשות כדי למנוע זאת?
קיימים מספר טיפולים לחבלים (dry treatment), שאוטמים את המעטפת של החבל או מצפים כל סיב בנפרד בחומרים הידרופובים כמו טפלון או סיליקון. טיפולים כאלה מקטינים את הספיגה של מים בחבל. טיפול dry מייקר את החבלים והוא יעיל לתקופה מוגבלת. לאחר שימוש הציפוי נשחק ואינו מונע ספיגת מים.
חבל פוליפרופילן מתאים יותר לשימוש בסביבות רטובות. פוליפרופילן אינו נחלש במים ומשקלו הסגולי נמוך יותר, כך שהוא צף גם כשהוא ספוג.
חבלים וחומרים כימיים
במסגרת כללי הפסילה לחבלים מקובל שחבל שבא במגע עם חומרים כימים מכל סוג הוא נחשב פסול. הכלל מדבר על חומצות וממיסים חזקים, אבל אינו מפרט במיוחד.
בספר "Life on a Line" מתוארים ניסויים שנערכו על מנת לבדוק עמידות של חבלים לחומרים שונים. נבדקו ארבעה חומרים המשמשים לייצור חבלים (ניילון, פוליפרופילן, קבלר, HMPE (דיינימה) וכיצד הם מגיבים לחומרים שונים:
התגובה לחומר מתחלקת לארבע דרגות:
- עמיד
- עמיד חלקית
- לא עמיד
- נפגע
| ניילון | פוליפרופילן | קוולר | HMPE | |
| נפט | עמיד | עמיד | עמיד | עמיד |
| סולר | עמיד | עמיד | עמיד | עמיד |
| WD40 (שמן) | עמיד | עמיד | עמיד | עמיד |
| חומצת גופרית | לא עמיד | עמיד חלקית | לא עמיד | עמיד חלקית |
| חומר בסיסי | עמיד חלקית | עמיד חלקית | עמיד | עמיד חלקית |
| קרינה UV | עמיד חלקית | עמיד חלקית | לא עמיד | עמיד חלקית |
| דם | עמיד חלקית | עמיד חלקית | עמיד | עמיד |
מתוצאות הניסוי עולה שלרוב החומרים הכימיים אין השפעה ניכרת על חבלים. למרות זאת, ולמען הסר ספק, אין להשתמש בחבל שהיה במגע עם חומר כימי כלשהו. הסיבה היא שלא תמיד אפשר לאבחן את החומר במדוייק ולדעת מה השפעתו. ממחקרים נוספים על פגיעה של חומרים כימיים,של חברתBlack Diamond, למשל, עלו תוצאות דומות. בנוסף הם מדגישים שניילון נחלש כ-50% כשהוא בא במגע עם חומצות.
חבלים ולכלוך
נתון שאינו מופיע בניסוי זה אך כן מופיע בניסויים אחרים ומאוד פוגע בחבלים (בכולם) הוא לכלוך. הסיבה לכך היא מאוד דומה למה שקורה כאשר קופאים מים בתוך החבל. את חדירת המים לחבל אפשר למזער, אך את לכלוך החבל אי אפשר למנוע. גרגירי אבק וחול חודרים אל בין הסיבים של המעטפת ואל תוך הליבה. וכאשר מפעילים עומס על החבל, מותחים אותו, הסיבים בתוכו נעים זה על זה, הגרגירים מתחככים בסיבים וחותכים אותם.
ניקוי וייבוש
חבל מלוכלך, למשל משימוש בוואדיות שיש בהם מים או בוץ, או אם החבל בא במגע עם חול רטוב, חשוב מאוד לשטוף ולנקות את החבל היטב. במידת האפשר כמה שיותר קרוב למצבו ההתחלתי, אין לשטוף את החבל במים רותחים אלה במים פושרים, יש להבריש את החבל עם מברשת ייעודית, אבל כל סמרטוט יעשה את העבודה. קיימים מכשירים מיוחדים לניקוי חבלים. המטרה היא להוציא כמה שיותר גרגירים ואבק מן החבל. יש לייבש את החבל היטב, יש לעשות כן כאשר החבל רפוי, במקום מוצל (אין זה אומר שאם החבל אינו נפגע מקרינת השמש יש לייבשו בשמש, טיפות המים משמשות כעדשה, ממקדות את קרני השמש ומגבירות את הקרינה).
קריאה נוספת
- חבל הובלה
- קיפול חבל
- פרישת חבל
- איך בוחרים חבל הובלה? אתם יכולים לעשות קצת סדר בכל האורכים, הסוגים, הקטרים והדגמים?
- ספלייסינג
קישורים חיצוניים
ביבליוגרפיה
1. Mountaineering the freedom of the hills 5th' edition, Graydon/ Ropes
2. Life on a line, 2003/2002, Dr' D.F.Merchant /part 1/ropes/ and part 3/rope testing
www.edelrid.com/ ropes types / rope testing .3
4. מאמר דינמיקה של נפילות מאת דורון וארנון נצר.
5. ספר מערכי שיעור, טג"ח, ספטמבר 2001, חבלים.
6. עבודה של ליאון שופוטינסקי, מדור טג"ח, 2005.
תרמו לדף זה: מיכה יניב, ליאון שופוטינסקי, דורון נצר, ואחרים...
