BREVE STUDIO DELLA MECCANICA DEL DISCENSORE PETZL "SIMPLE"

B. Lismonde, giugno 2005

Questa e` una traduzione (approssimativa) dell'articolo “Petite etude mechanique du descedeur Petzl ordinaire” http://sgcaf.free.fr/fichiers/etudedescendeurpetzl.pdf Il mio francese non e` gran che` percio` saro` grato a chi corregge i miei errori di traduzione. Rimando all'articolo originale per le formule e le figure. marco corvi <marco underscore corvi at geocities dot com>

Il discenesore e` un dispositivo meccanico che permette, grazie all'attrito, di scivolare lungo una corda limitando la velocita` di discesa. La concezione del discensore Petzl “Simple” e` vecchia (speleo club di Parigi negli anni '30, Bruno Dressler per il disegno negli anni '60). L'attrezzo commercializzato dalla ditta Petzl e` costituito da due pulegge fisse attorno alle quali la corda scivola formando una 'S'. Il contatto fra il metallo e i nylon della corda genera un attrito. La trazione piu` o meno forte sul capo in basso permette allo speleologo di regolare la velocita` di discesa. Il principio del funzionamento e` che la forza in A e` piu` piccola di quella in D a causa dell'attrito. Una flangia ruotante permette di inpedire la fuoriuscita della corda.

Lo studio che presentiamo e` sorto dalle domande che uno si puo` chiedere a seguite dell'incidente di Gerard Ayad a Pot 2, il 18 giugno 2005. Qual e` il ruolo del coefficiente di attrito della corda sulla posizione di funzionamento del discensore ? Ci sono due parametri: forza di trazione dello speleologo sulla corda e angolo di inclinazione del discensore: andremo a studiarli per differenti valori del coefficiente d'attrito.

Iniziamo lo studio con qualche riflessione sull'attrito di un discensore, in seguito studiamo il funzionamento di un discensore a velocita` costante. Si sa che le differenti forze lavorano trasformando in calore l'energia potenziale di gravita` dello speleologo. Supporremo il coefficiente di attrito dato (e variabile). E` evidente che nel corso di una normale discesa, la velocita` dello speleologo cambia, e quindi le forze sono fluttuanti nel tempo. Non ci occupiamo di questo fenomeno.

1 - L'attrito corda su metallo

L'attrito di due corpi solidi (puleggia e corda) fa` si` che una forza normale (perpendicolare alla superficie di contatto) si accompagna sempre ad una forza tangenziale che si oppone al movimento (legge di Coulomb). Il coefficiente d'attrito dipende un poco dalla velocita`. A velocita` nulla esso e` un poco maggiore che a velocita` non nulla. Tipicamente si hanno coefficienti d'attrito dell'ordine da 0.1 a 0.4. Il grasso, il ghiaccio, e pure l'argilla, riducono il coefficiente d'attrito.

Fig. 1 - Lo scivolamento genera un attrito, il corpo immobile sul quale scivola il corpo in movimento ragisce con due forze: una normale Fn e una tangenziale Ft.

Tuttavia per un discensore speleo di tipo Dressler la superficie di contatto con e` piana. La gola della puleggia e` infatti curva, e questa curvatura cambia nel tempo a causa dell'usura e in funzione del diametro della corda utilizzata abitualmente.

Fig. 2 - Un discensore Petzl usato ha due pulegge fortemente modificate.

L'attrito della corda sulla gola di una puleggia fissa del discensore si puo` scomporre un due fattori. Da una parte un attrito minimo con coefficiente f1, che corrsiponderebbe a una gola piatta, da un'altra parte un secondo attrito f2 dovuto alla strozzatura della corda causato dalla curvatura trasversale della gola. E` la somma di questi due fattori che noi chiamiamo coefficiente d'attrito f = f1 + f2. Si tratta di un attrito equivalente. L'attrito f2 e` in effetti definito da questa relazione, Infatti i soli coefficienti misurabili sono f1 e f.

Quando una corda ha diametro piccolo (8 mm) il coefficiente di attrito si riduce a f1, questo giustifica la constatazione che le corde di diametro piccolo scorrono piu` delle altre. Piu` il qiametro della corda aumenta, piu` il coefficiente f2 cresce (a puleggia costante), e cio` comporta che le corde di diametro grosso si bloccano nel discensore. E` per tale ragione che le pulegge di un discensore sono predisposte per un diametro o per una data gamma di diametri.

