Физические основы теории роупджампинга - страница 3

Значение максимальной перегрузки G равно отношению максимальной силы торможения, приложенной к прыгуну, к весу прыгуна:

Таким образом, перегрузка обратно пропорциональна корню квадратному от массы прыгуна m при определённой достигнутой скорости v до начала торможения.

Например, для прыгунов массой 70 кг и 100 кг отношение перегрузок составляет 1,195, а для 50 кг и 100 кг – уже 1,414 – соотношение значительное.

Закон Гука через модуль Юнга имеет такой вид:

.

Предположим торможение динамической веревкой, жестко закреплённой одним концом.

Установим параметры для динамической веревки 10 мм:

E = 200 МПа,

S = 0, 00008 кв м,

Δl = Xм = 10 метров.

Определим, какова должна быть длина этой веревки l для рассчитанной глубины остановки и максимально допустимого значения силы торможения F:

.

Для торможения прыгуна массой 100 кг со скорости 20 м/с понадобится такая минимальная длина одинарной динамической верёвки.

Для практического применения, после выбора веревки торможения, удобно представить расчетные данные в общей таблице. Они позволят правильно на конкретном объекте построить систему остановки падения.

Во всех системах канатного доступа для работы на высоте используется принцип дублирования, и прыжки с верёвкой не исключение. Поэтому человек должен быть подсоединён к прыжковой системе двумя верёвками. Штатное торможение осуществляется двумя верёвками. Но, в случае выхода из строя одной, торможение будет выполнено с помощью оставшейся другой верёвки. Что обязательно принимать в рассмотрение для построения системы остановки падения.

Таким образом, введём параметры: полная глубина падения и предельная глубина торможения. Полная глубина падения (штатная) получается из суммирования глубины свободного падения и расчётной глубины торможения. Предельная глубина торможения (аварийная) определяется из суммирования глубины свободного падения и расчётной глубины торможения для одной верёвки вместо двух, что равно в данном случае удвоенной глубине торможения для двух верёвок.

Возьмем, для примера, двойную динамическую веревку 10 мм. Один конец пары верёвок жёстко закреплён.

E = 200 МПа,

S = 2*0, 00008 = 0,00016 кв м, – двойная.