maanantai 6. marraskuuta 2017

Taaspa taljojen hyötysuhteista

En edes yritä saada tiivistettyä otsikkoon tämän pienen kenttätestin aihetta. Se olisi jotain sellaista kuin "mahdollisimman tehokkaat, pidätinlaitteettomat taljasysteemit" tai "kuinka saan reppuun mahtuvilla tarvikkeilla kahden muutaman metrin päässä toisistaan olevan ankkuripisteen väliin mahdollisimman helposti mahdollisimman suuren staattisen voiman". Vastaukseksi ei kelpaa "osta Motonetista vaijeritalja, 19,90€". Onneksi ei tarvitse perustella tätä kenellekään, koska en ehkä osaa. Tietenkin haluan selvitä kiipeilykamoilla, jotka muka ovat mukana muutenkin - tosin en tiedä missä mukana, jos nyt tässäkin käyttämääni arsenaalia katson. Ehkäpä perustelen asian itselleni niin, että tämä on maailmani, näillä mennään, ja näitä opiskellaan niin paljon kuin suinkin.

Testiasetelmaa
Voimat mitattiin Rock Exotica enForcerilla käyttäen maksimiarvon muistia, ja taljan sisään vedetyn voiman normalisoin mainiolla Clas Ohlsonin matkalaukkuvaa'alla. Ei, se ei oikeasti ole mainio, koska se yrittää löytää arvon johon voima asettuu, joten jossain vaiheessa vetoa se todellakin sitten asettuu. Silti uskon, että tällä vaa'alla mitattu 30 kg vastaa riittävän tarkasti 0,3 kN voimaa.

Tutkailin tässä lyhyessä sessiossa eräänlaista nelikenttää. Ensinnäkin A) z-rig, jota vedetään toisella z-rigillä, jolloin lopputuloksena on teoreettisesti 9:1. Sitten B) tästä kehitelty kompleksi versio. B:n laskennallinen taljasuhde on 11:1.

A) "Z rig on Z rig", 9:1

B) 11:1
Nelikentän toisen reunan muodostavat systeemit, joissa toisen z-rigin korvaa simppeli 5:1. C) talja, jota käytän mielestäni perustellusti slacklinen kiristämiseen: 5:1 jota vedetään z-rigillä. Palaan perusteluihin.
C) "Z rig on 5:1", 15:1
Neljäs ruutu on D) vastaavalla tempulla parannettu C, kuin mitä A:lle tehtiin että saatiin B. Laskennallinen taljasuhde on 19:1. Ehkä jo tässä vaiheessa voisi huomauttaa, että 19:1 on aikuiselle ihmiselle tolkuton suhde. Jos pystyy vetämään vaikkapa 0,6 kN köyteen, huonollakin hyötysuhteella tällainen talja tuottaa helposti sellaisia voimia, että pitää todella laskea solmujen, tarrainten ja köysipyörien kokemat voimat.
D) Sama C:lle kuin B oli A:lle, 19:1
Mitäs tässä lässyttämään, tulokset tiskiin. Kutakin taljaa vedettiin siis rauhallisella, 0,3 kN kohdalla loppuvalla vedolla. En toistellut. Teen ehkä joku päivä hieman tieteellisemmällä otteella paremman tutkimuksen.
  • A) 1,9 kN
  • B) 2,3 kN
  • C) 2,9 kN
  • D) 3,8 kN
Jos sitten verrataan näitä lukuja laskennallisiin (esimerkiksi A:n pitäisi 0,3 kN voimalla tuottaa 9 x 0,3kN = 2,7kN), saadaan hyötysuhde (todellinen/laskennallinen) ja todellinen taljasuhde:

  • A) 70%, 6,3:1
  • B) 70%, 7,8:1
  • C) 65%, 9,8:1
  • D) 66%, 12,6:1
Kiinnostavan tylsää. Jos systeemissä on simppeli 5:1, hyötysuhde on 65%. Jos taas pidättäytyy korkeintaan z-rigeissä, hyötysuhde on 70%. Melkein kuin oppikirjasta, vaikkakin melkein sanoisin hyötysuhteita suhteellisen hyviksi. Aiemmin mittasin kahden kuulalaakeroidun pyörän varaan rakennetun z-rigin hyötysuhteeksi 82%. Jos tällaisia laittaa peräkkäin kaksi kappaletta, teoriassa toisesta päästä tulee ulos sisään laitetusta energiasta 82% x 82 % = 67%. Ai kun nättiä! Oikeasti nyt mitatulla datalla ei kylläkään pitäisi puhua yhden prosenttiyksikön tarkkuudella.

Ehkä vielä muutama sana systeemeistä.

A:n kauneus on yksinkertaisuudessa. Se on yksinkertaisin rakentaa, helppo tunnistaa, ja siinä on vain yksi tarrain. Toki pitää muistaa, että kaikissa systeemeissä vasemmanpuolinen punainen ankkurilevy korvaa yhden tarraimen, jos vertaa tilanteeseen jossa systeemillä olisi tarkoitus nostaa jotain pidempi matka, jolloin systeemiä pitäisi pystyä resetoimaan välillä. Silloin pitäisi tietenkin lisäksi korvata oranssi pyörä jonkinlaisella pidättävällä laitteella (tai lisätä pyörään prusik). Yhteensä kolme tarrainta B:n tapauksessa moninkertaistaa riskin, että jokin tarrain törmää ennen pitkää köysipyörään. Ja joka tapauksessa huolehdittavaa on enemmän. Lisäksi systeemi vaatii taatusti paljon enemmän tilaa kuin A.

A:ssa on myös se tyylikäs piirre B:hen verrattuna, että kuorma jakautuu tolkullisessa suhteessa (3:1) oranssille ja metallinväriselle pyörälle, kun B:ssä yksi pyörä kantaa 8/9.

Pidän systeemin C yksinkertaisuudesta ja säädettävyydestä sekä siitä, että kun laitan oranssin yksinkertaisen taljapyörän tilalle I'D:n, saan juuri sopivassa kohdassa olevan PCD:n jonka kuorma säilyy juuri sopivan kohtuullisena slackline-käytössä. Siinä tapauksessa ei tietenkään pidä edes optmimismin puuskassa puhua 15:1:stä.

D todellakin on aika yliampuva, koska reippasotteinen käyttäjä saattaa sillä yksin ylikuormittaa heppoisen taljapyörän. Joskus silti saattaa olla hyödyllistä pystyä tuottamaan isohko voima leppoisalla vedolla. Olen esimerkiksi kokeillut joitain yksittäisiä ankkuripisteitä  6kN voimalla. Jos haluaa saada tällaisen voiman aikaan tasaisella, rauhallisella vedolla ja yksin, ei 11:1 riitä. Ja miksi rehkiä, jos kerrankin selviää käyttämällä päätään.

keskiviikko 27. syyskuuta 2017

Mielipide mikrohalkeamista

Haa, onnistuin muodostamaan mielipiteen pudotettujen kiipeilykamojen käyttökelpoisuuden ikuisesta kysymyksestä! En väitä että tämä olisi totuus, muodosta ihmeessä oma käsityksesi. En myöskään lupaa ettei mieleni vielä muuttuisi.

Ei ole tieteellistä näyttöä, että korkealtakaan kovalle alustalle pudonnut, päällisin puolin ehjä laite olisi heikompi kuin pudottamaton vastaava laite. Ja näyttöä on haettu useaan kertaan; otannat ovat olleet riittävän suuria, pudotuskorkeutta riittävästi (esim. 30 m) ja alustana betonilaatta. On sekä tehty vetolujuuskokeet että etsitty murtumia rötgenkuvilla. Jopa El Capitanin satoja metrejä korkean Salathe wallin alta löytyneistä sulkurenkaista on etsitty selvästi heikentyneitä - turhaan.

http://www.outdoorsafetyinstitute.com/index.php/news/single/should_you_retire_a_dropped_carabiner/
https://fatcanyoners.org/bush-guide/dropped-carabiners/

Ei myöskään tunneta tapauksia, joissa aiemmin pudonnut sulkurengas olisi pettänyt käytössä - itse asiassa käytössä katkeilevat sulkurenkaat taitavat loistaa poissaolollaan ylipäätään.

Oletettujen mikrohalkeamien vaarana pidetään ilmeisesti vaihtokuorman (eli toistuvan kuormittamisen) murtumaa kasvattavaa vaikutusta. Alkusärö vaikuttaa oleellisesti kappaleen väsymiseen eli rikkoutumiseen vaihtokuorman alla. Kiipeilylaitteiden kuormitustestit eivät sisällä vaihtokuormituskoetta, koska alkusärö vaikuttaa myös vetomurtolujuuteen. Kun suunnittelukerroin murtolujuuden suhteen on riittävän suuri, eli käyttökuorma on riittävän pieni suhteessa murtolujuuteen, ei käyttökuorman luokkaa olevalla vaihtokuormallakaan tule kestävyysongelmia. Tai näin oletan päättelyketjun kulkevan.

Vaikuttaa siltä, että mikrohalkeamat ovat myytti. Eräät selittävät alkuperäksi 50-luvun valurautaiset nousukahvat, jotka todellakin saattavat murtua ns. hauraalla mekanismilla ja siis saada merkittäviä, huomaamattomia murtumia pudotessaan. Itse asiassa monet kiipeilytekniikkaa tuntevat lähtevät siitä, että  mikrohalkeamat eivät ole todellisia, mutta vetoavat kuitenkin siihen, että kun nyt kerran on herännyt epäilys laitteen (tyypillisesti sulkurengas tai varmistuslaite) turvallisuudesta, on parempi heittää se menemään ja ostaa uusi. Epäilys toki kaivertaa mieltä ja vaikuttaa kiipeilyyn koko ajan.

Tämä "ne ovat halpoja" -argumentti kuitenkin selvästi ontuu. Ensinnäkin argumentti pätee yhtä hyvin vaikka mustaan magiaan: jos alkaa pelätä että noita on kironnut laskeutumislaitteen, tietenkin on ikävä laskea henkensä sen varaan. Argumentin perusteella siis pitäisi uusia laite koska "se on halpa", eikä esimerkiksi selvittää, onko mustalle magialle mitään näyttöä. Toiseksi, köyden päälle astuminen on samantyyppinen asia kuin laitteiden (matalaltakaan) pudottaminen; kaikki tietävät ettei sitä saisi tehdä, ja kiellolle on myös järkevä perustelu. Tieteellistä näyttöä köyden heikkenemisestä hiekanjyvien tunkeutuessa ytimeen on luultavasti yhtä paljon kuin mikrohalkeamien vaikutuksesta sulkurenkaan lujuuteen. Silti kukaan ei uusi köyttä pelkän päälle tallomisen takia, koska se ei ole halpa. Tuskin kukaan kuitenkaan suoraan sanoo, että köysi on juuri sen verran kallis että riski kannattaa.

On silti mahdollista, että metallista/muovista valmistettu kiipeilylaite rikkoutuu vaarallisesti pudotessaan, selvähän se. Tietenkin pudonneet laitteet on erityisesti tarkastettava (kuten kaikki laitteet säännöllisin välein). Oleellinen kysymys kuuluu, kuka osaa tehdä tällaisen aistinvaraisen tarkastuksen riittävän hyvin.

