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. החלוקה שמציגה את ההבדל העיקרי 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.

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: עיבוד הנוסחה נכשל (קובץ ההפעלה <code>texvc</code> אינו זמין. נא לעיין ב־math/README כדי להגדירו.): F_f=\mu F_N . כאשר: עיבוד הנוסחה נכשל (קובץ ההפעלה <code>texvc</code> אינו זמין. נא לעיין ב־math/README כדי להגדירו.): \mu נקרא מקדם החיכוך והוא תכונה של שני החמרים של הגופים הבאים במגע, ו עיבוד הנוסחה נכשל (קובץ ההפעלה <code>texvc</code> אינו זמין. נא לעיין ב־math/README כדי להגדירו.): F_N , 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.

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

שמינית

הסבר: השמינית היא אחד מאמצעי האבטוח והגלישה המוכרים והשמישים ביותר בעולם. צורתו היא בצורת הספרה שמונה בעל עיגול קטן (שאליו תתחבר הטבעת ) ועיגול גדול (בו יעבור החבל). השמינית הוא אמצעי מאוד נוח לשימוש שיכול להתאים גם לשני חבלים, הוא לא מפזר חום בצורה טובה ויש את האפשרות לקבוע אם רוצם להשתמש באמצעי עם הרבה חיכוך (נעביר את החבל מסביב לעיגול הגדול) או עם מעט חיכוך (נעביר את החבל דרך העיגול הגדול ודרך הטבעת). לשמינית אומנם יש בעיה עם חבלים בקטרים נמוכים כי היא לא יוצרת מספיק חיכוך בדרכים המקובלות לשימוש בה לכן אפשר לאלתר ולהעביר את החבל דרך העיגול הקטן ישר לטבעת ואז הוא הופך להיות כמו שטיכט, V.C, שריף ... בשוק ישנם דגמים רבים הבנויים בבסיסם בצורת השמינית ויש להם תוספות ועיצובים שונים כמו ה-JOB בעל הקרניים להוספת נקודות ליפוף ליצירת חיכוך , השמינית המרובעת שיוצרת פחות פיתולים בחבל שמינית עם נקודת אחיזה מגומי כדי לא להיכוות מהחום, שמינית המחוברת קבוע לטבעת...

יתרונות: 1. השמינית נוחה לעבודה עם החבל -החבל זורם בקלות דרכה. 2. אפשר לקבוע את כמות החיכוך. 3. מתאים לשימוש במגוון רחב של קטרים.

חסרונות: 1. השמינית גדולה ולא קומפקטית. 2. היא יחסית כבדה (110 ג"ר). 3. יוצרת פיתולים בחבל. 4. לא נוחה בחבל כפול (יוצרת הצלבות בין החבלים).

שטיכט, ATC ודומים להם

בקבוצה זו אמצעי אבטוח וגלישה רבים כמו: טיובר, שטיכט ,V.C ,שריף REVERSO, ATC BRD... הדבר שמאחד את כולם לקבוצה אחת למרות השמות הרבים והעיצובים הרבים היא צורת הבסיס והתכונות הדומות של כל אמצעים אלו. אמצעים אלה בנויים בצורת פלטה עם שני חורים שמסביבה יורדים מעין קירות שאליהם מחובר כבל מתכת או מיתר דק. שני החורים מיועדים להכנסת שני חבלים שמשמשים בזמן טיפוס עם דבל רופ או גלישה על חבל כפול. החורים מופרדים בכדי למנוע חיכוך של שני החבלים אחד בשני. מטרת הקירות מסביב היא לספק עוד חומר שיהיה לאן לפזר את החום ומטרת הכבל שיוצא מהם היא למנוע בריחה של האמצעי בזמן השימוש (האמצעי נוטה להתרחק מהטבעת בזמן גלישה). האמצעי יהיה די קטן וקומפקטי ויפזר חום טוב בזכות הקירות שמסביב.

אלו היו התכונות המשותפות לכל האמצעים שהגדרנו בקבוצה זו. חוץ מתכונות אלה כל חברה שינתה קצת את העיצוב הוסיפה שיפורים ויצרה את האמצעי הייחודי לה. שיפורים כמו: יצירת שפה שיוצרת שבירה יותר חזקה בחבל שתיצור עוד חיכוך, יצירת שפה שתצור שבירה יותר עדינה של החבל שתיצור פחות חיכוך, הוספת שפה מחוספסת שתוסיף לחיכוך, הוספת נקודת אחיזה כדי לא להיכוות מהחום ועוד המצאות רבות ומשונות.

יתרונות: 1. האמצעי קטן וקומפקטי. 2. קל משקל (+- 65 ג"ר). 3. מפזר חום בצורה טובה. 4. לא יוצר פיתולים.

