keskiviikko 29. maaliskuuta 2017

Murtolujuudet ja käyttökuormat

Kiipeilyvälineissä kerrotaan jotain niiden lujuudesta kilonewtoneina. Newton on voiman SI-yksikkö ja kilonewton on tietysti tuhat newtonia. Newtonin lyhenne on N, joten kilonewton on kN.

Voima ja massa (massaa mitataan kilogrammoilla) ovat hyvin erilaisia asioita, mutta massalla on ominaisuus joka auttaa kuvailemaan voimia arkisissa tilanteissa, se ominaisuus on paino. Kun gravitaatio eli vaikka maan vetovoima vetää puoleensa massaa, massalla on paino. Massalla on myös toinen merkittävä taipumus aiheuttaa voimia, nimittäin massan kiihdyttämiseen (ja hidastamiseen) tarvitaan myös voimaa. Lopetan tämän lässyttämisen tärkeään johtopäätökseen: kun kappaleen painoa käytetään voiman mittana tai kun kappaleen massan aiheuttamaa voimaa halutaan arvioida, kappaleen on oltava paikallaan (tarkemmin levossa). Kokeile vaakaa hississä jos et usko.

Tällä varauksella uskallan esittää karkean yhtälön: Yksi kilonewton vastaa sataa kilogrammaa. Sitten oleellinen kysymys:

Jos sulkurenkaassa lukee "24 kN,", kestääkö se 2400 kg?

Se riippuu hyvin paljon siitä, mitä kestämisellä tarkoitetaan. Sulkurenkaan valmistaja ilmoittaa, että riittävän suurella todennäköisyydellä, jos otetaan monta sulkurengasta ja vedetään ne poikki, pienimmällä voimallakin murtunut vaati vähintään tuon 24 kN. Hyvin hitaasti ripustamalla 2400 kg massan sulkurenkaan varaan sitä pitäisi olla lähes mahdotonta saada poikki. Mutta onko se sama kuin että sulkurengas kestää?

Tässä on video sulkurenkaan vetolujuustestistä. Juuri ennen kuin sulkurengas katkeaa, se on aika hassun muotoinen. En sanoisi sitä samaksi sulkurenkaaksi kuin se jota alettiin kuormittaa, vaan aika dalilaiseksi versioksi siitä. Mallitapaukseksi sulkurenkaasta, jota en suin surminkaan suostuisi käyttämään. Miksi siis sanoisin, että se alkuperäinen sulkurengas kestää 24 kN, jos se salakavalasti muuttuu sulkurenkaaksi jota en ikinä haluaisi, vaikka tämä hirviösulkurengas sitten juuri ja juuri kestäisikin?

Kaikillehan on selvää, että tuollaisen rökityksen jälkeen sulkurengas on roskiskamaa, vaikkei sitä ratkaisevaa napsausta aivan kuuluisikaan. Siispä dalilainen metallikeräyskeen joutava sulkurengas kestää, ei se jolla aloitettiin. Aivan kuten auto kestää nokkakolarin, jos onnistuu pitämään matkustajan sisällään.

Ehkä yksi syy vaahdota aiheesta on vuosien takainen oivallus, joka on peräisin muuan mekaniikkasuunnittelijalta. Hänellä oli töissään filosofinen pähkinä, joka koski erään asioiden nostamiseen tarkoitetun laitteen lujuustestiä. Laite nimittäin kesti aivan kuten piti, mutta vain koska eräs kuormitettu osa taipui maahan asti ja sai siitä tukea.

Koeponnistus - mutta yhdelle vai kahdelle laitteelle?
Tässä ei ollut mitään ongelmaa, koska koeponnistusta ei tehdä käyttökuormalla vaan ylikuormitettuna, aivan kuten sulkurenkaalle. On aivan sama, pystyykö laitetta käyttämään testin aikana tai sen jälkeen, kunhan se ei vaarallisesti romahda. Mutta ongelma onkin filosofisempi: Mitä merkitystä tällä kokeella on? Jos tähdätään vaikka varmuuskertoimeen viisi, eli tuossakin testissä lastataan laitteen kuormaksi viisi kertaa käyttöohjeen mukainen maksimikuorma, mihin kaikkiin tilanteisiin tällä tähdätään? Tuskin kuitenkaan todella siihen, että joku keksii lastata viisinkertaisen määrän tavaraa käyttöohjeesta huolimatta. Entä, jos jossain laiteyksilössä olisikin sellainen vika, että se todella kestää vain viidesosan normaalista, ilman että edes ehtii saada tukea maasta?

Jutun ydin on siinä, että viisinkertaisella varmuudella kestäminen ja viisinkertaisen kuorman kestäminen eivät välttämättä ole sama asia. Mitä viisinkertaisella varmuudella kestäminen edes tarkoittaa? Sitä kai, että jos laitetta käytetään paljon, niin paljon että saadaan tilastollisesti pätevä määrä rikkoontumisia, niin mallilla x on niitä viidesosa siitä määrästä mitä mallilla y.

Niin, varmuuskerroin. Kiipeilyvälineille ei yleensä sellaisia valmiiksi anneta, vaan ne joko sisältyvät käyttöohjeen mukaisiin käyttötilanteisiin tai sitten käyttäjän on itse määriteltävä kertoimensa ja jaettava minimimurtolujuus sillä. Köysipyörille, jotka tyypillisesti todella kohtaavat melko isoja kuormia ja toisaalta ovat suhteellisen herkkiä osia (verrattuna vaikka banaaliin sulkurenkaaseen), on usein lisäksi annettu WLL-arvo, work load limit eli suurin sallittu käyttökuorma. Ja hyvä niin, koska luultavasti köysipyörä menee lopullisesti käyttökelvottomaksi paljon ennen kuin hajoaa niin että kuorma putoaa.