Putoaminen on myös erityisesti kiipeilylaitteita koskeva riski. On toki muitakin mekanismeja, joilla ne saattavat vaurioitua, mutta olisi saivartelua verrata niitä putoamiseen. Veneen avaimiin saa kelluvia avaimenperiä, koska niiden suurin uhka ei ole vaikkapa jäädä puristuksiin painavien asioiden alle. Kun siis kiinnitetään erityistä huomiota putoamisiin, saadaan haaviin valtaosa kiipeilyyn liittyvistä tilanteista joissa huomaamattomia vaurioita saattaa syntyä.

Sanan "mikro" yksi tavallinen määritelmä on "niin pieni, ettei sitä näe paljain silmin". Tavallaan voisi sanoa, että jos laite on (pudotessa) rikkoutunut vaarallisesti, mutta tarkastaja ei huomaa vaikkapa kokonaan puuttuvaa osaa, kyseessä on "mikrohalkeama". On myös huomattavasti mukavampi kuulla perusteluksi sille, ettei ole pätevä tekemään aistinvaraista tarkastusta se, että "mikrohalkeama" saattaa jäädä näkemättä kuin se, että ehkä on sokea jollekin isolle vialle. Ihminenhän todella saattaa olla hyvinkin sokea asioille, joita ei sillä hetkellä ymmärrä tai vain satu näkemään. Me kaikki, kokeneet ja kiipeilylaitteista erityisen kiinnostuneet mukaan lukien.

Voi ajatella, että mikrohalkeamiin vetoaminen on kohtelias ja pedagogisesti tiedostava tapa sanoa, että jokin sinänsä aistinvaraisesti havaittavissa oleva vika saattaa jäädä huomaamatta. Terveellä tavalla skeptinen ihminen osaa olla skeptinen myös omia aistejaan kohtaan, ymmärtää erehtyväisyytensä ja hyväksyy sen ettei välttämättä kykene tarkastamaan mahdollisesti rikkoutunutta laitetta riittävän hyvin. Jokainen ohjaajan, kouluttajan tai muuhun asiantuntemusta edellyttävään rooliin joutunut saa itse miettiä, onko liian holhoavaa ja elitististä olla kertomatta tätä totuutta (?) myös vielä kokemattomammille ja ehkä teknisesti vähemmän orientoituneille kiipeilijöille.

Jokin määrä mikrohalkeamamyyttiä lienee terveellistä kiipeily-yhteisölle. Jos tämä uskomus säästää vuosien mittaan joitakin ihmishenkiä maailmalla, niin kenties se on painavampi asia kuin hyvien laitteiden turhan romuttamisen epäekologinen kulttuuri (käytännössä tosin valtaosa taitaa siirtyä uudelle omistajalle, joka mielellään "romuttaa laitteen" vuosien käytön myötä). Itse saan ison immuunireaktion kaikista sellaisista uskomuksista tai tavoista, jotka eivät perustu totuuteen vaan tavalla tai toisella erehdyttävät ihmiset toimimaan oikealla tavalla.

lauantai 5. elokuuta 2017

Ankkurin piteneminen ja iskukuorma

Aiemmin löydettiin ihan konkreettisesti ankkurin pitenemisen aiheuttamat kaksi piikkiä, ja aihetta on tullut spekuloitua jonkin verran. Nyt ryhdistäydyin ja edes yritin liittää aiheeseen jotain empiriaa.

Yritän olla ytimekäs: Kun ankkuri pitenee yhden pisteen pettäessä ja kuorman romahtaessa muiden pisteiden varaan, näiden pisteiden kokema iskukuorma koostuu ainakin kahdesta osasta. Primäärinen (ajallisesti) johtuu siitä, että kuorman ja ankkurin yhdistävä materiaali, lähinnä köysi, toimii jousen tavoin ja räpsähtää lyhemmäksi, niin että ankkurin massiivisten osien (kuten sulkurenkaat) ja osin itse köyden massa paiskautuu ankkurimateriaalia vasten. Jos ja kun ankkurimateriaali yleensää on mahdollisimman vähäjoustoista, saattavat pisteet kokea hyvin terävän iskukuorman. Tuossa viitatussa aiemmassa kokeessa tämä isku oli noin 0,1 s pisteen pettämisen jälkeen, ja voimahuippu n. 3,3 kN.

Sekundäärinen isku, edelleen lähinnä ajallisesti, on sitten se helpommin ymmärrettävä: kuorman putoaminen uuteen asemaansa. Kokeessamme tämä tapahtui kohdalla 1 s ja huoppukuorma oli 2,6 kN. Nämä arvot eivät tietenkään ole mitään yleispäteviä, vaan riippuvat tapauksesta. Oletan, että testin tapaus (köysirata, melko paljon köyttä) korostavat primääristä iskua.

Perustelen oletukseni. Ensimmäinen isku vaatii köyteen sen verran venymää, että vapautettuna tämän venymän jousiefekti viskaa ankkurin massiivisia osia päin ankkurin löystyneitä osia. Puhutaan yksinkertaisuuden vuoksi sulkurenkaasta (master point) ja slingistä, kuten sliding x -ankkurissa on. Siis köyden "jousimaisuuden" on riitettävä paiskaamaan master point riittävän lujaa päin slingin loppupäätä. Kiristetyn köyden jännitys tietenkin vastaa kiristävää kuormaa, vaikkapa suoraan köydessä roikkuvaa massaa. Mutta se, kuinka jännitys pienenee kun köyden annetaan lyhetä esimerkiksi kymmenen senttiä, riippuu köyden dynaamisuudesta ja tietenkin pituudesta. Lyhyt pätkä vaijeria tai superstaattista polyesterinauhaa venyy sadan kilon kuormalla joitain millimetrejä, joten on helppoa ymmärtää ettei sellainen toimi "ritsana" yhtä hyvin kuin 30 metriä staattista köyttä (kuten testin köysiradassa), dynaamisesta puhumattakaan - vaikka kuormana olisi täsmälleen sama sata kiloa.

Toiseksi köysiradan tapauksessa ankkurin piteneminen kasvattaa "sagia", eli helpottaa ankkurikulmia. Ankkurikulma ei vaikuta pätkääkään primääriseen iskukuormaan, mutta sekundääriseen kylläkin. Testissämme helpompaan kulmaan pudonneen köysiradan lopullinen kuorma oli tasan puolet alkuperäisestä, eli jäljelle jäänyt piste kantoi saman kuorman kuin alkutilassa, jossa se jakoi kuorman toisen pisteen kanssa.

Sain köysiratatestistä kommentin, jota en aluksi ymmärtänyt. Eräs ehdotti, että koe pitäisi toistaa myös yläköydessä riippuvalla massalla. En heti tajunnut, että nämä kaksi piikkiä voidaan saada myös siinä tapauksessa. Jos joku olisi näyttänyt silloin tämän kuvan, olisin tajunnut heti:

Pettävä ankkuri, masterpointin massa, köysi eli jousi, kuorman massa
Painovoima on siitä hauska juttu, että se vaikuttaa kappaleisiin samassa suhteessa kuin kappaleen massahitaus jarruttaa kappaleen kiihdyttämistä. Siispä kaikki kappaleet putoavat samalla kiihtyvyydellä. Toki koko kuvan hässäkkä lähtee putoamaan alaspäin, mutta ankkurin ja kuormana toimivan massan yhdistävä köysi pyrkii samalla lyhenemään, vetäen ankkuria ja massaa toisiaan kohti. Kun ankkuri nyt kuitenkin käytännössä on kevyempi kuin kuorma, alle sadasosan kuorman massasta, voi yksinkertaisesti olettaa että jousi vain vetää ankkuria kohti kuormaa. Joka tapauksessa ankkurin vauhti kiihtyy aina kovemmin kuin kuorman.

Jos jousi on riittävän pitkä eikä liian jäykkä (eli köysi liian staattinen), kuorma on ehkä venyttänyt sitä selvästi enemmän kuin mitä ankkuri pitenee. 50-metristä staattistakin köyttä saa taljata pari metriä ennen kuin siinä on sadan kilon kuorma. Hyvässä tapauksessa tuo puolen metrin luokkaa oleva ankkurin piteneminen päästää köyden jännityksestä vaikkapa vain 30%, niin että jos alussa köysijousi kiskoo ankkuria kohti kuormaa sataa kiloa vastaavalla voimalla, niin vielä puolen metrin päässäkin 70 kiloa vastaava voima kiskoo sulkurenkaaseen lisää vauhtia - kunnes sulkurengas paukahtaa slingin päätyyn.

Eikä tässä vielä kaikki! Mikäli köydessä todella on jäljellä tuo 70 kiloa vastaava voima siinä vaiheessa, kun ankkurin piteneminen loppuu väkivaltaisesti, ei kuorma todellakaan putoa löysän köyden varaan. Vai mikä putoamiskerroin se on, jos köysi jo valmiiksi kannattelee satakiloista kappaletta 70 kg vastaavalla voimalla? Kun painovoima lisätään, nettovaikutukseksi jää 30-kiloisen kappaleen painovoima kiihdyttämään 100-kiloista massaa. Tulee mieleen vanhat filmit kuusta.

Melkein käytäntöä, nimittäin internet-empiriaa: Beal ei kerro lempiköyteni Access 11 mm Unicoren venyvyyttä, mutta esimerkiksi Sterling Superstatic 11 mm venyy 300 paunan (136 kg) kuormalla 3,9%. Jos nyt oletetaan, että köysi on lineaarinen jousi, eli että se venyy kaksinkertaisen määrän mikäli voiman kaksinkertaistaa, saadaan venymäksi 100 kg kuormalla 2,9%. Siispä viidenkymmenen metrin matkalle sadan kilon kuormalla tulee venymää 140 cm - kutakuinkin kaksi kertaa se, mitä 150 cm slingistä tehndyn sliding x:n piteneminen olisi pisteen pettäessä. Eli lineaarisen jousen oletuksella 50 metrin staattisellakin köydellä 70 cm lyheneminen vain puolittaisi köydessä olevan jännityksen.

Suomeksi sanottuna, riittävän pitkällä köydellä voisi käydä näin: Ankkurin toinen piste pettää, köysi räpsähtää uuteen, edelleen kireään asentoon. Tähän kuluu luokkaa 0,1 s, eikä köydessä roikkuva kuorma juurikaan ehdi reagoida. Koska köysi ei ole aivan niin kireä kuin alun perin, painovoima onnistuu kuitenkin kiskomaan kuormaa alaspäin, ja alimman pisteensä kuorma saavuttaa vaikkapa sekunnin kuluttua. Ainoa hetki, jolloin mikään materiaali oli kokonaan kuormaton, oli ensimmäisen 0,1 sekunnin aikana, kun ankkuri oli lyhenemässä, joten vain primäärinen iskukuorma on todella isku.