הגלישה בחלק גדול מהאמצעים אינה נוחה ממש ומלווה בקפיצות

גיגי, TRE וכו'

גיגי

את הגיגי אפשר להגדיר כאמצעי אלתור שהוא כבר לא מאולתר, כלומר: בתקופה שהשתמשו בטבעות אובליות פיתחו דרך אלתור ליצירת אמצעי אבטוח. עם הזמן כשפיתחו את האמצעים המוכרים לנו כיום החליטו לפתח אמצעי בצורה של האלתור שבו היו משתמשים וכך נוצר הגיגי המוכר לנו כיום. הגיגי הוא אמצעי שנועד לשימוש או בחבל אחד או בשניים ומאפשר זרימה של החבל לשני הכיוונים ולכן אפשר להשתמש בו גם כאמצעי אבטוח וגם גלישה. לגיגי יש הפרדה בין שני החורים המיועדים כל אחד לחבל ובכך מונע חיכוך של חבל עם חבל והוא מפזר חום בצורה טובה. הגיגי הוא אמצעי נוח מאוד למטפסי המולטיפיצ'ים בתור אמצעי אבטוח למטפס שני בגלל יכולת הגיגי לצמצם חבל ולהינעל בעזרת השחלה נכונה.

יתרונות: 1. קל משקל (70 גרם). 2. מפזר חום בצורה טובה. 3. אפשר להגדיל את כמות החיכוך ע"י הוספת טבעת דרך החבל. 4. לא יוצר פיתולים בחבל.

חסרונות: 1. לא יוצר מספיק חיכוך המאפשר גלישה נוחה.

TRE

אמצעי אבטוח וגלישה בעל מנגנון PANIC PROOF חלקי שיכול להתאים גם ל-2 חבלים בניגוד לרוב האמצעים בעלי הנעילה האוטומטית. האמצעי מזכיר קצת את משפחת הטיוברים בחיבור החבל שלו רק שבו החבל לא עובר דרך טבעת אלא דרך מנוף קטן שנלחץ על החבל ברגע שיש עומס במטרה לנעול אותו (יש לאמצעי נטייה לא להינעל עד הסוף בעומס והחבל זורם דרכו). בעזרת הידית שמחוברת למנוף ניתן לשחרר את הנעילה ולווסת את כמות החיכוך.האמצעי נוח לאבטחת "מטפס שני" במולטיפיצ'ים.

יתרונות: 1.מגוון רחב של קטרים של חבלים(7.5-11 מ"מ). 2.מנגנון נעילה עצמית(לא תמיד עובד). 3.מתאים לעבודה עם 2 חבלים. חסרונות: 1.כבד (150 גרם). 2.צריכים את שתי הידיים לתפעול האמצעי.

גריגרי, סטופ, ואמצעים הננעלים אוטומטית

גריגרי

האמצעי: גריגרי, צ'ינצ', SUM הסבר: אמצעי שנועד לאבטחת מטפסים בעל מנגנון PANIC PROOF חלקי (מכיוון שבלחיצה חזקה על המנוף האמצעי לא ינעל והחבל "ירוץ" דרך האמצעי). האמצעי מאפשר אבטחת מטפסים וגלישה בצורה קלה יחסית, את המהירות מווסתים בעזרת המנוף שאחראי גם על נעילת האמצעי.

החבל עובר באמצעי מסביב לציר שברגע הפעלת עומס על החבל הוא מסובב את הציר שלוחץ חלק אחר של החבל כמו צבת ובכך מונע ממנו לזרום. המנוף (שהוזכר קודם) מחובר לציר וכאשר לוחצים עליו משחררים את הנעילה וניתן לווסת בעזרתו את כמות החיכוך והמהירות שבה נגליש את המטפס או נגלוש למטה.

יתרונות: 1. מנגנון נעילה אוטומטי. 2. נוח גם לטיפוס על חבל. 3. מתאים לאבטוח

חסרונות: 1. האמצעי כבד ומסורבל. 2. משתמשים באמצעי גם כאמצעי גלישה למרות שהוא לא נוח. 3. חייבים את שתי הידיים לשימוש באמצעי. 4. חייבים לוודא השחלה נכונה של החבל באמצעי. 5. לשימוש בחבלים בקטרים מוגדרים. 6. לשימוש רק עם חבל אחד.

דאבל סטופ

בדומה לסטופ שהוצג קודם לכן לדבל סטופ ישנן את אותן התכונות רק שלו יש מנגנון PANIC PROOF מלא. הדאבל סטופ הוא אמצעי מאוד נוח לגלישות ארוכות הוא יוצר הרבה חיכוך ולכן נוח מאוד לשלוט בו במהלך הגלישה, לעומת זאת תכונה זו מאוד מפריעה בזמן ההתקדמות לשפת המצוק לאחר ההתחברות לחבל.

יתרונות: 1. נעילה אוטומטית. 2. מפזר חום טוב.

חסרונות: 1. כבד ומסורבל (350גרם). 2.צריכים את שתי הידיים לתפעול האמצעי. 3. מרווח תנועה קצר בין הנעילות.

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...