En tarkoita, että olisi väärin kertoa ensimmäistä kertaa kiipeilykamojen varaan laskettavalle, että ne kestävät vaikka henkilöauton painon. Luultavasti kestävätkin, ja se kuulostaa hyvin rauhoittavalta. Mutta lopulta sportti- ja jopa työkiipeilyyn liittyvät tarvikkeet ovat aika herkkiä laitteita, ja niitä on käytettävä oikein. Siksi olen ehkä vähän sitä mieltä, vaikkei ketään kiinnostaisikaan, että minimimurtolujuuden ilmoittamisessa on ongelmansa. Ainakin itse muistan ajatelleeni kun sain ensimmäiset sulkurenkaani, että tässäpä on lujaa kamaa. Nyt sanoisin, että ne näyttävät ihan napakoilta alumiiniosilta, mutta luujuuden puoleen niiden erikoisuus on että lujuus on hallittua. On tavaraa, johon voi huoleti ripustaa itsensä tai 200 kiloa, ja on tavaraa jolla voi yhtä huoleti leikkiä isommilla voimilla. Isot tai pienet voimat, koskaan niiden ei kuitenkaan pitäisi olla lähelläkään minimimurtolujuutta.

Tosin mitäpä minä tietäisin. Tässä guru-osaston Richard Delaney käyttelee jotain mikä näyttäisi Rock Exotican Omni Block 1.5" Doublelta, jonka WLL on 8 kN ja minimimurtolujuus 36 kN - ja puntari käy 17 kN:ssa! Ehkäpä niissä jonkin verran marginaalia sitten kuitenkin on. Mutta me tenavathan muistetaan, että isojen poikien ja tyttöjen pihalla on omat säännöt.

sunnuntai 26. maaliskuuta 2017

Voimaa!

Kun sattuu olemaan voimamittari lainassa ja (nimenomaan sattuu olemaan) ihan ikiomana melkoisen pätevää slacklinekamaa, niin nytpä kokeillaan miltä vähän isompi voima tuntuu. Slacklinella olen kyllä ihan kävellytkin, ja aion kävellä taas kunhan nurmikko lakkaa olemasta mutaa, mutta sen tasoisen harrastamisen voisi vallan hyvin hoitaa pätkällä nylonliinaa ja muutamalla sulkurenkaalla. Kamat on kertyneet muita tarkoituksia varten, kuten tällaista:

Riippumattoilua


Olen yrityksen ja erehdyksen kautta hakenut taljaa, jolla liina olisi mukava kiristää. Tällä hetkellä evoluutio ryömii tässä kohdassa:
n. 12:1-taljani. Voimat ovat minimimurtolujuuksia, paitsi WLL:llä merkityt maksimikäyttökuormia.
 Siinä on simppeli 6:1 jota vetää z-rig. Kuten z-rig-testissä opittiin, tuo kombo on oikeasti luokkaa 2:1. Silti tuo on mielestäni oikein mainio, kunhan lakkaa olettamasta että z-rig olisi 3:1. Näin saa näppärästi 2:1-systeemin, joka hoitaa samalla "resetoimisen" eli vetää köyden pidätinlaitteen läpi. Olen myös aika tyytyväinen siihen, miten eri osien lujuudet ovat mukavasti harmoniassa. Olen käyttänyt enemmän kahdella tuplapyörällä rakennettua 5:1, jota sama z-rig vetää, mutta sillä ei päästä ihan niin kauniisti 10 kN käyttökuormaan, jos nyt ei varmaan pystyisi vetämäänkään. Tosin etenkin släkätessä esijännitys ja liinalla pomppimisen aiheuttamat huiput ovat aivan eri asia, ja olen ainakin toistaiseksi aina jättänyt systeemin taljan varaan. Ehkä vielä harjoittelen soft releasen käytön.

Yksinkertaiset taljathan ovat yleensä huonoja. Jos 6:1-taljassa käyttää 97% hyötysuhteella rullailevia kuulalaakeroituja pyöriä, on lähinnä vetopäätä olevan köysikerran voima 100%, toisen 97%, kolmannen 0.97*0,97=94%, sitten 91%, 89% ja viimeisenä 86%. Nämä yhteen laskemalla saadaan n. 560%, eli todellinen taljasuhde on luokkaa 5,6:1. Jos tarvitaan voimaa tehokkaasti, kannattaa kasata vaikka kaksi z-rigiä peräkkäin. Se ei kuitenkaan sovellu kovin hyvin näin suurille kuormille, koska kuorma tulee kokonaan toiselle näistä systeemeistä ja siis ensimmäinen pidättävä laite on suoraan kuormassa kiinni. Siispä on ensin leikattava voimasta liiat pois vaikka 4:1-taljalla.