Toinen ääripää olisi sitten täysin joustamaton tai hyvin lyhyt köysi tai muu ankkurin ja kuorman yhdistävä asia. Ainakin voi sanoa, että jos yhdistävä materiaali on kuormitettuna lyhempi kuin ankkurin piteneminen, ei mikään määrä joustoa saa aikaan primääristä iskua. Kuorma ja masterpoint putoavat yhtenä möykkynä painovoiman vetämänä niin alas kuin pidentynyt ankkuri päästää, ja sitten massa rämähtää jäljelle jääneen pisteen varaan. Nyt kaikki osat ovat vapaassa pudotuksessa, kunnes kaikki liike-energia menee sekundääriseen iskukuormaan.
Pettävä ankkuri, masterpointin massa, hyvin staattinen ja lyhyt köysi, kuorman massa

Sitten oikeaa käytäntöä

Ajateltiin Jukan kanssa vähän leikkiä, vaikka tiedettiin ettei mitään näin pitkiä köysiä saadakaan roikkumaan, tai aikanaan kunnollista testikuormaa niiden varaan. Viritettiin suhteellisen jäykkään ankkuriin, muuan sillan tukirakenteisiin, sliding x -ankkuri ja ripustettiin siihen Aleksis III, 100-kiloiseksi punnituksessa todettu kivenmurikka. Ankkurin ja Aleksiksen väliin ei valitettavasti saatu kuin surkeat viisi metriä köyttä, vaikka olin toivonut edes kahdeksaa.

Jotain oli jo opittu, mutta paljon oli opittavaa jäljellä. Olin ajatellut, että ankkuripisteen pettämisen simuloiminen olisi näppärintä katkaisemalla shuntin läpi (ulos ja saman tien takaisin sisään) kulkevan köysilenkin kanssa. Näin ei tarvitsisi solmia mitään, ja köyttäkin kuluisi minimimäärä per pudotus. Kuvasta voi tihrustaa.

Oikealla jäljelle jäävä piste ja voimamittari, vasemmalla pettävä piste (huono versio)
Tiesin ennestään, että shunt luistaa herkästi jos siinä on kaksi köyttä, tai jopa sama köysi kahteen kertaan. Mutta jotenkin ajattelin, ettei se haittaisi. Tiesin myös ennestään, että sliding x ei tosiaankaan tasapainota itseään kovin täydellisesti, vaan se tarvitsee apua, jopa isommalla kulmalla kuin kuvassa olevalla turhan pienellä. Mutta jotenkin yllätyin, kun vasen, pettäväksi suunniteltu pää oli niin löysä kuin se sliding x:n luistamatta voi olla - eli hyvin löysä. Masterpointin kitka kantaa yllättävän ison kuorman. Kaikki tämä on ilmiselvää näin jälkeenpäin; tietysti systeemi on kuin suunniteltu etsimään kehnoin mahdollinen tasapainotus. Ja vielä huonoon suuntaan. Nimittäin kun tuo sininen köysi katkaistiin, sliding x valui kaikessa rauhassa pitkäksi. Mittausdataa ei saatu, koska enForcerin pienin liipaisukuorma on 2 kN, ja ei, sitä lähellekään ei päästy. Jatkossa sitten käynnistinkin mittaukset käsin.

No eipä siinä, tämä oli helppoa korjata. Samalla keksittiin vahingossa jo toisen kerran, kuinka tällaisissa mittauksissa kannattaa nostaa pudotettava kuorma takaisin ylös. Ei kannata haulata ulkoisella systeemillä testiköydestä, vaan kiskoa suoraan sitä maillonia, joka katkaistavaan köyteen tulee - eli väkisin vetää itse sliding x takaisin muotoonsa, kyllä se kuorma sieltä seuraa. Edelleen tajuttiin, ettei maillonia edes kannata ripustaa mihinkään muuhun pisteeseen, vaan antaa roikkua taljassa katkaisemiseen asti. Hieno juttu, mutta tämän niksin olisi pitänyt olla jo työkalupakissa viime kerran jäljiltä, jolloin Jukka sen hoksasi.

Valumaton pettävä piste suoraan taljassa ja parempi ankkurikulma. Ja nätisti 50 kg puntarissa!
120 cm slingi sliding x:nä, 100 kg kuorma, 5 m köyttä, kevyemmät metallikamat ankkurissa
Kuten arvata saattoi, viisi surkeaa metriä dynaamistakaan köyttä ei juuri saanut aikaan primääristä iskua. Pisteen kuorma putoaa nollaan, eikä käyrästä oikein voi päätellä, missä vaiheessa slingi oli suorana. Sen voi kuitenkin päätellä, ettei mitään radikaalia master pointin ja slingin päädyn törmäystä tullut.

Seuraavaksi vaihdettiin slingi 150-senttiseksi ja ehkä liukkaammaksikin. Alla olevassa kuvassa on myös jo vaihdettu masterpointiin teräksinen ovaalisulkurengas 8 mm delta-maillonin tilalle ja 10 mm ovaalimaillon lähellä katkaisupistettä olleen 8 mm ovaalimaillonin tilalle. Tarkoituksena oli siis kokeilla liikkuvien osien massan vaikutusta. Alla on molempien testien kuvaajat.
150-senttinen slingi ja Jukka valmiina katkaisemaan
150 cm slingi sliding x:nä, 100 kg kuorma, 5 m köyttä, kevyemmät metallikamat ankkurissa
150 cm slingi sliding x:nä, 100 kg kuorma, 5 m köyttä, raskaammat metallikamat ankkurissa
Mitään kovin uskottavaa eroa ei kevyiden ja raskaampien ankkuritarpeiden välille oikein pysty perustelemaan. Mutta ei sinänsä pitäisi pystyäkään, koska koko primäärinen iskukuorma puuttuu. Alla olevaa kuvaa tutkimalla voi yrittää hahmottaa, miltä ankkurin lyheneminen näyttää käytännössä (olispa suurnopeuskamera...). Maillon, joka yhdisti slingin pettäneeseen pisteeseen, liikkuu tietenkin kaksinkertaisella nopeudella verrattuna master pointiin (ovaalisulkurengas). Koska kappaleen liike-energia on lineaarisesti verrannollinen kappaleen massaan mutta nopeuden neliöön, riittää että edellisen maillonin massa on neljäsosa sulkurenkaan massasta, että niiden liike-energiat olisivat yhtä suuret. Liike-energia siis pesiytyy mieluummin nopeasti liikkuviin kuin massiivisiin kappaleisiin. Tätä täytyy tutkia joskus mittaamalla!

Pitenemisen lopputulos raskaammilla metallikamoilla (anteeksi surkea kuva)
Esimerkki kuormitetun sliding x:n huonosta tasapainottavuudesta. Yritän liu'uttaa kuormaa enemmän mittarin varaan, ja siis sitä todella pitää suostutella, vaikka mittari näyttää reilun viidenkymmenen sijasta 28 kg. Tämän "tasapainottavan" ankkurin toisen pisteen varassa on siis oltava vähintään 72 kg.

Seuraavaksi puolitettiin köyden määrä, kun ei kerran pidentääkään voitu! 75 cm pitenemisellä ja 2,5 metrillä dynaamista köyttä saatiin sentään neljä kilonewtonia rikki. Ei sen enempää eikä vähempää primääristä iskua - vaiheet ennen sekundääristä iskua ovat hyvin samannäköiset kuin pidemmällä köydellä.
150 cm slingi sliding x:nä, 100 kg kuorma, 2,5 m köyttä, raskaammat metallikamat ankkurissa

Entäs jos?

Mutta mitä jos primääristä iskua tutkisi erikseen? Viimeisestä testistä nähtiin, että 150-senttisellä slingillä ja lyhyellä köydellä sekundäärinen isku alkaa 0,4 sekuntia pisteen pettämisen jälkeen ja on huipussaan 0,6 sekuntia pettämisen jälkeen. Jos olettaisi, että ainakin tämän sekunnin puolikkaan alkuvaiheissa kuormaa voi tosiaan pitää kiinteänä ankkurina, ikään kuin ilmaan pultattuna pisteenä? Ja sitten, jos koko systeemin kääntäisi vaakatasoon, koska tavallisella tallaajalla on hyvin vähän mahdollisuuksia ripustaa satakiloisia esineitä kymmeniä metrejä pitkän köyden varaan (huokaus).

Alla olevassa kuvaajassa on esitetty kappaleen putoaminen maan vetovoimakentässä (putoamiskiihtyvyys 9,81 m/s2) ilman ilmanvastuksen vaikutusta. Ilmanvastushan hidastaa putoamista, joten missään tapauksessa vapaassa pudotuksessa oleva kappale ei tämän nopeammin kiihdy. Siispä esimerkiksi 0,5 m rajapyykki ei kerta kaikkiaan tule ylitetyksi ennen 0,3 sekuntia pudotuksesta. Tietenkin jokainen sentti, jonka kuorma vajoaa alaspäin, kiristää osaltaan köyttä eli lisää voimaa, jolla masterpointia kiskotaan alaspäin kohti törmäystä. Mutta voisihan ainakin tutkia, millä aikaskaalalla primäärinen törmäys ylipäätään tapahtuu (ilmaan mainittua kiristymistä) ja sitten tutkia käyrältä, millainen vajoaminen maksimissaan olisi odotettavissa, mikäli köyden päässä olisi todellinen taakka. Ja edelleen mitata, millainen ero köyden jännityksessä on, mikäli sitä kiristää sen matkan, joka vajoamisen takia jäi puuttumaan. Kenties voitaisiin osoittaa, että kiinteiden pisteiden avulla mittaaminen toimii riittävän hyvin.
No totta kai tämä piti kokeilla. Järjestelin pihalle seuraavanlaisen systeemin: kahden puun välissä oli 20 metriä dynaamista sinkkuköyttä. Toisessa päässä ("kuorman pää") köysi oli Rigissä, toisessa ("ankkuripää") se oli kahdeksikolla sliding x -ankkurissa, joka oli toisesta päästään voimamittarin kautta mahdollisimman jäykästi kiinnitetty. Toinen pää oli köydessä, jonka raaskii katkaista.

Ankkuripää
Kuorman pää
Sekä tässä uhrattavassa köydessä (sininen), että kuorman päässä testiköydessä oli z-rig. PCD:nä jo mainittu Rig ja sinisessä köydessä I'D. Tarkoitus oli kiskoa punaiseen testiköyteen 1 kN eli sadan kilogramman taakkaa vastaava voima ja samalla tutkia, kuinka paljon köyttä on kiskottava sisään tällä voimalla. Siksi merkitsin lähellä kuorman päätä, 20 cm välein asteikon teipillä, alkaen sattumanvaraisesta kohdasta (0 cm ei siis tarkoita 0 kN). Kiristin aina uuden teipin kiintopisteenä toimineen jalustan kohdalle ja kuuntelin kauniin ja kätevän vaimoni toisesta päästä huikkaaman voimalukeman. Koska mittareita on vain yksi (joulupukilleko kirjettä?), jouduin olemaan luova. Oikeasti tässä vaiheessa sliding x ei ollut ihan valmis, vaan molemmat päät oli ripustettu voimamittariin:
Vippaskonsti voiman mittaamiseksi
Kuvan sininen köysi on tietysti se testattavan sliding x:n toinen piste, joka vain pitää vetää omalla taljallaan oikealle paikalle ja poistaa kuvan alempi sulkurengas siinä matkalla. Joku näppärä (esim. allekirjoittanut vielä vuosi sitten) olisi tietysti mitannut köyden voiman suoraan "tasapainotetun" ankkurin toisesta pisteestä, kahden kertotaulua apuna käyttäen, mutta johan se tässäkin tekstissä kerran todettiin, ettei siitä oikeasti tule mitään. Mieluummin luotan siihen, että kun näin pitkällä köydellä pisteen "nostaa" taljalla irti ja siirtää samalle tasalle kuvan tilanteen kanssa, saadaan riittävän tarkasti sama voima köyteen.