Il moschettone di frenaggio Raumer utilizza esclusivamente il coefficiente f2 perche` la larghezza del passaggio della corda varia automaticamente con il diametro della corda.

Non e` facile calcolare f2 in funzione di f1 quando la puleggia e` arrotondata perche` la corda si deforma in modo complesso in funzione della sua eta`, marca, e diametro. E di conseguenza la puleggia si modifica in funzione della corda utilizzata abitualmente.

Caso semplice del moschettone Raumer

Al contrario e` piu` facile stimare f (e quindi f2) nel caso del moschettone di frenaggio Raumer. Esaminiamo tale problema.

Fig. 3 - Il frenaggio nel moschettone Raumer

La forza F centripeta (cf, disegno sopra) esercitata dalla corda sul moschettone proviene dal fatto che la corda e` curvata nel passaggio attraverso il moschettone, La tensione della corda si traduce in una forza verso il centro di curvatura, che denotiamo F. Tale forza F dipende dalla tensione e dal raggio di curvatura della corda. Per una forza F data, il moschettone esercita sulla corda due forze normali di tipo F1, una da ciascuna parte (nei punti di contatto A e B). Pero` l'attrito aggiunge due forze tangenziali f1 F1 nel piano della figura. Per un angolo 2 alpha formato dai due bracci del moschettone Raumer (il moschettone e` affilato), si ha la relazione (proiettando lungo la verticale):

  2 F1 sin(alpha) + 2 f1 F1 cos(alpha) = - F
  ==> F1/F = 1/[2(sin(alpha) + f1 cos(alpha))]

Si conclude che la forza F1 e` proporzionale a F, ma che e` sistematicamente piu` grande di un afttore che dipende dall'angolo di inclinazione, alpha, e dal coefficiente d'attrito f1. Nel piano perpendicolare alla figura la forza totale (2 F1) genera una forza di frenaggio che vale circa 2 f1 F1. Si deduce che il coefficiente di frenaggio equivalente vale in questo semplice caso (moschettone Raumer)

 f = 2 F1 / F = 1 / ( sin(alpha) + f1 cos(alpha) )

Se l'angolo alpha e` piccolo il coefficiente f risulta allora eguale a 1/f1, cioe` piu` grande di f1, e pure maggiore di 1. Per un angolo alpha=5, e per un coefficiente f1=0.2, si trova il valore f=3.5. Si constata cosi` la grande efficiacia di tale freno. Nel discensore a gola curva l'efficacia e` meno buona, ma tuttavia e` significativa, come si puo` constatare passando da una corda da 10 mm a una d a8 mm.

Scivolamento attorno ad un asse

Mostriamo che una corda perfettamente morbida deviata su un solido di un angolo dt dato, subisce una variazione di tensione a causa dell'attrito f.

Fig. 4 - Scivolamento su una lunghezza infinitesima

        

La corda ha la tensione deviata di un angolo dt. Quindi la corda esercita una infinitesima forza sulla puleggia secondo l'equazione,

 F + (F+dF) + dF' = 0 [vettori]

Che da`, proiettando sulla normale:

 dF' = F sin(dt/2) + F sin(dt/2) = F sin(dt) = F dt [egualianze appross.]

La forza d'attrito che risulta e` proporzionale a DF' e al coefficiente d'attrito dinamico f.

 dF = f DF' = - f F dt 

Nell'equilibrio delle forze sulla tangente, si deduce che la differenza delle forze F e F - dF e` uguale a tale forza tangenziale, il che giustifica la notazione usata.

La relazione di base per la tensione di una corda e` quindi:

 dF/F = - f dt  ==>  F = F0 exp( -f t ) 

Non e` la lunghezza della superficie di attrito che causa il frenaggio, ma la deviazione angolare della corda. La forza di frenaggio aumenta esponenzialmente con l'angolo di deviazione della corda. Si utilizza empiricamente questo fenomeno quando si orienta piu` o meno la corda sul moschettone di rinvio.

2 - Studio del caso senza moschettone di rinvio

Supponiamo che la corda sia semplicemente tenuta (dello speleologo che scende), senza essere passata inun moschettone di rinvio. Si suppone che lo speleologo si accontenti di tirare la corda verso il basso. Questa configurazione e` sconsigliata, ma ciservira` da riferimento per gli altri metodi.