Liina on Landcruising Slacklinesin Core 2 high stretch ja soljet saman firman Lynx 4. Niille yhdessä luvataan 10 kN WLL (work load limit), joka on aika paljon kun ottaa huomioon että liinan minimimurtolujuudeksi annetaan 42 kN. Mutta uskotaan, uskotaan. Vaikkei nyt ollakaan ripustamassa mitään mihinkään korkealle, niin huomautetaanpa jo tässä, että liina, soljet, sakkelit ja kuormaliinat eivät ole kiipeilysertifioitua tavaraa eikä slackline ole missään tapauksessa ihmisten ripustamiseen sopiva järjestelmä, siis ilman varmistusta. Jos mennään korkealle, liinaa voi käyttää kuin mitä tahansa rakennetta: skeptisellä asenteella. Ja on erikseen oltava tilanteeseen sopiva kiipeilyteknisesti kelvollinen varmistus. On myös muistettava, että matalajoustoinenkin liina ja sen päässä olevat metallikamat ovat melkoinen katapultti kiristettynä, joten on suojauduttava muultakin kuin putoamiselta.

Mutta siis nyt päästään jyvälle siitä, millaisia voimia todella saan liinaan! Jos pitäisi hahmotella jotain arvauksia, lähisin siitä että voimakerroin on kymmenen ja kahdentoista välillä ja jaksan nykimällä vetää olosuhteista riippuen luokkaa 0,8 kN. Siispä 8-9.6kN. Kymmenen olisi tuulettamisen paikka. Muuten, taljan vetäminen salilla on paljon helpompaa kuin puusta roikkuen...

En uskalla laittaa enForceria suoraan liinan jatkeeksi, vaan mittaan taljan sisältä kahdesta kohdasta: punaisen ankkurilevyn ja sinisen / punaisen pyörän väliltä. Samalla voi yrittää hahmottaa, miten voimat jakautuvat. Jos tuo yllä oleva prosenttien ynnäily pitää paikkansa, sinisen pitäisi kantaa 100%+97%, punaisen loput 360%. Eli suhde ei ole 1:2 vaan 1:1.8, koska voima pienenee köyden kääntyillessä taljassa. Tässä on muuten perustelu sille, että sininen pyörä on lähempänä vetopäätä. Ainakin paperilla tätä nimittäin on mietitty!

Sitten pihalle. Ensin mittasin erikseen muutaman voima-arvon punaiselta ja siniseltä pyörältä. Parhaani mukaan kiristin 10kg, 20kg, 30kg ja 40kg Clasun matkalaukkuvaa'alla. Sitten luin kunkin kohdalla maksimivoiman enForcerilta.

Sinisen pyörän voimaa mittaamassa

Tarkkana vaa'an kanssa
Tulokset:


kgsin (kN)pun (kN)suhde
100.380.561.47
200.760.981.29
301.021.61.57
401.522.041.34

"Suhde" tarkoittaa punaisen ja sinisen pyörän voimien suhdetta. Voihan nenä, melkoista hajontaa. Pahaksi onneksi (tai tavallaan onneksi, turvallisuuden kannalta) poimin pihalla tuon helpoiten laskettavan suhteen joka saatiin 30 kg:lla, enkä yhtään laskeskellut muita. Luultavasti totuus on jossain 1.4:n kieppeillä.
Laskeminen on vakava asia
Noh, 1.6:n perusteella laskeskelin että siniseen pitäisi vetää 3.8 kN, ja miehän vedin!

Hiiop
Piti olla yhteensä 10 kN, oli jälkeenpäin tutkaillen ehkä 9.4 kN
Mutta eipä hätää, tuolla taljalla kyllä vetää sen verran lisää että saadaan kymmenen kasaan, Ja kuten sanottu, ei edes pitäisi olla tarvetta, koska tämä on vasta esijännitys. Loput hoituu kyllä kuormittamalla! Jännää päästä testaamaan sitäkin vielä joskus. Tämän leikkituokion suurimmat opetukset olivat sellaisia, joita on mahdotonta jakaa kirjoittamalla: pientä kosketusta siihen, miltä tuntuu köysi jossa on pari kilonewtonia ja liina jossa lähes kymmenen. Näppituntumaa ei koskaan voi olla liikaa.
Olivia kävi tarkastamassa


Z-rigit, osa 2: hystereesi

No joo, jo edellinen testi z-rigin hyötysuhteesta erilaisilla pidättävillä laitteilla oli oikeastaan yleisemmin kuin pelkkiin z-rigeihin pätevää asiaa. Ja tämä se vasta onkin. Mutta kun testialustana käytetään z-rigiä, niin jatketaan samalla otsikolla.

Vapautan itseni vastuusta: En ole mikään kouluttamaan kenellekään mitään näistä asioista. Jos kiinnostaa, opiskele ihmeessä lisää. Noudata laitteiden käyttöohjeita, niitä kaikkia ei ole tarkoitettu ihmisen kannattelemiseen sellaisenaan, ja varmistuslaitteissakin on pidettävä jarruköydestä kiinni. Järjestä erillinen varmistus tai backup ihmisiä nostellessasi, tai jos joku on vaarassa jäädä taakan alle. Tai oikeastaan älä tee näin kotona saati pihalla.

Nyt on siis kyse sellaisesta asiasta, joka ei välttämättä kosketa kovin monia taljoja tai taljojen käyttäjiä - tai he eivät tiedä että koskettaa. Hystereesillä tarkoitan tässä sitä "välystä", joka pidättävässä köysipyörässä eli "progress capturing devicessä" on, kun veto poistetaan ja kuorma siirtyy taljasysteemiltä pidätinlaitteelle. Tämä kuormaa nostettu matka siis kirjaimellisesti valuu hukkaan, ja on taas seuraavalla vedolla nostettava heti ensi töiksi.