Dynaamisen köyden kiristäminen jopa tällaiselle mukavuusalueella olevalle jännitykselle on hieman turhauttavaa. Köysi asettuu ja voima hupenee, joten köyden jousivakio ei ole vakio vaan ajan funktio, eli voima riippuu venytyksen määrästä ja asettumisajasta. Pitämällä köyttä muutaman minuutin kilonewtonin voimalla jännitettynä ja tarvittaessa lisää kiristellen saatiin kuitenkin tuo kilonewton pysymään riittäävän kauan koetta varten. Jokaista toistoa varten toki kiristettiin uudestaan. Alla olevasta kuvaajasta näkee selvästi, miten köydestä lähti ensimmäisellä kiristämisellä "löysät pois", kun taas ensimmäinen löysääminen ja toinen kiristäminen kulkevat yllättävän samaa polkua. Jos niiden mukaan piirtää pienen suoran pätkän, saadaan 700 N/m, ja koska köyden pituus oli 20 metriä, yhtä metriä kohden jousivakiota tulee 14 kN/m. Ehkäpä sellaisessa nyrkkisäännössä voisi olla jotain järkeä, että jokainen kymmenen metrin pätkä tätä köyttä venyy 70 cm kilonewtonia kohden. Tai se, että köyden venyvyys 100 kg kuormalla on 7%.
Hystereesikuvaajaa köyden jännityksestä. Kolmiot ovat olevinaan nuolia, jotka osoittavat kiristämissen ja löysäämisen käyrät.
Siirtämässä pettävää ankkurin päätä köyden varaan
Ankkuri petti tänään yhteensä neljä kertaa, kaksi kertaa kahdella eri ankkurimateriaaleilla, vastaavasti kuin sillalla aiemmin. Kevyempi versio oli 8 mm delta-maillon masterpointissa ja 8 mm ovaalimaillon pettävässä päässä. Raskas oli taas teräsovaali (nyt Petzl Oxan) ja 10 mm ovaalimaillon. Kunkin ankkurimallin molemmat käyrät on laitettu alla samalle kuvaajalle. Järjestysnumero ilmoittaa mittausjärjestyksen, sijainti aika-akselilla on satunnainen (selvyyden vuoksi siirretty erilleen).

Voima kevyemmillä osilla
Voima raskaammilla osilla
Nytpä ei ole mitään käsytystä, miksi toisella mittauskerralla neljästä saatiin selvästi suurin voimapiikki. Keksin tähän mennessä kaksi ja puoli teoriaa. Ensinnäkin nämä piikit ovat enForcerin 500 Hz:n näytteenottotaajuudellekin hyvin lyhyitä. Esimerkiksi juuri tuon suurimman piikin arvot ovat ... 0.06, 0.06, 0.1, 1.4, 2.31, 1.34, 0.64, 0.2, 0.32 jne. Siis neljän tuhannesosasekunnin aikana voima on ollut ainakin yli 1,4 kN, mutta vaikka mittari sinänsä kykenisi mittaamaan kuinka tarkasti, meillä on tasan tuo yksi näyte keskeltä tätä ajanaksoa. Näytteenottotaajuus eli resoluutio ei todellisuudessa riitä näin suuritaajuuksisien voimien mittaamiseen. Muut kolme mittausta kylläkin ovat hyvin uskottavasti linjassa.

Teoria kaksi on se, että ankkurin tasapainotus vaikuttaa hyvin paljon, aivan kuten sillalla ihan ensimmäisessä pudotuksessa. Kun "löysät" oli otettu pois, eli kitka kannatteli jo valmiiksi mittarin puolte, slingi lähinnä valui pidentyneeseen asentoon. Jos taas löysät on otettu pois siihen suuntaan, että pettävä piste kannattelee suurempaa osaa kuormasta, saadaan toki suurempi kiihtyvyys ankkurimateriaalille. Muuten hyvä, mutta kuvaaja ei tue tätä. Ehkä tasapainotuksella on jokin muu vaikutusmekanismi.

Teorian puolikas päälle on sitten se, että kun en älynnyt solmia sinistä narua aina samanmittaisella hännällä ja ehkä katkaisinkin eri kohdasta, pitempi pätkä köyttä saattaisi hyvinkin lisätä massallaan iskua. Laimea selitys, puoli pistettä.
Olisiko pitänyt älytä vakioida mailloniin jäävä köydenpätkä? Olivia ei välitä, Olivia syö jäniksenpapanoita.
Voimat olivat melko pieniä, mutta suhteessa suurempia kuin keväisessä köysiratakokeessa. Silloin saatiin 2,3-kertainen piikki yhden pisteen alkuperäiseen kuormaan nähden, kun nyt piikki oli 3-kertainen. Piikit ovat kevyellä ankkurilla 0,07 s pettämisen jälkeen ja raskaalla 0,09 s. Kuten ylempänä olevaa käyrää tutkimalla selviää, ei edes vapaassa pudotuksessa oleva taakka ehtisi pudota tässä ajassa kuin reilusti vajaat viisi senttiä. Ja siis taakkahan ei olisi vapaassa pudotuksessa, koska mitattu köyden lopullinen jännitys 75 cm pidentymisen jälkeen on luokkaa 0,25 kN. Mitatusta jousivakiosta päätellen voima olisi viidenkin sentin putoamisen jälkeen vain 0,035 kN suurempi kuin nyt, kun "kuorman pään" puu jökötti kiltisti paikallaan.

Yhteenveto kai olisi paikallaan.

  • Sliding x ei tasapainota kovin hyvin itsekseen.
  • Ainakaan viidellä metrillä dynaamista köyttä ja sadan kilon roikkuvalla massalla ei saa aikaan primääristä iskukuormaa, kun sliding x:ssä ei ole pitenemisen estoa ja se on tehty 150 cm slingistä.
  • Primääristä iskukuormaa voi tutkia pitämällä köyttä kiinteiden pisteiden välillä jännityksessä, koska taakan putoamisen (vaikutuksen köyden jännitykseen) aikaskaala on paljon suurempi kuin primäärisen iskukuorman
  • mutta köyteen on vaikeaa saada kovin täsmällistä vakiojännitystä muuten kuin roikuttamalla siinä sopivaa massaa.
  • Primäärisen iskukuorman taajuus on niin korkea, ettei 500 Hz näytteenottotaajuus riitä kunnolla sen tutkimiseen. On myös hyvä kysymys, kuinka vakavasti näin lyhyeen impulssiin pitäisi suhtautua, vaikka amplitudi olisikin melko korkea.
  • Ehkä vielä se, että tällaiset testiasetelmat kannattaa aina resetoida taljaamalla ankkuripiste paikalleen, ja jopa pitää piste koko ajan taljassa kiinni!

perjantai 2. kesäkuuta 2017

Köysipyörien hyötusuhteiden mittaamisesta

En tosiaankaan ollut täysin tyytyväinen menetelmiin, joilla mittasin aiemmin erilaisten köysipyörien (useimmat pyörättömiä) hyötysuhteita. Staattisessa tapauksessa (kuinka suuri on liikkumattoman köyden jännitysero pyörän eri puolilla) on ehkä mahdollista saada aikaan riittävän tasainen voima vetämällä rauhallisesti käsin. Lisäksi on helppoa ripustaa hitaasti tunnettu massa köyden varaan ja mitata toiselle puolelle pyörää päätyvä voima. Mutta dynaamisen tilanteen, eli liikekitkan alueella toimivan pyörän kohdalla tilanne on hankalampi.

Köyden olisi siis oltava jännitetty tunnetulla vakiovoimalla, tai jos voima vaihtelee, täytyisi pystyä yhdistämään voiman vaihtelu toisen puolen voiman mittausdataan. Lisäksi köyden tulisi liikkua. Nopeudella ei pitäisi olla merkitystä, jos oletetaan että liikekitka on oleellisesti sama kaikilla järkevillä köyden nopeuksilla. Mutta jos turvaudutaan kaikkein helpoimpaan tapaan tuottaa vakiovoima - joka on kannatella massaa painovoimakentässä levossa - on nopeuden pysyttävä vakiona. Muuten massan inertia tuo oman mausteensa voimaan.

Virhelähteiden hyväksyminen ja etenkin niiden merkitysten tunteminen on tietysti kauniin käytännöllinen ratkaisu. Esimerkiksi jos menetelmällä saadaan selvät ja toistettavat erot laitteiden välille, ei tarvitse kuin sulkea pois kunkin laitteen itsensä aiheuttama osuus virheestä, niin saadaan ainakin suuntaa-antavaa vertailudataa. Jos taas on huolissaan inertian vaikutuksesta massan nostamiseen tarvittavaan voimaan, ja oman köyttä vetävän kätensä inhimilliseen virheeseen, voisi olla hyvä mitata millaisia erilaisia mittaussuorituksia tarvitaan, että saadaan millaisiakin virheitä dataan. On mahdollista, että kuulalaakeroiduilla, ehkä jopa liukulaakeroiduillakin köysipyörillä lepo- ja liikekitkan ero on niin pieni, että riittäisi tehdä staattinen koe.

Sitten vielä yksi mittaustekninen nyanssi. Voima-anturini Rock Exotica enForcerin tarkkuudeksi ilmoitetaan 2%, mutta toisaalla (en enää löytänyt lähdettä, mutta häiritsevästi muistuu mieleen että se olisi ollut Rock Exotian sivulla) 0,2 kN kautta mittausalueen (0-20 kN). Mikäli jälkimmäiseen uskoo, ei mittarilla tietenkään kannata mitata kovin pieniä voimia. Silloin vaikka aiemmin käyttämäni 60 kg olisi liian pieni kuorma, ja vielä älyttömämpää olisi mitata vetopään voimaa sellaisella mittarilla. Oli miten oli, totta kai mittarin voi olettaa olevan parhaimmillaan, kun liikutaan mittausalueen keskivaiheilla ennemmin kuin ääripäissä.

Miten vain, keksin pienen parannuksen sekä paikallaan olevan että liikkuvan köyden tapaukseen. Edellisestä ehdin jo ottaa pienen koe-eränkin, jälkimmäiseen palaan joskus.

Ensinnäkin nostin kuormaa siten, että vedin köyden kireäksi käsivoimien sijasta 3:1-taljalla. Viritin taljan niin, että veto on alaspäin, kytkin köyteen nousukahvan ja astuin rauhallisesti painoni jalkalenkille. Toistin kolme kertaa. Systeemi on esitetty kuvassa alla. Köysi oli Beal Access 10,5 mm unicore, pyörä ylhäällä oksassa Petzl Fixe, deviaatio ja z-rigin pyörä oli kuvassa näkyvä Petzl Tandem Speed, traktorissa Petzl Partner ja Shunt. Puiden väli oli noin 4 m.