Fig. 5 - Il discensore con la corda piazzata senza ulteriori sistemi di frenaggio. In mezzo il discensore rovesciato in avanti. Fate attenzione alla lunghezza della corda. A destra il discensore completamente rovesciato; il terzo perno entra in giuoco.

Si comprende bene che il coefficiente di attrito fra la corda e le pulegge fisse in duralluminio giuoca un ruolo importante nel funzionamento dell'attrezzo. Se per una ragione o un'altra (per esempio corda baganta, o corda ancora coperta del trattante con il quale viene venduta), il coefficiente di attrito viene a diminuire, il funzionamento dell'attrezzo e` modificato. Lo speleologo sente che la corda scivola troppo, e deve esercitare una forza maggiore sul capo in basso.

Il frenaggio della corda

La forza di frenaggio su una superficie cresce esponenzialmente con l'angolo di deviazione della corda, e cresce linearmente con la forza F3 (o F1).

Si deduce la relazione (approssimata, poiche` le pulegge possono essere usurate differentemente) tra la forza F3 e la forza F1:

 F3 = F1 exp( -f ( phi1 + phi2 ) ) 

In questa relazione F3 e` la forza che si esercita sul capo libero che esce verso il basso (forza esercitata dallo speleologo). F1 e` la forza che s'esercita sul tratto di corda verso l'alto. f e` il coefficiente d'attrito, rapporto fra la forza tangenziale e quella normale. phi1 e phi2 sono gli angoli di deviazione della corda sulle pulegge del discensore. Tali angoli dipendono dall'angolo di inclinazione theta del discensore. Nel seguito supponiamo che il coefficiente d'attrito dipenda poco dalla temperatura.

E` facile vedere ch eil frenaggio e` tanto piu` efficace quanto la somma dei due angoli AO'B (phi2) e DOC (phi1) e` maggiore.

Troviamo la relazione fra phi1+phi2 e theta, l'angolo di inclinazione del discensore rispetto alla verticale. I punti C e D sono fissati sul discensore (e non dipendono che dall'usura delle pulegge), L'angolo DOC=phi1 si calcola a partire da un valore massimo, per theta=0, e diminuisce secondo la legge phi1=220 - theta (in gradi).

Similmente l'angolo AO'B=phi2 decresce al crescere dell'angolo theta, ma esso dipende anche dall'angolo di uscita della corda. Chiamiamo alpha tale angolo, rispetto alla verticale (alpha e` positivo se la corda si avvicina al discensore e negativo se si allontana), phi2 = 220 - theta + alpha. Questa ultima formula cessa di valere quando la corda viene a toccare il terzo perno situato in testa al discensore. Cio` succede per un angolo theta=135 circa.

Si deduce l'espressione approssimata (gliangoli theta e alpha sono in gradi e theta<135). Ricordiamo che theta e` l'angolo di inclinazione rispetto alla verticale e che alpha e` l'angolo d'inclinazione della corda che esce verso il basso, rispetto alla verticale:

 phi1 + phi2 = 440 - 2 theta + alpha   (in gradi) 

Sui tre disegni della figura 5 si vede nettamente che l'inclinazione del discensore si accompagna ad una diminuzione dell'attrito.

Nelle misure statiche presso IUT Genie Thermique di Grenoble (1999) in occasione di misurazione termiche si sono ottenuti valori dei coefficienti d'attrito medi a freddo dell'ordine di 0.25.

Le forze

L'equilibrio statico (il discensore non si muove o si sposta a velocita` costante) impone che la somma delle forze esterne agenti sul discensore deve essere nulla. Le forze sono definite come in figura 5-b. La convenzione per una corda e` di pensarla tagliata e di rimpiazzare la parte mancante con una forza verso l'esterno, pari alla tensione nella corda. Cosi` F1 e` la forza che viene esercitata dalla parte superiore della corda sulla parte di corda che passa nel discensore. Si trascura il peso del discensore. Non restano che il peso dello speleologo Ps e quello della corda in basso Pc. Questo porta alla relazione (figura 5-b):

 F1 + F2 + F3 = 0   ==>  Ps + Pc = F2 + F3  [vettori]

In questa relazione F1 e F3 sono dovute alla tensione nella corda, e F2 e` la forza esercitata dal moschettone sul discensore (il discensore esercita sul moschettone una forza -F2). Siccome esiste una relazione fra F1 e F3 (vedi sopra):

 F2 = (1-F) [ Ps + Pc ]   [vettori]
 con F = exp( - pi f/180 (440 - 2 theta + alpha) )

In realta` F2 non e` verticale a cuasa dell'angolo alpha. Tuttavia l'inclinazione di questa forza e` piccola si l'angolo alpha resta poco importante. Noi trascuriamo questa inclunazione in prima approssimazione.