Matka on pidätinlaitteesta riippuen joitain senttimetrejä, eli hyvässä tapauksessa vain muutama prosentti. Tosin esimerkiksi z-rigin tapauksessa se, että kuormaa saataisiin kerralla vedettyä kokonainen metri tarkoittaa että taljasysteemistä on kiskottava yhtäjaksoisesti kolme metriä köyttä. Kolmestakymmenestä sentistä kolme senttiä on jo kymmenen prosenttia.
Hystereesi, kuten tässä tarkoitan
Paitsi että hystereesin takia menetetyn matkan saa suoraan laskea pois kokonaishyötysuhteesta, sillä on muitakin vaikutuksia.
Älä tee näin köydelle
Kuvassa on huono esimerkki köysien käyttämisestä. Mutta jos kaveri putoaa reunan yli ja jää köyden varaan, ei muutakaan välttämättä voi tehdä. Tässä harjoituksessa kaunis ja taitava vaimoni kiskoi ruhoani z-rigillä siitäkin huolimatta, että köysikitka oli melkoinen. Ja se köysikitkaan kuluva energia menee pitkälti köyden tuhoamiseen. Edelleen, vaikka kuormaa tarvitsee kiskoa vain yhden hystereesin matka turhaan jokaisella vedolla, köysi hankautuu myös alas valuessa. Köyden liikkuma matkahan on sama kuin tuo ylempänä oleva siksak-käyrä oikaistuna, ja hystereesin takia turhaa matkaa tulee kahden hystereesin verran jokaista vetoa kohti.

Onko pidätinlaitteen valinnalla käytännön merkitystä hystereesin kannalta, ja kuinka suuri? Mitkä tekijät laitteessa mahtavat vaikuttaa hystereesiin? Yritin selvittää melkein samoilla laitteilla kuin hyötysuhdetestissä:
  1. Petzl Microtraxion
  2. CT RollNLock 
  3. Petzl Grigri 2
  4. Petzl Reverso 4, reverso-moodissa + Petzl Attache
  5. DMM Pivot + Petzl Attache
  6. Petzl Rig
  7. Petzl I'D S
  8. Petzl OK + Petzl Tibloc
Pois jäi siis köysipyörä + prusik. Tämä johtuu siitä, että itse rakennettu köysipyörän ja tarraimen yhdistelmä on hyvin epämääräinen käsite. Joku osaisi varmasti neuvoa tekemään sen paljon paremmin kuin tällä hetkellä osaan, ja vaikka nyt prusikin kohdalla on aina kyse kompromissista käyttömukavuuden ("maindaamisen" helppouden") ja hystereesin minimoinnin välillä. Täsmälleen sopivasti mitoitettu yhdistelmä köysipyörää, köyttä ja prusik-lenkkiä lienee pitkän harjoittelun tulos ja ei sitten vättämättä käytettävissä kun taljaa tarvitaan. No mutta, eiköhän perustelut riitä; pysytään kaupasta saatavissa laitteissa.

Laitteita on kahta sorttia: Kynnellisiä/hampaallisia - mantteliin pureutuvia - (1, 2 ja 8) sekä kitkalla toimivia. Kitkalla toimivista kahvalliset eli ID, Rig ja Grigri ovat käytännössä valmiiksi laskumoodissa, köyttä voi antaa kahvasta vetämällä. ATC-tyyppiset Pivot ja Reverso vaativat työkalun kuten sulkurenkaan jolla niitä saa kammettua niin että köysi juoksee, eikä niissä ole läheskään yhtä hyvä tuntuma. Mantteliin pureutuvien  laitteiden väkäset eivät päästä irti ennen kuin köyttä vedetään ylöspäin, minkä aikana Microtraxionin ja RollNLockin voi suhteellisen helposti vapauttaa tavalliseksi köysipyöräksi. RollNLock on tässä suhteessa ehkä hieman mukavampi, sen hampaat saa pysyvästi lukittua syrjään. Microtraxionissa herkästi laukeava tarrain ilmeisesti yläköydessä soolovarmistamisen takia. Climbing Technology ei taida erityisesti neuvoa käyttämään RollNLockia näin.

Tibloc taas on erityisen ristiriitainan laite. Se on kevyt, halpa ja kaunis. Insinöörin silmään se on hyvin viehättävä terästarkkuusvalu. Katsokaa nyt noita hampaita! Ja se kilisee mukavasti ja taatusti voittaa prusikin jos joutuu kenttöoloissa ja kevyillä varusteilla prusikoimaan (sic).
Tibloc, hankala, etenkin olla tykkäämättä
Mutta siis sitä ei kerta kaikkiaan saa laskumoodiin. Kun siihen kerran ripustaa jotain, sen saa irti kun taakka seisoo maassa omilla jaloillaan ja köydessä on paljon löysää. Tai kun on käytetty veistä. On ehkä kyseenalaista edes näyttää Tibloc+ovaalisulkurengas -komboa tässä yhteydessä, koska vaikkapa pelastustilanteessa mokoma härveli oikein kerjää epätoivoisia pelastuksenpelastusmanöövereitä. Ja siis älkää muutenkaan kokeilko tätä kotona, kaikki kiipeily on vaarallista, etenkin netistä saaduin opein. Summa summarum: ihana laite prusikointiin, kunhan mikään ei jää avuttomana sen varaan roikkumaan. Silti testataan!