Referenssivoiman mittaaminen
Tulokset ovat alla. Koska en tietenkään onnistunut ajoittamaan jokaista painallusta samaan kohtaan enForcerin näytesarjaa, oli normalisoitava data. Tein sen etsimällä kunkin mittauksen huippuarvon ensimmäisen esiintymiskohdan ja siirtämällä sarjoja niin että nämä kohdat asettuvat samalle hetkelle.
Referenssivoiman kolme mittausta kohdistettuna
 Ihan vain katsomalla näitä käyriä ja vastaavia köysipyöristä mitattuja, päätin että otan tunnusluvuksi sen voiman, joka saadaan ottamalla keskiarvo niistä voimista, joita saadaan sekunnin mittaisella välillä, joka alkaa puoli sekuntia huipun jälkeen, Eli referenssin tapauksessa noin välillä 1,7s ... 2,7s. Alla näkyy käyrät, ja kaikkien noiden pisteiden keskiarvona saatiin 1,151 kN.
Referenssimittausten arvot normalisointivälillä
Siinäpä jo vähän esimakua hyötysuhteista. Ainoastaan Fixe ei ole kuulalaakeroitu. Jos hyötysuhteeksi olettaisi 100%, voisi laskeskella elopainoni olevan luokkaa 40 kg. Mutta silä ei ole väliä, koska joka tapauksessa nyt tiedetään, millainen voima systeemillä saadaan köyteen tuon kauempana olevan puun kohdalla. Siispä sinne testattava pyörä! Voimamittarin taas toin toiseen päähän, lähelle taljaa. Mikä on siksi viisasta, että bluetooth-yhteys on melkoisen hatara - ja välttämätön, jos aikoo saada mittausdatan talteen.

Big Pulley testipenkissä
 Tältä näyttivät kuvan Camp Big Pulleyn kurvit:
Camp Big Pulleyn data
Käsittelin siis datan aivan samalla lailla kuin referenssinkin. Huiput kohdakkain ja keskiarvo aikaväliltä huippu + 0,5s ... huippu + 1,5s, Tulokset ovat tässä:

No justiin. Heti kärkeen muistuu mieleen Micro Traxionille luvattu 91%. Jännä että se on 91%, eikä esimerkiksi 90%... Tai 80%. Pahoittelut siitä että taulukko on melkein järjestyksessä mutta ei ihan, en jaksa korjata.

Oli odotettua, että Rock Exotican Omni-Block (2" single) pieksi muut. Olisin ollut pettynyt, jos ei olisi piessyt. Sen sijaan on jännä, että Petzlin Partner pesi Campin vähän isomman Tethys Pro:n. No, marginaalit ovat niin pieniä, ettei ehkä pitäisi luottaa järjestykseen liikaa. Se kuitenkin näkyy selvästi, miten pyörän halkaisijan putoaminen kahden tuuman luokasta sellaiseen näppärän kokoiseen pudottaa hyötysuhteen 90% sarjasta 80%:iin.

En tosiaan vielä huutelisi piireissä tietäväni mitään todellisista hyötysuhteista. Etupäässä koko juttu on labrailun harjoittelemista. Nytkin taisin saada pari oivallusta, kuten että tämä staattiseksi ajattelemani mittaustilanne on tuollakin köyden määrällä melkoisen dynaaminen. Köysi venyy ja valuu vähitellen pyörän läpi, jossain vaiheessa (jota valitettavasti ei tässä voida mitata) pyörä ehkä pysähtyy, mutta ainakin voima pienenee koko mittauksen ajan. Uskoisin, että tämä johtuu köyden venymisestä kuorman alla, ja koska köysipyörällä todellakin on suurempi lepo- kuin liikekitka, venyminen ei näy siten että saatu löysä valuisi systeemin läpi takaisin ja laskisi taljan päässä roikkuvaa minua alaspäin, vaan ennemmin välittyy suoraan köyden toisessa päässä olevalle voimamittarille. Käy järkeen.

Itse asiassa lopulta mittasin tilannetta, jossa taljalla jännitetään köysipyörän läpi kulkevalla ködellä jousta, jonka jousivakiota ei tunneta. Jousi tietenkin on koko talja- ja mittaussysteemin läpi kulkeva yli 10-metrinen pätkä köyttä. Oppia ikä kaikki ja ensi kerralla uudet virheet! Ei niin että nuo arvot välttämättä olisivat virheellisiä - päin vastoin, jotain hyötysuhteen aspektia ne väkisinkin mittaavat. Jos absoluuttisissa arvoissa voisikin periaatteessa olla huomautettavaa, se hoituisi lainaamalla toinen mittari ja mittaamalla samaan aikaan pyörän kahta puolta. Nythän yhden mittarin rajoituksella jouduttiin vain olettamaan että kaikissa mittauksissa saadaan sama referenssivoima.

torstai 18. toukokuuta 2017

Puusuoja

Puusuojissa on pari niksiä. Suoja pitää saada paikalleen, usein yksin (ainakin omalla erakkotyylilläni harrastaessa), se pitää saada pysymään paikallaan ja - jälkimmäisen kohdan alatapauksena - slingi, köysi tai kuormaliina jolta puu suojataan, on saatava pysymään paikallaan suhteessa suojaan. Parhaimmillaan suoja pitää ankkurimateriaalin hollilla kiristämiseen asti.

No, tämmösen keksin!

Paksun puun tapauksessa on mukava ripustaa ankkuriliina suojan yläreunaan, esimerkiksi sopivalla narulenkillä. Leivonpää toimii sekä suojan että liinan päässä. Sitten vain kävellään liinan kanssa puun ympäri ja yhtään ähkimättä laitetaan ankkuri kasaan. Toiselle puolelle toki samanlainen naru, niin ankkuri odottaa kiltisti kiristämistä.


Ohuemman puun kohdalla säädetään. Suojahan on siis eteismattoa, jota sain rautakaupan jämäpaloista muutamalla eurolla. Tein suikaleen reunaan parin sentin halkaisijaisia reikiä ja pujotin retkeilykäyttöön tarkoitetun kiinnityshihnan paikalleen. Hihnaa on tietysti otettava liioista rei'istä pois, jos suoja ylettää yli kokonaisen kierroksen puun ympäri.

Ai ai, kivasti pysyy.
Tälleen:

Pitenemisen estämisen merkitys highline-ankkureissa

Halusinpa rakentaa highlinen erään kallion päältä kallion alla olevaan isoon haapaan. Koska en oikeasti ja kokemuksen kautta osaa pultata, mietin ankkurointia ihan tosissani. Päädyin leikkikaveriksi ilmoittautuneen Jukan kanssa siihen että halutaan tuplasysteemi (aina) ja molemmille kaksi omaa pulttia.

Kuorman jakaminen kahdelle pultille on triviaali juttu, jonka osaa tehdä jokainen kalliokiipeilyn peruskurssin suorittanut: sen hoitaa mallikkaasti sliding x. Kalliokiipeilyssä käytettävässä sliding x:ssä on solmut pitenemisen (engl. extension) rajoittamiseksi. Piteneminen on siis sitä, että kun yhden ankkuripisteistä pettäessä kuorma siirtyy muiden varaan, näiden kahden tilan välillä oleva "löysä" romahtaa uusien pisteiden varaan. Mistä seuraa tietysti iskumainen kuormitus.

Sporttikiipeilyssä solmitut slingit ovat ihan ok, kun 22 kN slingin on kestettävä korkeintaan kahden ihmisen paino tai yhden putoilut, dynaamiseen köyteen. Solmujen vaikutus slingin lujuuteen korvataan muutenkin tolkuttomalla varmuuskertoimella. Raskaammissa touhuissa ei oikein ole tapana solmia slingejä. Siispä kehittelin innoissani solmuttoman ja tosi näppärän sliding x:n jota esittelin eräälle arvostamalleni osaajalle. Tämä totesi ykskantaan, ettei highlinessa tarvita pidentymiseltä suojaamista, koska mitä enemmän systeemi pitenee, sitä pienemmäksi ankkurikulma ja siksi voimat muuttuvat. Tämähän piti kokeilla!

Täytyy vielä sanoa, että sliding x:n solmimista perustellaan myös redundanssilla, koska se lisää kohtia, josta slingi saa katketa ilman että koko ankkuri pettää. No, solmut toisaalta lisäävät kohtia joista slingi todennäköisesti pettää, mikäpä sen muualta katkoisi, paitsi veitsi. Highline ylipäätään on tuplattu niin että myös sliding x:iä on kaksi kappaletta, joten katketkoon toinen ihan mistä kohdasta vain. Tässä tapauksessa itse arvostan enemmän 35 kN slingiä solmuttomana kuin hässäkkää, jonka katkominen veitsellä ilkivaltamielessä vaatii toisenkin viillon.

Kun kerran sain itse laittaa pultit, suunnittelin saman tien pulttien sijainnit ankkurisysteemin mukaan. Ai kun tuli hyvä, hienoin ankkuri mitä ikinä olen tehnyt! Sommittelin lomittain kaksi pulttiparia sillä tavalla, että mailloneilla ja 150 cm slingillä tulisi sopiva ankkurikulma ja että masterpointit olisivat parinkymmenen sentin päästä toisistaan, että highlinea on mukava käyttää. Pulttien väliksi tuli 73 cm ja kulmaksi hieman reilut 45 astetta.

Laitoin masterpointiksi Kaksi 8 mm delta-maillonia, koska pienellä kuormalla ne tuntuivat asettuvan slingiä vasten juuri niin kuin ne on tarkoitettu kuormitettavaksi. Käytännössä kuitenkin alkoi tuntua, että tuhti ovaalimaillon asettuisi itsestään paremmin, ja prusik-narulle ja slingille suurempi säde olisi tietysti hellempi. Suurempi delta ei varmasti asetu paikalleen, se vaatisi leveämmän nauhan. Toiseksi silmukkapäinen prusiknaruni on ehkä hieman ahdas deltan kärjessä. Lenkki siihen toki asettuisi vaikka minkäpaksuisesta narusta. Molemmissa mailloneissa oli siis oma prusikinsa, jotka olivat köydessä peräkkäin. Backup oli kaksipäisellä kahdeksikolla kuten kuvasta näkyy:

Kaksi sliding x:ää kivasti lomittain. Backupit on kaksipäisellä kasilla pultteihin 1 ja 3, jos sliding x on pulteissa 1 ja 2. Backupissa on sen verran löysää, että slidind x pääsee ensin pitenemään loppuun jos niikseen tulee.
Kuin sika pienenä. Kuvan ottamisen jälkeen pidensin vielä punaisen köyden backupia.
Keksin vahingossa jotain, joka varmaan on kaikille muille itsestään selvää. Rakensin nimittäin taljan reilusti tämän asetelman takapuolelle, mutta en tarrannutkaan traktorilla köyteen prusikin jännitettävältä puolelta (alla olevan kuvan oikea puoli), vaan niin että vedin löysiä pois prusikien läpi. Kai sitten olen jämähtänyt siihen ajatukseen, että vain ankkurin ulkopuolinen osa on käytettävissä, koska puussa tai rakenteessa se helposti onkin niin. Tasamaalla taas pääsee paljon helpommin ankkurin taakse, eikä pulttien tapauksessa ole mitään törkeän kokoista ankkuripuutakaan tiellä.