Si noti che la formula indica che la forza esercitata in basso sara` pari a F1 (il moschettone del discensore e` allora senza tensione) si theta=220. Pero` questo e` impossibile a causa del terzo perno che viene a toccare la corda e obbliga a modificare la relazione.

I momenti

L'equilibrio statico del discensore impone che inun punto la somma dei momenti delle forze esterne sia nulla. Si suppone che la forza F3 sia esercitata in una direzione formante un angolo alpha con la verticale. Se alpha e` positivo, la corda si avvicina al discensore. per calcolare i momenti, ci si mette sul punto E, punto di contatto del moschettone col discensore.

Le distanze che intervengono nel calcolo dei momenti, c per F1 e d per F2 sono

 c = a sin(theta) - Rm 
 d = b sin(theta - alpha) + Rm

La somma dei momenti in E e` nulla (poche` il contatto moschettone discensore e` puntuale e non puo` trasmettere momenti). Cio` si traduce nella relazione:

 c F1 = d F3   <==>  (a sin(theta) - Rm) F1 = (b sin(theta-alpha) + Rm) F3
 
 a sin(theta) - Rm = (b sin(theta-alpha) + Rm) F
 con F = exp( - pi f/180 (440 -2 theta + alpha) )

Fig. 6 - Le due forze di basculamento

Si deduce il valore dell'angolo theta:

 sin(theta) = Rm ( 1 + F ) / [ a - b (cos(alpha) - ctg(theta) sin(alpha)) F ]

Resta ctg(theta) nel membro di destra. Questa equazione non e` semplice da risolvere poiche` F dipende da theta, Ricorrendo ad un metodo di soluzione iterativo si puo` trovare theta in funzione di f. Scegliamo come parametri (presi dal discensore Petzl) a=80mm b=136mm Rm=20mm.

 sin(theta) = 20 (1+F) / [80 - 136 (cos(alpha) - ctg(theta) sin(alpha)) F ]
            = 0.25 (1+F) / [ 1 - 1.7 (cos(alpha) - ctg(theta) sin(alpha)) F ]

La forza F3 si calcola a partire da F1 tramite

 F3 = F F1   dove F1 = Ps + Pc

Una volta fatto il calcolo di fa un grafico di theta in funzione di f (per alpha=0):

Fig. 7 - Curva il alto: inclinazione del discensore in funzione di f con alpha=0. Curva in basso: rapporto delle forze F3/F1, Si vede che la forza F3 aumenta quando f diminuisce.

Per un coefficiente d'attrito medio inferiore a 0.25 il discensore inizia ad inclinarsi, poi per il valore 0.18 si piega verso il basso. Non e` piu` possibile equilibrarlo se lo speleologo tira verso il basso. In effetti la forza F3 fa rovesciare il discensore e la forza F1 non puo` inpedire questo rovesciamento (a causa del braccio troppo corto). Pero` una volta che il discensore e` nella posizione della figura 5-c, la coppia di rovesciamento si arresta. Si arriva ad una posizione di equilibrio che pero` non e` interessante perche` lo speleologo deve tirare verso il basso per tutto il suo peso (…).

Se si fa variare l'angolo alpha (che e` stato preso uguale a 0 nel calcolo), si trova che un valore positivoo di tale angolo ritarda il rovesciamento del discensore e migliora quindi il suo funzionamento. L'azione di aumentare l'angolo alpha e` quella che viene spontanea allo speleologo.

Conclusione

Quando il coefficiente d'attrito e` troppo piccolo, non c'e` discesa possibile se si tira verso il basso la corda che esce a valle del discensore. Si potrebbe tirarla verso l'alto passandola sul terzo perno, attorno alla spalla, o altro. Questa configurazione senza freno supplementare e` pericolosa. Per tale ragione essa e` sconsigliata.