Testiasetelma on seuraava: roikotetaan kussakin laitteessa 50 kg kuormaa ja nostetaan kuormaa z-rigillä sellainen matka, että laite aukeaa kokonaan ja köysi juoksee tasaisesti. Sitten pysäytetään liike mutta pidetään veto päällä ja merkitään köydessä olevan teipin yläreunan sijainti seinään kiinnitetylle paperille. Sen jälkeen lasketaan kuorma laitteen varaan ja annetaan asettua pari sekuntia, ja merkitään teipin uusi sijainti. Mitataan siis sitä, kuinka paljon taljalla nostettu kuorma valuu alaspäin huippukohdastaan kun taljasta poistetaan veto. Mittaus toistettiin kymmenen kertaa jokaisella laitteella, mahdollisimman paljon peräkkäsillä vedoilla kuten taljaa tositilanteessa käytettäessä. Köytenä oli Beal Access 11 mm Unicore.
Testiasetelma
Jokaisen laitteen pienin ja suurin mitattu hystereesiarvo jätettiin pois ja lopuista otettiin keskiarvo. Tulokset ovat tässä, pienimmästä suurimpaan:













12345678910Keskiarvo (2...9)Keskihajonta
Microtraxion1315161718191919191917.751.31
ID2023232323242425262723.880.88
Rig2323242424242526282824.751.19
Grigri2730303030313333343431.381.47
Pivot2932333334353638464635.883.09
Reverso3637404143434444454842.132.09
RollNLock4748494949515353545550.752.00
OK+Tibloc5657585860606061626259.501.38

Ihan kiintoisaa! Microtraxion ei yllätä lainkaan. Se tarraa kynsineen saman tien ja se tekee sen köyden "ulkokaarteeseen", jossa mantteli liikkuu nopeimmin. Tarrainosa tekee hyvin pienen liikkeen. Laite ei myöskään keinahda kovin paljon kun kuorma siirtyy molemmilta köysiltä pidättimelle. Kun katsoo kuvasta kuinka ensin köysien keskivälin linja on sulkurenkaan kanssa linjassa ja sitten kuorman puoli, ymmärtää että tällainen keinahdus on käytännössä väistämätön - ellei laitetta ole kiinnitetty niin ettei se pääse kallistumaan. Ja näinhän z-rigissä tapahtuu; kuorma on vuorotellen suhteellisen tasan molemmilla puolilla, ja vain toisella, pidättimen varassa.
Microtraxionin pieni keinahdus ja lähes näkymätön tarraimen liike
Toiset kynnelliset laitteet jäivätkin sitten jumboiksi. Kuva kertoo enemmän kuin tuhat sanaa:
RollNLockin hillitty keinahdus ja hillitön tarraimen liike

Tiblocissa ei ole mikä keinahtaisi, mutta tarraimen liike on massiivinen
RollNLockin tarrain on sisäkaarteessa, valmiina tulemaan köysipyörän tilalle. Sen hampaat ovat paljon hellemmät ja oikeastaan kitkaan perustuvat pykälät, mikä vaikuttaisi olevan manttelille mukava asia (mutta muistan lukeneeni tästä eriäviä mielipiteitä). Se on aika varmaa, että sisäkaarteessa köyden jännitys on pienempi kuin ulkokaarteessa, joten tarrain kuormittanee köyttä turvallisemmasta paikasta kuin Microtraxion. Tarraimessa on pitkä epäkesko, joka ennemmin tai myöhemmin puristaa melkein miten ohuen materiaalin vain pysäyksiin. Itse asiassa käyttöohje neuvoo käyttämään laitetta "poikkeuksellisissa tapauksissa" jopa nauhalenkin kanssa. Mutta siis niinkin paksu kuin 11-millinen köysi puristuu toivottoman myöhään.

Tiblocissa ei tavallaan mikään keinahda, koska köysi kulkee lähestulkoon samaa rataa molempiin suuntiin, Sen sijaan koko laite pyörähtää sulkurenkaan toiselle puolelle. Joskus, oikein ohuellä köydellä, saattaa käydä niin että Tibloc pysyy oikeanpuolisen kuvan asennossa vaikka köysi juoksee ylöspäin. Silloin tarraaminen on tietysti nopeampaa. En ole kokeillut, voisiko asiaa auttaa "maindaamalla" eli käsin estämällä keinahduksen. Laitteessahan on tuo kiinnitysnarun reikä, ehkä narulla voisi auttaa. Jää kokeiltavaksi myöhemmin,

ATC-tyyppiset Reverso ja Pivot olivat odotetusti aika hitaasti tarraavia ja myös valuttivat kuormaa muutaman millin, jos odotti kymmenisen sekuntia. Valuminen riippuu paljon kuormasta sekä köyden paksuudesta ja asettumisesta jarruhahloon: alle 9-millisellä dynaamisella köydet on eriseen aseteltava päällekkäin. Tässä ei odoteltu vaan mitattiin parin sekunnin päästä, mikä taljaa käyttäessä voisi olla oleellista. Samoin kuin hyötysuhdetestissä, tässäkin on annettava näille laitteille tasoitusta siitä hyvästä että näitä on aina (viihdekiipeilyssä) mukana ja joskus jopa valmiiksi köydessä kiinni.