Itsellenikin yllättäen vedin taljalla (sininen pyörä, enforcer ja shunt) köyttä (punainen) prusikien läpi, en prusikien etupuolelta.
Tässä vaiheessa Jukka tuli puusta, johon hän urhoollisesti hankkiutui siitä huolimatta että aiemmin oksan yli hoidettu, vain kertaalleen käytetty kotinaru katkesi ensimmäisellä yrityksellä vetää köysi paikalleen. Siis hyvästä valmistelusta huolimatta päästiin myös puuankkurin tekoon. Ankkuri oli isossa haavassa noin viidentoista metrin korkeudessa, koko lailla vaakatasossa jyrkänteen laen kanssa. Jukka kiepautti tensionless hitchit molempiin köysiin, ja suhteellisen helposti saatiin köydet kaikkien puskien ja oksien oikeilta puolilta valmiiksi kiristettäväksi, ilman ensimmäistäkään kierrosta toistensa ympäri. Vedettiin 1,5 kN esijännitystä, mutta tämä oli mitattu taljalta eikä asettuneelta köydeltä, joten tuskin köysille paljon kilonewtonia per kappale enempää jäi.

Valmisteltiin myös testisysteemi, joka koostui yhdestä köydestä. Ankkuri oli vastaava mutta pienemmällä kulmalla, ettei voimamittari saisi liikaa kyytiä (sivusuuntaan) pisteen pettäessä. Pisteen pettäminen järjestettiin virittämällä toinen pää sliding x:stä köysilenkin varaan niin, että lenkki voidaan silpaista leikkurilla poikki. Hoksattiin tässä vaiheessa, että backup (kuva alla) on liian lyhyt, se nappaa kiinni ennen kuin pidentynyt sliding x. Huh, olipa lähellä!

Etualalla testiasetelma ennen Aleksiksen ripustamista. Sliding x:n toinen piste on ketjun päässä, toinen ketjun takana olevan köysilenkin päässä. Backup on tehty kaksipäisellä kasilla. Visa: etsi kuvasta virhe tutkimusasetelmassa!
Sitten siirryttiin hoitamaan Aleksista testiköyteen roikkumaan. Pikku juttu, vai mitä. Ja mehän ei maata pitkin kävelty:

Toimii
No, sanotaan nyt sitten että tätä kohtaa olisi voinut miettiä vähän valmiiksi. Mutta kyllähän me perhana se kivi siihen narulle ripustettiin! Ei tosin ihan keskelle eikä kolmasosa päädystä, mutta johonkin neljäsosan ja kolmasosan puoliväliin. Hämärä alkoi uhata. Siispä hoidettiin nopeasti kaikki valmiiksi rytkäytystä varten ja suksittiin mäelle (ei oikotietä enää) köyttä katkaisemaan.

Aleksis II (vas), 120 kg.
Köysi katkesi nätisti, Aleksis putosi pykälän alaspäin ja enForcer laukesi mittaamaan, joten jotain meni oikein. Mutta ei kaikki, mittari nmittäin näytti vajaata puolta kilonewtonia. Köysi oli backupin varassa. Ja aurinko laskemassa, ja Aleksis taas liian lähellä maapalloa. Klassikko: molemmat olivat luulleet, että toinen hoitaa jo havaitun backup-ongelman. Onneksi Jukka ei ole ensimmäisenä luovuttavaa tyyppiä; mies keksi haulata köyden kivineen uudelleen kireäksi. Ja ennen kuin itse ehdin aloittaa että "ei sitä kuitenkaan silleen kuormitettuna saa" niin Jukalla oli taljakin valmiina. Ja tulihan se köysi sieltä sen vähän reilut 70 senttiä mitä pidentymisen takia oli menetetty. Solmin uuden köysilenkin ja poistettiin backup kokonaan. Muistin nyt toisella kerralla toisenkin ekalla unohtuneen askareen: merkkasin teipillä köyden heti prusikin kohdalla niin että nähdään, lipsahtaako prusik.

Ei lipsahtanut! Slingi sen sijaan sai pieniä palovammoja, ja taitaa saada myös korvamerkin. Onpahan materiaalia vastaaviin testeihin. Oli hyvä veto käyttää teräksistä master pointia ja maillonia sliding x:n rakentamisessa, vaikka metallien välillä onkin pehmusteena tuo slingi-parka.

Sliding x:n jämät oikealla, ahdistunut "pettäneen" pään maillon napakasti niputettuna. Valkoinen teippi (valkoisessa köydessä, nerokasta) näyttää ettei prusik luistanut yhtään. Eipä sinänsä yllätys, koska voimat olivat suhteellisen pieniä.
Vot:

Ankkuripisteen kuorma ajan funktiona, kun sliding x:n toinen piste pettää
Osa edellistä käyrää sekunnin ja kahden sekunnin väliltä
Vau! Lähtötilanne on staattisestikin mitattu 1,4 kN. Sitten näkyy luultavasti leikkurilla sivuttain tempaisun pieni piikki, sen jälkeen voima putoaa hetkeksi nollaan pidentymisen aikana ja sitten, sekunnin kymmenys myöhemmin seuraa varsinainen pidentymisen aiheuttama piikki, 3,3 kN. Piikki on siis 2,4-kertainen staattiseen lähtötilanteeseen verraten. Sitten tulee vielä toinen, rauhallisempi heilaus nolliin, ja sitten olettaisin köyden pitkittäisen värähtelyn loppuvan ja jäljelle jää matalataajuuksisempi moodi, Aleksiksen heilahtelu ylös alas. Tunnustan, että tästä loppujen lopuksi onnistumisesta iloitessa unohtui katsoa, paljonko jäljelle jääneelle ankkuripisteelle jäi kuormaa. Mittarin lokitiedostokin on vain muutaman sekunnin mittainen, joten voi vain karkeasti mittailla että tuo värähtely (Aleksiksen heijaaminen) näyttäisi olevan hiipumassa kohti 1,4:ää. Hämmentävällä tavalla sama kuin lähtötilanne. Mutta periaatteessa on mahdollista, että kun toisen ankkuripisteen poistaminen sinänsä tuplaa tämän toisen pisteen kuorman, niin piteneminen leikkaa vastapalloon puolet pois.

Kaivetaanpa aiemmasta tekstistä käyrä, joka esittää sagin vaikutuksen highlinen jännitykseen:
Sagin piteneminen on yhtä kuin ripustetun massan vapaa pudotus. Vapaan pudotuksen aikana kappaleen liike-energia kasvaa lineaarisesti suhteessa pudottuun matkaan. Kuten kuvaajasta näkee, highlinen jännitys - tai kerroin, jolla voima välittyy ankkurille - taas pienenee eksponentiaalisesti sagin kasvaessa. On siis olemassa sagin suuruusluokka, jolla sagin kasvattaminen pienentää ankkurille kohdistuvan voiman kerrointa huomattavasti enemmän kuin vastaavasta kuorman putoamisesta johtuva liikemäärä kasvaa. Mikäli liike-energiaa voi käyttää mittana massan pysäyttämisen aiheuttamalle maksimivoimalle, on olemassa sellaisia ainakin teoreettisia tapauksia, joissa suurempi piteneminen johtaa pienempään ankkurin kokemaan impulssiin. Selvästi on myös paljon suurempi alue, jolla pudotus kasvattaa iskuvoimaa. Sellainenhan on koko kurvin oikeanpuoleinen osuus, joka kattaa myös asiallisen 45 asteen ankkurikulman.

Jos massa putoaisi vaikka highlinen pituisen matkan ennen kuin pidentynyt highline pysäyttäisi sen, syntynyt ankkurikulma olisi yli 60 astetta ja ilmiselvää että tilanne vastaisi valtavan putoamiskertoimen tärskyä tavalliseen ankkuriin. Eli käyrän oikealla puoliskolla on minimoitava pidentyminen. Mutta mikä osuus vasemmalta on sitä aluetta, jolla suurempi pitenemisen aiheuttama pudotus on parempi? Täytyy olla olemassa jokin kriittinen ankkurikulma, johon kaikissa pitenemiseen varautumisissa kannattaa tähdätä - vaikka se tarkoittaisi suurempaa pitenemistä.

Mutta vielä yksi huomio. Tuo sekunnin kymmenyksen katkaisemisen jälkeen tullut piikki ei tietenkään liity Aleksiksen uuteen korkeuteen ja siten muuttuneeseen ankkurikulmaan - Allu lähtee hyvin arvokkaasti kohti kanervikkoa, ensimmäinen töyssy uudessa asennossa olevaan köyteen tulee reilu sekunti myöhemmin. Master pointissa olleen Petzl Oxan-sulkurenkaan (185g) ja köyden lähimpien metrien massan (75g/m) törmääminen pidentyneeseen slingiin on ainoa selitys millekään alkuperäisen kuorman ylittävälle. Tai tarkemmin alkuperäisen kuorman tuplattuna, koska nyt kaikki köydessä oleva jännitys on yhden pisteen varassa. 70 cm pidentynyt ankkuri kuitenkin vie ison osan esijännityksestä, ja piikki ylittää selvästi 2,8 kN, molempien pulttien yhteisen kuorman alkutilanteessa. Siis tuo edellinen kulmien pohdinta - samoin alkuperäinen väite jonka takia kiinnostuin aiheesta - liittyy vain sekunnin tienoilla tulevaan hitaampaan voimahuippuun ja sen minimoimiseen. Terävä piikki hoituu vähemmän staattisella ankkurimateriaalilla, pienempimassaisella sulkurenkaalla ja köydellä (huono ohje) tai ehkä jopa jollain juonikkaasti asetetulla nykäyksenvaimentimella. Tässä vielä jonkinlainen, hieman kärjistetty kuvitus teorialle:

Menisikö se näin? Kuvat 1-4 esittävät pultin pettämistä seuraavaa sekunnin kymmenystä, eikä Aleksis juuri ehdi sinä aikana liikahtaa. Köyden väri kuvaa köyden kuormitusta ja yksinäiseksi jäävän pultin väri vastaavasti sen kuormitusta. Kyllä, väitän että köyden kuormitus on pienimmillään kun ankkuri saa iskun; ankkuri on pisimmillään eikä Aleksis ole ehtinyt vetää köyttä uuteen asentoon kireälle. Toinen vaihtoehto on 0,5 kN aallonpohja, jossa Aleksis pomppaa ensimmäistä kertaa takaisin ylös. Tässä kohdassa (3,5s) voimamittari mittaa taas köyden kuormitusta.
Vähän jäi harmittamaan, että Aleksis ei ollut köyden keskellä (suurimmat voimat mitä sillä massalla saa), ettei edes yritetty tutkia kuinka paljon sag muuttui eli kuinka paljon Aleksis putosi, puhumattakaan sagin määrästä, unohtui kirjata lopputilanteen staattinen kuorma eikä oikeastaan tiedetty highlinen pituuttakaan. Muutenkin olisi ollut mukava kerätä lisää dataa, kuten käyriä eri pituisilla pudotuksilla. Jospa vielä verrokiksi tekisi saman ankkurille, johon kiinnitetyssä köydessä roikkuu jotain suoraan.