3 - Studio del caso con metodo di frenaggio Vertaco

In pratica la corda che va verso il basso e` passata attorno a un moschettone. In tal modo tirando la corda verso l'alto, si puo` regolare il valore del freno secondo le necessita` (aumentando l'angolo di contatto), e permette di esercitare una forza F4 verso il basso ababstanza grande se necessario.

Nel metodo Vertaco la corda che esce dalla puleggia (superiore) viene ripassata nel moschettone che tiene il discensore. Questo metodo ha l'incoveniente di obbligare a passare la corda contro una delle due flangie del discensore provocandone una certa usura. Anche il moschettone che tiene il discensore si usura obbligando lo speleologo a cambiarlo regolarmente (o a prenderlo d'acciaio). Certi dicosno anch eche tale metodo equivale a segare il ramo su cui uno e` seduto! Questo metodo ha tuttavia iil vantaggio di non aver bisogno di un moschettone supplementare, e di avere una corda che ha sempre la stessa posizione rispetto al discensore.

Ci sono tre angoli principali: theta, alpha, beta. Il primo caratterizza l'inclinazione del discensore, il secondo la direzione della corda che entra nel discensore, il terzo la direzione che lo speleologo imprime alla corda che viene dal basso.

Fig. 8 - Posizione del discensore nel modo di frenaggio Vertaco con a destra la variante con moschettone su quello del discensore.

Le forze in giuoco nel modo Vertaco

Se si considera il solo discensore, e` sottoposto attraverso la corda alle forze F1 e F4 e attraverso il moschettone alla forza incognita F'2. La forza F1 e` uguale ed opposta al peso dello speleologo e della corda (a valle).

L'equilibrio del discensore si traduce quindi nell'equazione delle forze

   F1 + F'2 + F4 = 0   [vettori]

Il moschettone esercita sulla corda una forza F”2 dovuta alla deviazione e al frenaggio supplementare della corda su di esso. L'equilibrio della corda si scrive

   - F4 + F3 + F"2 = 0   [vettori]

Sul moschettone agisce la forza F2 verso il basso e verso l'alto le forze -F'2 e =F”2, dovute al discensore e alla corda, rispettivamente,

   F2 - F'2 - F"2 = 0   [vettori]

Lo speleologo e soggetto a quattro forze la cui somma e` nulla,

   Ps + Pc - F3 - F2 = 0   [vettori]

Si si fa la somma membro a membro di queste quattro relazioni si trova 0, cioe` l'equilibrio globale, come ci si aspetterebbe.

Posizione angolare

La posizione angolare del discensore dipende dai momenti. Imponiamo che il momento totale nel punto di contatto del moschettone (punto E) sia nullo. Se la forza F4 e` piccola, si deduce che il discensore prende all'incirca la disposizione di figura 8 tale che l aforza F1 passa per E. Se la forza F4 aumenta a causa di un coefficiente d'attrito insufficiente, la coppia indotta e` nel verso antiorario. La forza F1 si sposta percio` a sinistra e l'angolo theta diminuisce un poco.

Calcoliamo l'angolo totale corrispondente all'attrito della corda sul discensore in funzione dell'angolo theta.

 
 DOC = 220 - theta ( in gradi )
 AO'B = 305 ????

quindi l'espressione di F

 F = exp ( - pi f /180 (525-theta) )

L'equilibrio del moschettone si scrive

 c F1 = - d F4    <==>  ( a sin(theta) - Rm) F1 = - d F4
 sin(theta) = ( -d F + Rm ) / a = (2 - F)/8

In questa espressione d e` all'incirca pari al diametro del moschettone di rinvio, quindi e` dell'ordine di 1 cm. Rm vale cirac 2 cm e a = 8 cm. Questi sono i valori che useremo nei calcoli.

L'interesse di questo metodo Vertaco (figura 8) risiede nel fatto che l aforza F4, malgrado la sua importanza, non provoca mai una grande coppia di rovesciamento.

L”insufficienza del coefficiente d'attrito e` pericolosa in termini di forza F3 che diventa troppo grande per lo speleologo, ma poco per il rovesciamento del discensore. La soluzione per diminuire la forza F3 e` di passare la corda sulla spalla, o su un altro sistema di frenaggio, sapendo che la corda alla lunga brucia la tuta. In tutti i casi, l'insufficienza del coefficiente d'attrito, rende la discesa difficile e pericolosa.

Fig. 9 - Angolo di inclinazione del discensore in funzione di f (metodo Vertaco) e forza da esercitare F4/F1 espressa in percentuale.