Sittenpä kahvalliset. Grigrin huonoimmuus tässä sarjassa ehkä vähän yllätti. Jotenkin luulisi, että pienemmässä laitteessa on pienemmät liikkeet. Mutta ei:
Grigrin kenahdus ja epäkeskon liike

I'D:n keinahdus ja epäkeskon liike
Grigrin, Rigin ja I'D:n epäkeskot

En edes yritä tehdä tarkkoja mittauksia, eikä niillä olisi merkitystä, mutta näyttää että Grigri paitsi keinahtaa enemmän, sen epäkesko tekee isomman liikkeen ennen kuin köysi puristuu. Keinahtamista voi selittää kiinnityspisteen ja köyden lyhemmällä välimatkalla. Pidemmän "varren" päässä roikkuva I'D ei tietenkään keinahda yhtä isoa kulmaa, vaikka köyden sivusuuntainen siirtymä on samaa luokkaa. Epäkeskon mitat taas ovat melko samanlaiset, Grigrissä säde on jopa suurempi kuin Rigissä. Grigrissä on myös suhteellisen iso aukko jarruköyden puolella, luultavasti että varmistaminen eripaksuisilla köysillä olisi sujuvaa. Rig ja I'D:hän eivät ole varmistuslaitteita, ja totta puhuen aika huonosti niistä köyttä saakin läpi.

Yhteenvetona voisi sanoa, että saatuja lukemia voisi miettiä seuraavan kerran taljasysteemillä leikkiessään. Hystereesin merkitys riippuu täysin siitä, kuinka iso osa se on köyden kulkemasta kokonaismatkasta, ja etenkin yhdellä vedolla saavutetusta. Jos vaikkapa railopelastuksessa iso joukko vetää tasaisella jääkentällä 2:1-taljalla yhdellä isolla vedolla railoon rauenneen ylös, ei mitään merkitystä. Toinen ääripää voisi olla ahtaalla kielekkeellä - tai itsekin köysissä riippuen - partneriaan yksin pienen matkan pelastava kiipeilijä, joka tarvitsee improvisoidun 5:1-systeemin jota poljetaan jalalla. Valitettavasti paperilla hieno systeemi voi kaatua siihen, että hystereesin osuus yhdellä polkaisulla saavutetusta matkasta on 100%. Silloin on aika hyvä pystyä kaivamaan jostain Microtraxion ja vaihtaa kaveri sen varaan.

Siitäpä tuli mieleen PS-tyyppinen huomautus: Pelastusleikeissä on merkitystä sillä, saako laitteen kireään köyteen, eli voiko sen liittää vaikka varmistuslaitteen tai ankkurin ja pelastettavan väliin ennen kuin köyteen on saatu löysää. Nyrkkisääntönä: varmistuslaitteita ei saa, ja ne jotka saa, ovat hampaallisia. Microtraxion, RollNLock ja Tibloc - sekä tietysti testin ulkopuolelle jäänyt köysipyörä + prusik.


lauantai 25. maaliskuuta 2017

Z-rigit, osa 1: hyötysuhde

No niin, perusasioilla liikenteeseen! Viimeinen sysäys tämän blogin perustamiseen tuli siitä, kun sain superystävälliseltä herra T:ltä voima-anturin lainaan. Sellainen on kutkutellut mieltä jo aikoja, ja olen yrittänyt katsoa josko jollain vaa'alla tai itse rakentelemalla voisi korvata oikean, kiipeilykäyttöön tarkoitetun anturin. Ei voi. Mutta siis nyt oli yhden viikonlopun ajan käytössä Rock Exotica enForcer, jippii!

Kaikki ne ideat, joita tätä tilaisuutta odotellessa päähäni oli kertynyt, patoutuivat hirvittäväksi sumaksi. Onneksi sain poimittua seasta ehkä ihan perustellun ensimmäisen labrailun aiheen: z-rigin "hyötysuhde", kun muuttujana on pidättävä taljapyörä (tai sen sijainen). Z-rig on epäilemättä perustavanlaatuisin taljasysteemi, jota kiipeilyssä käytetään. Nimellisesti sen voimakerroin on 3:1, ja käytännön kerrointa olisi nyt tarkoitus kokeilla. En tiedä onko sitä oikein kutsua hyötysuhteeksi, koska sellaisen kai pitäisi olla 0-1, mutta menköön otsikossa tiiviyden nimissä.

Koska z-rig on kevyt ja minimimäärällä tarvikkeita rakennettavissa oleva taljasysteemi, siinä myös luultavimmin joudutaan käyttämään ei niin ihanteellisia tarvikkeita. Esimerkiksi pidättävänä taljapyöränä ("progress capturing device") saattaa olla varmistuslaite, jos joudutaan auttamaan ylhäältä varmistettavaa kakkoskiipeilijää. Muutenkin varmistuslaitteessa on paljon hyvää tuossa tarkoituksessa: se ei riko köyden manttelia, se on helppo vapauttaa kuormitettuna sekä vaihtaa laskumoodiin ja se on (ainakin melkein) käyttöohjeen mukaisessa käytössään kun sen varassa roikkuu ihminen.

Tässä käytettyjä termejä. Olen kiitollinen, jos joku kertoo "traktorin" tilalle yleisemmin hyväksytyn vaihtoehdon.
Tutkitaan kahta asiaa. Ensin mitataan, kuinka suuri voima liikkumattomaan köyteen saadaan taljaa vakiovoimalla vetämällä. Vakiovoima saadaan vakaasta kädestä ja Clas Ohlsonin matkalaukkuvaa'asta. Nauru seis, tämä on vakava paikka! Tuo vaaka on köyhän miehen enForcerini. Ja sitä paitsi kuvasta poiketen harmaa. Mutta myönnän, tässä on paljon satunnaistekijöitä.