Tavallaan harmitti myös se, että lopujen lopuksi Aleksis olisi saatu highlinen varaan maasta asti tällä Jukan haulausidealla, ja samoin tein niin lyhyeen köyteen eli niin kauas maasta kuin olisi haluttu. Sillä olisi hoitunut sekin ongelma, että nyt köyden keskikohdalla rinne oli jo sen verran kohonnut ettei tällä kertaa voitu pudottaa Aleksista siinä. Mutta parempi näin päin, koe on helppo toistaa huomattavasti yksinkertaisempana, ilman ihmisiä varten rakennettua highlinea ja hankalaa puuta kohti haulaamista. Palaamme asiaan!


sunnuntai 14. toukokuuta 2017

Vähän kireämpi highline

Olen rigaamisharrastuksessa matkalla kohti kohtuullisuutta ja eleganssia. Tällä hetkellä kuljen pakollista kiertotietä joka kulkee maksimoinnin laakson eksyttävissä maastoissa. Vahva sivujuonne taivaltani halkoo myös täydellisyyteen pyrkimisen muhevaa sademetsää, jossa puita on niin paljon ettei itse metsää tahdo näkyä. Tiedostan ja hyväksyn nämä välttämättömät harhapolut, ne on vain kuljettava.

Tässä tekstissä kerron asioista, joista en tosiaankaan tiedä tarpeeksi opettaakseni kenellekään yhtään mitään. Ikään kuin se ei olisi tarpeeksi, vieläpä esittelen kuvin ja huolellisin selostuksin jotain mitä vajavaisin kykyineni olen itse askarrellut. En tarkoita opettaa mitään. Jos haluat tehdä jotain vastaavaa, älä tee tämän tekstin perusteella mitään mitä et muuten tekisi. Mukavaa jos tämä aihe inspiroi jotakuta muutakin kuin itseäni, mutta tiedolliset ja taidolliset valmiuden joudut hankkimaan jostain muualta kuin internetistä.

Highlinet ovat ammattimaisen pelastustoiminnan perusmateriaalia. Kyse on siis köysiradasta, joka taas ankkureita ja voimavektoreita tuntevan silmissä on erittäin suuren ankkurikulman systeemi. Jos joku maallikko tätä lukee, miettiköön pyykkinarussa roikkumista ja sitä, kuinka tolkuttoman tiukalla ja siis joustamatonta ja lujaa materiaalia pyykkinarun on oltava, ettei se venähdä V:n muotoiseksi tai katkea.

Myös köydestä (köysistä) tehty highline venyy V:n muotoiseksi, mutta periaatteessa on mahdollista saada V:n kulma melko suureksi eli sag (pahoittelen etten tiedä suomenkielisiä termejä) pieneksi.
Highlinen perusparametrit (kulma ei oikeastaan kuulu niihin, mutta auttaa vertaamaan tilannetta tavallisiin ankkureihin)
Suurikulmaiset ankkurit tuottavat suuria voimia. Täällä on aivan erinomainen laskuri perustapausten aiheuttamien voimien laskemiseen. Nyrkkisääntö on, että 120 asteen kulma tuottaa molempiin kiinnityspisteeseen saman voiman kuin mikä ankkurin "master pointiin" kohdistuu (punainen nuoli), ja siitä ylöspäin olevat kulmat ovat kiipeilypiireissä yleensä ehdottomasti kiellettyjä. Tällöin sag olisi hieman vajaat 30% pituudesta. Se ei highlinekäytössä ole vielä kovin hyvä luku, koska yleensä on tarkoitus saada nostettua taakka jonkin esteen yli ilman että ankkurit ovat tolkuttoman korkealla. Alla oleva kuvaaja näyttää karkeasti, kuinka moninkertaisen voiman (omaan painonsa voimaan nähden) highlinen keskikohdalle asetettu kuorma aiheuttaa ankkureihin. Tämä koskee vaakasuoraa highlinea eli sellaista, jonka ankkurit ovat samalla korkeudella.

Vaakasuoran highlinen ankkureihin kohdistuvan voiman ja highlinea kuormittavan pytysuoran voiman suhde sagin funktiona. Sag on tässä ilmoitettu suhteessa highlinen pituuteen eli ankkureiden etäisyyteen toisistaan.
Sama kuvaaja 10% hujakoilla
Karkeasti ottaen kerroin on kymmentä prosenttia suuremmilla arvoilla melko hillitty (10% kohdalla tarkka arvo on 2,55) ja sitä pienemmillä kasvaa voimakkaasti. Kymmentä prosenttia voi kuitenkin pitää turvallisena arvona, koska esimerkiksi 200 kg kuorma aiheuttaa sillä highlineen kohtuullisen 5 kN voiman. Jos on joskus kokeillut kiristää nylonköyttä tällaisiin kireyksiin, tietää myös että köyttä joutuu venyttämään melkoisen paljon (ja nyt siis puhutaan staattisista köysistä). Köysissä on sikäli sisäänrakennettu varmuussysteemi; alle 10% sag vaatisi melkoisen esijännityksen.

Eli siis nylonköydellä (köysiparilla) saadaan helposti kohtuullinen highline. Mutta koska olen vasta matkalla kohti kohtuullisuutta, on kuljettava pienempien sagien ja suurempien kulmien kautta. Vaijereille en lämpene, mutta slacklinekäyttöön on saatavana mielenkiintoista materiaalia! Ostin pari jämäpätkää Landcruising Slacklinesin Core 2:ta, toinen mallia low stretch ja toinen high stretch. "High stretch" on hieman suhteellista, nimittäin  25mm leveä ja 3,2 mm paksu polyesterinauha venyy 6% maksimityökuormallaan, joka on 10 kN. Low stretch venyy 2%. Tätä voi suhteuttaa vaikka Sterling Superstatic-nylonköyden 3,9%:iin - siis 300 paunan kuormalla. Se on jokseenkin sama kuin 1,3 kN, eli lussumpikin liina on luokkaa viisi kertaa niin napakka jousi kuin köysi, vähäjoustoinen liina on noin neljätoista kertaa Sterling "Superstaticia" töksähtävämpää.

Liinan 10 kN maksimityökuorma vaatii omanlaisensa line lockerin, joka on eräänlainen solki. Siinä liina lähtee kiertymään tasaisesti isosäteisen rummun ympärille niin, että suhteellisen kunnioitettava jännitys hiipuu vähitellen liinan kulkiessa laitteen läpi, eikä liinan reunoille pääse syntymään jännityshuippuja. Omat lockerini ovat mallia Lynx 4 SH, joita ei oikeastaan saisi käyttää highlineissa. Slackline-touhuissa highline kuitenkin tarkoittaa ehkä eri asiaa kuin tässä kirjoitelmassa.

Käsittääkseni millään slackline-kamoilla ei ole sellaisia leimoja kuin kiipeilytarvikkeilla on oltava. Mikään slackline ei valmistajansa mielestä pidä ketään hengissä, vaan jos liina on korkealla, on huolehdittava varmistuksesta erikseen. Tyyppillisesti slack-highline-rigaajat kiinnittävät kaksinkertaisen köyden liinan alle, ja kävelijän turvalehmiksen sulkurengas ympäröi kaikki kolme. Eli pudotessa putoaa aina liinan varaan, mutta liinan katkeamisen varalta köydet ovat periaatteessa valmiina, Ainakin kuvissa näkee tosin usein niin löysiä backup-köysiä, että sopii ihmetellä pysäyttäisivätkö ne kävelijää ennen kuin maa pysäyttää. Toisaalta ankkurikulmien takia nylonköyden on syytä olla paljon löysemmällä kuin liinan. Tässä on hieno video aiheesta (Youtube).

Omissa leikeissäni pidän liinaa vähemmän pätevänä kiipeilykamana kuin puiden oksia. Oksia nimittäin saatan käyttää ankkuriateriaalina sellaisenaan, mutta liinaa vain niin että sillä on erillinen backup-systeemi. Koska suomalaisissa puissa ei päästä yhtä korkealle kuin vaikka tuossa videossa, on erikseen pidettävä huoli että backup pysäyttää kaikissa tilanteissa riittävän nopeasti. Lisäksi on kunnioitettava voimaa, jolla ankkuritarpeet ja itse liina on jännitetty ritsaksi - videollakin kaverin kengän pohja paloi liinaa vasten.

Olen virittänyt liinan muutaman kerran selvästi korkeammalle kuin normaalissa slackline-käytössä. Silloin puut ovat olleet niin tuhteja koivuja, ettei huolettanut yhtään vetää niitä hieman toisiaan kohti. Mutta hoikemmilla puilla pullonkaulaksi muodostuu puiden joustaminen ja tietenkin vastuullisen rigaajan huoli niiden kestämisestä. Mikäli puita joutuisi harustamaan, tulisi aikamoinen lisätyö mokoman takia - ja ylläolevaan viitaten nylonköysillä harustaminen vaatisi topakan esijännityksen, jos haluaisi että harustamisesta on mitään iloa. Ehkä on niin, että sen minkä highlinen materiaalin staattisuudella pienempänä saginä saavuttaa, menettää siinä että joutuu tyytymään alempaan ja paksumpaan kohtaan runkoa. Nämä siis pohdintoina tietokoneen ja oluen ääressä.

No niin, sitten käytäntöön. Ennen kuin sinkoudun pöpelikköön, yritän viritellä tietyt kokonaisuudet valmiiksi ja luokitella kamoja siihen järjestykseen ja sellaisiin ryhmiin kuin missä niitä tarvitaan. Esimerkiksi taljat on kiva koota etukäteen. Tässä on setti, jolla varauduin kiristämään liinan:

Taljasetti niputettuna valmiiksi. Tällää kertaa en törsännyt laskeutumislaitetta jarruksi, vaan käytin bachmannia ja pientä köysipyörää. Hyötysuhteenkin pitäisi olla kohdallaan.

Liinan kiristämisestä puheen ollen, on ottanut muutaman harjoittelukerran ennen kuin olen tajunnut sen yksinkertaisen kikan, jolla liina saadaan oikean pituiseksi ennen kiristämistä silloin kun ollaan yksin liikenteessä. Tietysti voisi törsätä taljaan viisikymmentä metriä köyttä, jolloin sillä saa kiskottua kuinka paljon tahansa löysiä pois, mutta se ei ole kovin elegantti ratkaisu. Kymmenen metriä riittää hyvin tuolla taljalla vetämään "sormikireä" liina tosi kireäksi. Liinahan on saatava alkuperäisessä kireydessään ripustettua ankkureihin, jotka puussa ollessa helposti ulottuvat yli metrin päähän puusta. Jos sillä puolella puuta ei satu olemaan luontevaa access-köyden paikkaa, ei kovin kireän liinan ripustaminen ankkuriin välttämättä ole helppoa. Puhumattakaan line lockerin säätämisestä juuri sopivaksi. Siihen tarvitsee kaksi kättä ja vielä suun irto-osille, ja sormet tahtovat loppua kesken kun yrittää pujottaa liinaa lockeriin ja ujuttaa sitten lukitustapin paikalleen. Se ei ole kivaa valjaissa vaaka-asennossa jäkittäen ja kurkotellen.