La variante del metodo Vertaco presentata nella figura 8-b e` abbastanza poco differente da quest'ultimo. Senza fare i conti, si puo` pensare che il frenaggio sara` un poco inferiore a quello del metodo Vertaco, ma col valtaggio di non usare il moschettone del discensore. Questo e` il metodo raccomandato ora dalla scuola francese di speleologia. La coppia di rovesciamento e` limitata, maggiore che nel metodo Vertaco, ma piu` piccola che nel metodo che andiamo a descrivere qui sotto.

4 - Frenaggio col moschettone di rinvio sulla maglia della cintura

Prendiamo come disposizione quella consigliata nel libro di Marbach-Tourte (dal quale prendiamo a prestito il disegno della figura sotto a sinistra). Questo metodo e` anch equello che e` stato a lungo utilizzato dall'EFS (Ecole Francaise de Speleologie) e che e` quindi talvolta insegnato nei gruppi agli allievi speleologi.

Il discensore e` soggetto a tre forze: la forza F1 uguale e opposta al peso dello speleologo e della corda a valle (F1 = - Ps - Pc), la forza F4 che si ottiene dalla forza F3 per la lunghezza di attrito e il raggio di curvatura del moschettone, e la forza F2 che si calcola richiedendo l'equilibrio delle forze sullo speleologo.

Fig. 10 - Frenaggio della corda tramite moschettone separato. Forze in giuoco.

Lo speleologo e` soggetto al suo peso Ps, alle forze -F2 -F5 e alla forza -F6. Quindi si ha la relazione

  Ps - F2 - F5 - F6 = 0  [vettori]

Il triangolo delle forze sul moschettone di rinvio da' la relazione:

  1. F4 + F5 + F3 = 0 [vettori]

Il triangolo delle forze sulla corda a livello della forza F6 porta a:

  1. F3 + F6 + Pc = 0 [vettori]

L'equilibrio delle forze sul discensore si scrive quindi

  1. Ps - Pc + F2 + F4 = 0 [vettori]

Come ci is poteva aspettare, la somma delle quattro equazioni, membro a membro, e` nulla. Cio` esprime l'equilibrio globale del sistema (speleologo + moschettone + corda + discensore).

Inclinazione del discensore

Analizziamo ora l'angolo che il discensore prende scrivendo che il momento totale sul punto di sostegno del moschettone, il punto E, e` nullo:

  (a sin(theta) - Rm) F1 = d F4   con d = b sin(theta-alpha) + Rm
  F4 = F1 exp( -f (L1+L2)/Ri ) = F1 F

Da cui si ha

  a sin(theta) - Rm = (b sin(theta-alpha) + Rm) F

Si trova quindi l'angolo theta,

  sin(theta) = [ b F sin(theta-alpha) + Rm (1+F) ] / a

Si prende come valori numerici a = 80 mm, b = 134 mm, Rm = 20 mm. Sfortunatamente l'angolo alpha dipende dall'angolo theta in maniera complessa poiche` esso dipende dalle lunghezze rispettive dei due moschettoni. In accordo col disegno, si puo` utilizzare la relazione approssimativa alpha = theta - 20 (in gradi).

Fig. 11 - I momenti delle forze sul punto di sostegno E

L'espressione di F e` la stessa che nel primo calcolo,

  F = exp( - pi f/180 ( 440 - 2 theta - alpha ) )
    = exp( - pi f/180 (420 - theta) )

Quindi

  sin(theta) = 0.825 F + 0.25

Questa equazione si risolve con un metodo iterativo. Si prende theta piccolo, si calcola F, poi si itera rimpiazzando theta per il nuovo valore, e cosi` via.

Fig. 12 - Inclinazione del discensore e frazione F4/F1 in percento.

Si vede che il metodo di discesa e` migliore che senza il moschettone di rinvio, poiche` il rovesciamento del discensore non succede che per valori piccoli del coefficiente d'attrito (inferiori a 0.1). Tuttavia l'inconveniente riscontrato nel metodo senza moschettone resta poiche` la forza F4 genera pur sempre una coppia di rovesciamento.