Toiseksi mitataan, nyt ihan enForcerilla, kuinka suuri voima tarvitaan vakiomassan nostamiseen. Edelleen voima tulee vakaasta kädestä, ja koska kiihdytys vaikuttaa ihan samalla tavalla kuin painovoima, tässä on vähintään yhtä paljon satunnaistekijöitä. En nyt tähän hätään keksi parempaakaan tapaa saada vakiokuorma taljan läpi liukuvaan köyteen tai vetää köyttä vakionopeudella.

Tutkittavat pidättävän köysipyörän virkaa hoitavat laitteet ovat:
  1. Petzl Microtraxion
  2. CT RollNLock 
  3. Petzl Grigri 2
  4. Petzl Reverso 4, reverso-moodissa + Petzl Attache
  5. DMM Pivot + Petzl Attache
  6. Petzl Rig
  7. Petzl I'D S
  8. Kuulalaakeroitu köysipyörä (Camp Big pulley mobile) + prusik
  9. Petzl OK + Petzl Tibloc
Köysi vaikuttanee paljon. Rigillä ja I'D:llä ei käyttöohjeen mukaan voi käyttää kuin paksuja työköysiä, kun taas sporttilaitteet on suunniteltu ohuemmille dynaamisille. Ihan vain että nähtäisiin mitä eroja tällä akselilla saadaan, otetaan mittaukset kahdella skaalan eri reunoja edustavalla köydellä:
  1. Beal Access 11 mm unicore (työköysi)
  2. Beal Cobra II 8.6 mm unicore (dynaaminen puoliköysi)
"Traktorina" toimii 6 mm prusik-narun, sulkurenkaan ja pienen mutta kuulalaakeroidun Petzl Partner -köysipyörän yhdistelmä.

Tähän asti oli suunnitelmaa. Kuvat kertokoot mitä todella tapahtui:
Liikkumattoman kuorman järjestely, testattavana Rig.

Painoa on tarpeeksi, ei nouse. Tästä vedin 30 kg Clasun luotettavaan puntariin (no en tuolla otteella sentään). Sitten luin enForcerin mittaaman maksimivoiman.
On se ihana!
DMM Pivot pidättävänä laitteena
Camp Big Pulley Mobile ja prusik
OK ja Tibloc

Tulokset olivat osittain hyvinkin yllättäviä. Koeasettelun kysymyshän kuuluu: "Kun vedetään 30 kg vastaavalla voimalla z-rigillä kiinteä köysi kireälle, kuinka kireälle köysi tulee?". No näin kireälle.

Köytenä Access:
  • Microtraxion: 0,76, 0,76, 0,74 kN
  • RollNLock: 0,74, 0,8, 0,74 kN
  • Grigri 0,64, 0,64, 0,62 kN
  • Rig 0,6, 0,58, 0,6 kN
  • I'D 0,58, 0,6, 0,58 kN
  • Pivot 0,58, 0,6, 0,62 kN
  • Reverso 0,62, 0,62, 0,62 kN
  • Big Pulley 0,76, 0,74, 0,72 kN
  • OK+Tibloc 0,66, 0,68, 0,66 kN
Kappas vaan. Ensinnäkin eniten prot laitteet olivat kehnoja, käytännössä yhtä huonoja kuin tuubimaiset laitteet Pivot ja Reverso "guide-moodissa". Jos katsoo ylempää Pivotin kuvan, on vaikea ymmärtää miten tämä on mahdollista. Luultavasti siten, ettei missään näistä laitteista kovinkaan iso osa voimasta tule laitteen "toisiopuolelta", eli iso tai vähän vähemmän iso kitka, voima tulee lähestulkoon kokonaan traktorista.

Tähän viittaavat tietysti voimien suuruusluokatkin. Todellinen 3:1 tarkoittaisi että 30 kg vastaavalla voimalla vetämällä (karkeasti ottaen 300 N) pitäisi taljan antaa 0,9 kN. Nämä arvot ovat lähellä 2:1 eli 0,6 kN. Tässä vielä keskiarvot paremmuusjärjestykseen laitettuna:

Köytenä Access, liikkumaton kuorma

Sitten liikkuvan kuorman testi. Nyt koeasettelun kysymys kuului: "Kun taljalla nostetaan tasaisesti 60 kg massaa, kuinka iso voima tarvitaan?". Kuva selittää:

Liikkuvan testin järjestely. Vaihdoin suuntaa Camp Tethys Pro -köysipyörällä, joten mittaustulokset eivät ihan tarkalleen kerro z-rigin voimakerrointa. Massa on 60 kg. Vedin ensin rauhallisesti mustasta slingistä kuorman irti maasta, hellitin ja otin ensimmäisen lukeman (maksimivoima), Sitten kaksi kertaa nollasin laitteen, vedin kuormaa muutaman sentin ylöspäin ja otin lukeman.
Tulokset:
Köytenä Access, liikkuva kuorma

Sitten samat mittaukset Cobralla vedellen:

Köytenä Cobra, liikkumaton kuorma

Köytenä Cobra, liikkuva kuorma

Eipä saa ohutkaan köysi sporttilaitteita loistamaan. Sillä ei tässä niinkään ole merkitystä, että yleisesti ottaen tulokset ovat paremmat. Cobra on paitsi ohuempi, myös "golden dry" -käsitelty, eli melko liukas mato.