Helpointa on säätää taljattoman puolen line locker, koska etenkin taljan (joka on tässä vaiheessa tietenkin päästettävä pisimmilleen) päässä oleva line locker on tolkuttoman kaukana ankkurista. Mutta hankala se taljatonkin pää on, jos kurkottelee puun toiselta puolelta.
Hankala ylettää

Mutta tälleen se onnistuu:
Simppeli slingikikka

Eli siis tehdään taljapäästä aluksi 120 cm liian pitkä. Sitten vedetään vastaavasti toinen pää 120 cm samaan suuntaan liian pitkälle ja kiinnitetään line locker mukavassa asennossa näin löydettyyn kohtaan liinaa - tai vaihtoehtoisesti kurkotetaan vähän kohti talja-ankkuria, jolloin saadaan pienempi jännitys liinaan ja siten lockerin asettaminen helpoksi. Sitten mennään toiseen päähän ja poistetaan slingi välistä. Koko homma menee kahdella käynnillä taljapäässä ja yhdellä toisessa, jos ei sössi. Muuten, Landcruisingin esittelyvideolla (YouTube) liinaa voi vetää lockerin läpi tuosta vain. Ei onnistu oikeasti, ainakaan Core 2:lla ja meikäläisen käsivoimilla.

Kauas rungoista jäävistä liinan ankkureista vielä yksi pointti: liinan varaan siirtyminen puusta voi olla hankalaa, jos taas kerran access-köysi on toisella puolella eikä kovin paljon ylempänä kuin liinan ankkuri. Tästä syystä kannattaa järkätä yksi access-köysi liinaan jo ennen kiristämistä. Kuvassa näkyy juuri tämä valmistelu. Ankkurina on 8 mm delta-maillon, joka sopii loistavasti liinaa vasten. Solmuna on (vielä kiristämätön) scaffold, koska highlinen tehdyissä ankkureissa solmun lyhyys on valttia.


Ankkureina käytin slackline-touhujen standardimatskua, kahden tonnin kuormaliinaa. Olen kehitellyt (taas kerran yksin toimimista varten) puunsuojasysteemin, joka samalla pitää kuormaliinan paikallaan. Tänään olisin saanut ripustaa molemmat päät vähän ylemmäs, ankkuriliina tahtoi valua suojan alareunaan. Joka tapauksessa idea on ripustaa pari narulenkkiä nauhaan, jolla kiristän puunsuojana toimivan eteismaton palan puun ympärille. Kun kuormaliinan (vihreä) laittaa sitten kulkemaan sopivasti sijoitettujen lenkkien läpi, se pysyy lötkönäkin paikallaan.

Mutta siis liinahan ei pidä ketään elossa. Backupina toimii kaksi Beal Access 11mm Unicore -köyttä, jotka olivat tässä taljapäässä prusikeilla. Tein niille ankkurin "kierrä viisi poimi kolme" -tekniikalla 11-millisestä köydestä. Luotan tähän niin paljon, että klippasin molemmat prusikeja pitävät sulkkarit samaan settiin. Backup-köysien loppupäät tosin laitoin vielä tuhtiin oksaan siansorkalla jonka varmistin scaffoldilla (pahoittelut taas suomalaisten termien puutteesta). Vihreä slingi on se kikkaslingi.

Ylhäältä lukien backup-ankkuri, liinan ankkuri, backup köyden ja niitä pitävät prusikit, 120cm kikkaslingi ja talja, josta roikkuu toiseen päähän kiinnittämistä odottava liina.


Toisessa päässä oli vastaava ankkuri liinalle, mutta backupin vedin käsikireydelle ja ankkuroin tensionless hitchillä. Ihan vain koska köyttä (50m kaksin kerroin) oli jälkellä, tein tännekin siansorkka+scaffold-päättelyn.


Taljapään haapa oli ankkurin kohdalta ympärykseltään 115 cm (eli halkaisija noin 35 cm). Koivu taas oli rimpulampi, ja ihan ymmärrettävästi hieman notkisteli jo liinaa kiristettäessä. EnForcerin varalle suunnittelemani metkut menivät vähän munilleen, koska aivan yllätyksettä se pidensi systeemiä oleellisesti - ja siis edellähän juuri selitin, miten tarkasti säädän pituuden säästääkseni taljaköyttä. Pah miten tyhmää. Täytyy lakata säälimästä  mittaria ja ottaa se kiinteäksi osaksi niitä systeemejä, joita haluaa vähääkään tutkia.

Pah, ylimääräinen voimamittari pidensi systeemiä niin että talja loppui kesken.
Mutta ei taljan loppuminen ollut ainoa syy sille, ettei systeemiin oikein saanut 1 kN enempää esijännitystä. Koivu kumarsi nöyrästi kohti haapaa, mikä oli aivan odotettavissa. Silti kokeiltiin vähän kuormittaa liinaa tässä kohdassa, ja kauniin vaimoni sinänsä kevyet pomput saivat voiman kasvamaan enimmillään 1,8 kN:iin. Liina siis ei pystynyt tekemään suuren kulman ankkurin hommaansa, koska sen ankkuripisteet eivät pitäneet - nuo voimathan ovat ihan köysikamaa. Mutta ei hätää, tämä oli arvattu ja varauduttu harustamaan koivu.

Hiiop, lisää köyttä systeemiin. Harustaminen tehtiin kahdella 11 mm köydellä, molempien molemmassa päässä muutaman kierroksen tensionless.
No ei se tuolla tavalla esijännitetyillä haruksilla kovin tukevaksi tule. Mutta eipähän ainakaan kiskottu kumoon koko koivua... Tuli kyllä selväksi juuri se aiemmin ennakoitu asia, että jos haluaa käyttää liinaa oikein ison kulman ankkurina, pitää sille olla oikein tuhdit ankkurit. Ja kun puut tuppaavat hoikkenemaan kohti latvaa, käy helposti niin että ihan vain köysistä tehdyllää highlinella ja pienemmillä kulmilla saataisiin sama lopputulos, pitäisi vain vaivautua ylemmäs ankkuroimaan. Kyllä siinä äkkiä vaivaa säästyy, kun tei tarvitse kantaa eikä virittää liinaa. Liina olisi edelleen järkevä jos toinen ankkuri olisi kallion päällä tai rakenteessa, tai jos puissa riittäisi paksuutta mutta olisi jokin muu este mennä ylemmäs, esimerkiksi oksat.

Pienen sagin yksi hyvä puoli on se, että highlinessa on vain vähän mäkeä. Kun aiemmin olen ripustanut systeemin tukevampien puiden välille, ei access-ankkureita ole tarvinnyt kiinnittää mitenkään, vaan ne ovat pysyneet kitkan avulla melko kiltisti paikallaan. Nyt laitoin portaledgen keskelle ja sen kahta puolta access-köydet, mutta delta-maillonit tahtoivat hieman ujuttautua kohti ledgen ankkuria. Etenkin portaledgen kanssa on kiva, että ankkurit pysyvät erillään eivätkä valu nippuun highlinen alimpaan pisteeseen, koska portaledgelle tuleminen ja siltä lähteminen heiluttavat koko härveliä muutenkin aika kovasti niin että toisen piknikille osallistuvan kahvit läikkyvät. Tykkään myös kovasti siitä, miten maillon ja liina toimivat keskenään ja miten liinan avulla saa kaiken pysymään järjestyksessä. Portaledge on siis ripustettu kahdessa maillonissa olevaan ankkurilevyyn, mutta se liittyy enemmän kiertymisen hallintaan kuin lujuuteen. Ledgehän ei ole kiipeilykama miltään osin, vaan varmistaminen on hoidettava erikseen (esimerkiksi lehmiksellä juuri tuohon ankkurilevyyn). Vielä yksi: liinassa on paljon mukavampaa liikkua kuin köysi-highlinessa. Jalkapohjaa vasten tarkoitettu jämäkkä liina on oikein ergoniminen riippua käsinkin, ja maillon lipsahtaa helposti eteenpäin kun kuormaa roikkumalla vähän keventää.

Tunnelmakuva pötkättelynäkymistä. Toisiaan kohti valuvat ankkuripisteet häiritsevät zeniä.
Ankkuripiste kivasti ledgen vieressä
Eipä sinänsä, vaikka köysistä rakentaisi kuinka sägittävän highlinen, niin ankkurien valumisen estäminen on pelkkä pieni tekninen ongelma. Ensimmäinen veikkaukseni olisi prusik. Petzl Shunt olisi tietysti nätti, se ottaisi kivasti kiinni molemmista köysistä. Higlinea pitkin liikkuminen menee tietysti vähän jumaroinniksi, jos mäkeä on paljon. Köysillä toimiessa on muuten paljon helpompaa saada ankkurit lähelle puuta, tai jos käyttää tensionlessia, kerrassaan puun kohdalle. Tällöin ei ole sitä puusta highlinelle siirtymisen ongelmaa. Samoin on luontevaa jättää talja systeemin ulkopuolelle (ja ehkä helpompaakin koska niin köydet on mahdollista kiristää yksi kerrallaan. Ulkoinen talja toimii, koska köydelle on paremmin saatavana ankkurointitapoja joiden läpi on helppoa vetää löysät pois taljatessa (prusik, tensionless), vielä oleellisemmin tarraimia jotka toimivat kuormitetussa materiaalissa (prusik, shunt) ja koska köysi ankkureiden jämäkkyydestä huolimatta on niin lötkö, että on ihan sama jos tämän pidättimen varaan laskettaessa menetetään senttikaupalla taljaamisvaivaa.

Oikein staattisella liinallahan on oleellinen asia, jos taljaamisen päätteeksi menetetään vaikka kymmenen senttiä. Esimerkiksi kahdenkymmenen metrin liinasta kymmenen senttiä on 0,5%, joten jos se 2%@10kN pitää paikkansa ja liina oletetaan lineaariseksi jouseksi, 10 kN:iin kiristetyn liinan jännityksestä tuon kymmenen sentin myötä menetetään 2,5 kN. Ei ihan vähän. Ja edelleen, mille tahansa lopulliselle kuormalle liina on taljatessa kiristettävä 33% yli, joten ko. liinan todellinen maksimiesijännitys olisi 7,5 kN. Tämä on kyllä aika spekulatiivista, ja 20-metrinen noin kireäksi liinaksi kai aika lyhyt - eikä tuollaisella esijännityksellä tietenkään tee mitään.

Vähän suttuinen panoraamanäkymä taljapäästä. Tämän ankkurin korkeus maasta oli vähän yli 13 metriä, joten ledge lienee kymmenen metrin hujakoilla.
No joo, tuli taas tehtyä vähän liioiteltu systeemi, etenkin suhteessa käytettäviin ankkuripisteisiin. Tavallaan suhtaudun näihin leikkeihin sellaisina pienoismallikokeina. Jos ottaisi samat kamat mutta tukevammat pisteet, näillä välineillä saisi tosi pinkeän linjan vaikka 50 metrin matkalle, eikä huolettaisi vaikka alla olisi 50 tai 500 metriä tyhjää. Toki silloin huolettaisi enemmän sellaiset poikkeustilanteet kuin backup-systeemin varasta pelastaminen, jos alaspäin ei onnistu. Niihin vain pitäisi varautua erikseen. Mutta juuri jotain sellaista ehkä luulen tekeväni aina kun viritän jotain yliampuvaa viiden metrin korkeudelle pihapuuhun.

Ehkä nämä leikit muistuttavat vähän kuin pelastusharjoituksia. Niissä simuloidaan oikeaa tilannetta ja yritetään oppia toimimaan sellaisen mukaan, niin että jos tulee tosipaikka, sormi ei ole niin syvällä suussa. Mukavana erona näillä on se, että ei haittaisi yhtään vaikka jokin oikea, iso rigaamismahdollisuus joskus sattuisi kohdalle!