Forza di frenaggio

D'altro canto se si confronta la forza richiesta allo speleologo per il frenaggio, per esempio con un coefficiente d'attrito 0.2, si trova che col metodo Vertaco la forza F4 vale 17% della forza totale, mentre col moschettone la forza F4 vale 27%, che e` parecchio di piu`. Questo rapporto si ritrova sulla forza F3 richiesta allo speleologo. L'esperienza conferma questi risultati.

Disposizione pericolosa

Si puo` immaginare che per sfortuna, o quando si usa un moschettone del discensore piu` grande dell'altro, la testa del discensore viene a posizionarsi entro il moschettone di rinvio. Questa situazione e` molto delicata, poiche` in tal caso il moschettone di rinvio non serve piu` a nulla e la forza F3, che deve esercitare lo speleologo diviene pari a F4 che e` notevole. Secondo le testimonianze, questa situazione si e` gia` presentata ad alcuni speleologi (che utilizzano questo metodo di frenaggio frequentemente raccomandato). Questa configurazione non si deve presentare, senza dubbio, che quando la corda sotto e` pesante, e lo speleologo e` allongiato su un frazionamento, ed e` sul punto di ripartire.

Fig. 13 - Posizione critica del discensore

Una tale posizione e` critica, e soprattutto non bisogna iniziare la discesa. In tutti i casi bisogna bloccare il discensore, assicurarsi con la maniglia, mettersi sul peale, e rimontare il discensore in posizione corretta.

E` possibile che l'incidente di Pot 2 sia stato dovuto a tale configurazione.

Conclusioni

I calcoli che abbiamo presentato sopra devono essere presi con cautela poiche` si basano sull'ipotesi semplificativa di un coefficiente d'attrito medio uniforme lungo la superficie di contatto della corda con la puleggia del discensore. Essi non prendono in considerazione l'usura del discensore. Non abbiamo calcolato il valore del coefficiente di attrito medio in funzione delle caratteristiche del discensore e della corda, ma l'abbiamo supposto noto (per esempio a seguito di una misurazione). Ciononostante questi calcoli permettono di ottenere qualche insegnamento.

La discesa su un discensore non auto-bloccante e` pericolosa per il rovesciamento del discensore quando il coefficiente di attrito e` basso per una ragione o per l'altra (argilla, spezzone lavato male). Si deve passare la corda in un moschettone di rinvio. I due metodi (Vertaco e classico) presentano vantaggi e inconvenienti. Si noti che il metodo classico non elimina la possibilita` di rovesciamento, e il pericolo associato. Il metodo Vertaco (o i metodi derivati) e` piu` efficace in termini di attrito e deve essere utilizzato ogni volta che la corda e` molto scivolosa. Il metodo raccomandato attualmente da EFS, col moschettone di rinvio su quello del discensore, e` molto appropriato.

Tutte le tecniche utilizzate su corda dagli speleologi sono tali che uno svenimento (perdita di coscienza, a seguito di uno choc per esempio), deve essere senza conseguenze: per esempio il passaggio di un traverso allongiato alla corda, il superamento di un ancoraggio con la longe doppia, il superamento di un frazionamento in salita. Ma la discesa fa eccezione: la maggior parte degli speleologi non sono assicurati in caso di svenimento. La soluzione e` tuttavia nota: uno si puo` assicurare lungo la discesa con uno shunt, oppure usare un discensore autobloccante. Ma si sa` la reticenza degli speleologi verso questi metodi, poiche` essi trovano scomodo monopolizzare una mano per l'assicurazione, dato che l'altra e` usata per tenere la corda. Non resta piu` una mano per tenersi a distanza dalla parete e per evitare le asperita` che si possono presentare.

Il buon metodo di discesa, che rimane da inventare, e` quello che lascera` una mano libera e assicurera` la sicurezza.

Ma se uno pensa ai differenti casi percui la corda e` scivolosa, questo e` principalmente, quando la corda e` nuova. E ci si puo` domandare perche` i costruttori di corde non le fanno lavare prima di venderle. Poiche` e` anormale vendere un articolo di sicurezza in uno stato pericoloso. Gli speleologi costituiscono un gruppo di pressione di fatto capace di modificare questa pratica pericolosa dei costruttori di corde. Cosa aspettano ?

Bibliografia molto sommaria

articoli su Spelunca sulle tecniche da parte dei membri di EFS siti internel sul discensore: http://www.ecole-francaise-de-speleologie.com Marbach G, Tourte B - 2000 - Techniques de la speleologie alpine. Expe editeur, 325 pp.



 
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