Huomioita tuloksista: Mitä isompi epäkesko kahvallisessa laitteessa, sen huonompi se vaikuttaa olevan köysipyöränä. Ehkä se voi johtua siitäkin, että I'D:ssä ja Rigissä on paljon Grigriä syvempi ura jossa köysi juoksee. On myös kiinnostavaa, miten iso köysipyörä ei ole selvästi parempi kuin Microtraxion, joka kylläkin on tunnettu hyvin laakeroituna. OK-Tibloc-kombon sijoittuminen noin ylös on yllätys. Ehkä haluan vielä palata asiaan tutkimalla pelkkää kitkaa jollain fiksummalla menetelmällä, sitten saadaan vahvistus.

En malta olla lisäämättä klassikkokoetta loppuun! Jätetään traktorista köysipyörä pois, niin että köysi juoksee sulkurenkaan läpi, näin:

Traktori ilman köysipyörää

 Tulokset parilla pidätinlaitteella verrattuina alkuperäisiin mittauksiin:

Traktori köysipyörällä vs. ilman (*), liikkumaton kuorma

Traktori köysipyörällä vs. ilman (*), liikkuva kuorma

Klassikkokokeelle klassikkotulos: Huonoin laite niin että traktorissa on hyvä köysipyörä on parempi kuin paras laite niin että traktorissa on vain sulkurengas kääntöpisteenä. Nättiä!

Jätetään tämä tarinan opetukseksi: hyvänkin taljan pystyy pilaamaan turhalla kitkalla lähellä vetopäätä. Siis parhaat köysipyörät lähelle kättä, siinä nyrkkisääntö!



perjantai 24. maaliskuuta 2017

Mitä ihmettä

Nykyään, tänä leikkivien aikuisten aikana, on vaikea yllättää ketään oudolla harrastuksella. Omani on luultavasti melko tavallinen, mutta silti sellainen ettei sille ole yksiselitteistä nimeä. Kiipeilen, joo, mutta olen paljon kiinnostuneempi siitä tekniikasta, jolla takapuolen ja maapallon yhteentörmäys estetään, kuin itse kiipeilystä. Ehkä se johtuu luonteenlaadusta, ehkä siitä etten jaksa treenata päästäkseni kiipeilyssä eteenpäin, ehkä siitä että kamaleikeissä verrokkeja on kiipeilyä vähemmän ja saan valheellisesti tuntea osaavani. Kiipeilen myös mielelläni ihan mihin vain päästäkseni olemaan korkealla ja leikkimään niillä kamoilla. Eteläisessä Suomessa se tarkoittaa usein puuta, joskus rakennusta tai siltaa ja totta kai kallioitakin.

Ihan normaalia
Olen tottunut siihen, että jos vaikka aivan tavallisesti menen torstai-iltana räntäsateessa kokeilemaan kiinnostavaa viritystä pihapuiden väliin, ihmiset tulevat kyselemään tai ainakin näyttävät siltä että haluaisivat. Suurin osa kysymään tulevista on ihan positiivisella mielellä, eikä tähän mennessä ole poliisia saatu ihan paikalle asti, mutta luulen että soitettu on. Etenkin köyden heittely oksien yli aiheuttaa huolestuneita katseita, mikä tietysti on hyvä asia. Ja jotkut nyt vain ovat huolissaan kaikesta tavallisuudesta poikkeavasta. Pihatiellä autoilu on tavallista, siis turvallista, mutta puuhun köyden virittämisessä täytyy olla jotain vaarallista tai ainakin haitallista. Toistaiseksi on kuitenkin selvitty avoimella rupattelulla ja höntin innon estottomalla näyttämisellä.

Puhumattakaan kaikesta positiivisesta sosiaalisuudesta! Lapset, koirat ja oudot harrasteet - niilläpä pääsee ihmisten kanssa jutun alkuun. Lapsista puheen ollen, yleisönä he edustavat koko skaalaa konservatiivisimmasta "mitä järkeä" -tyypeistä aivan kertakaikkiset intohepulit vetäviin. Usein harmittaa ettei oikein voi napata pieniä valjaita kassista ja kutsua kokeilemaan. Tai mitä vastaisi lapselle, joka tulee kotiin ja pyytää lupaa: "joku setä lupas nostaa mut puuhun jos teille sopii"?

Blogin perustaminen on aina välillä käynyt mielessä, koska tykkään muutenkin dokumentoida puuhiani pöytälaatikkoon, eikä minulla ole mitään syytä pitää niitä privaatteina. Ei siis haittaa, vaikka kukaan muu ei saisi kirjoitelmistani mitään irti. Siltä varalta, että joku kuitenkin sattuisi tuotoksiani lukemaan, laitetaan heti tähän alkusanoihin pieni vastuuvapauslauseke: En oikeasti, siis vankan, riittävän monen toiston ja vaihtelevien tilanteiden kautta tulevan kokemuksen pohjalta osaa juuri mitään. Olen Suomen Kiipeilyliiton kouluttama KTO, eli muodollisesti saan hädin tuskin ripustaa ihmisen kaikkein selkeimpään ja yksinkertaisimpaan ankkuriin ja kiipeilyttää yläköydessä. Ja niitäkään aiheita minulla ei ole todellisia rahkeita kouluttaa kellekään. Siispä hienoa jos saat ideoita ja inspiraatiota jutuistani, mutta älä kokeile niitä kotona. Äläkä etenkään pihalla. Suhtaudu kaikkeen täällä ja muualla internetissä olevaan tietoon hyvin skeptisesti. Samoin omaan järkeesi. Rakenna konventioiden varaan, ja jos haluat tehdä jotain mitä et ole nähnyt ennen tehtävän, siirry sitä kohti hyvin pienin askelin.