Невелике дослідження гігроскопічних властивостей мотузок

Обговорення туристського спорядження і досвіду його використання.
Продаж, купівля - в Барахолці.
Відповісти
Аватар користувача
Pashtet
Актив
Повідомлень: 880
З нами з: 02.09.2015, 20:41
Звідки: Київ
Похідний досвід: П2К, В2К, Вл1К, Вл2У, Г3У
Контактна інформація:

Невелике дослідження гігроскопічних властивостей мотузок

Повідомлення Pashtet »

Маючи давні ідеї порівняльного аналізу клубних мотузок та знайшовши трохи часу на їх втілення, вирішив провести трохи експериментів. Тема дослідження – «Як швидко мотузки намокають і як швидко сохнуть».
Мабуть, хтось щось подібне вже проводив, але було цікаво зробити це саме з нашими мотузками.


Отже, досліджувались сім клубних мотузок:
Зображення

ЗображенняМожлива похибка при вимірюванні ваги ±20 г, при вимірюванні довжини ±5 см.

Опис мотузок:
Мотузки В1 та В2 за структурою ідентичні, відрізняються тільки відтінком «хрестиків» та довжиною. Доволі м’які.
Мотузка В28 трохи менш м’яка, ніж дві попередні мотузки. Обплетення аналогічне, але з більшими слідами експлуатації.
Мотузка В13 місцями має розпушене обплетення; в таких місцях більш м’яка, ніж попередні мотузки. Структура обплетення більш рихла - поважний вік (8 років) дається взнаки.
Мотузки В32 та В11 – в цілому дуже схожі, середньої м’якості. Обплетення не розпушене, але дещо відрізняється від В1 та В2.
Мотузка В26 – найм’якша. Обплетення не розпушене, але схоже на В13 структурою, неначе менш синтетичне.
Стан мотузок перед дослідженням: повністю сухі, без бруду, не використовувались і зберігались в сухому (відносна вологість 50%) прохолодному (+20 °С) місці, захищеному від прямих сонячних променів, як мінімум місяць.

Всі мотузки одночасно було поміщено в холодну воду (температура не вимірювалась, приблизно +15 °С). Через кожні 15 хвилин відбувалось виймання мотузок і замір їх ваги.
Цікавий факт: найкраще плавають полегшені мотузки. «Титан» затонув практично одразу, через ≈10 хв затонули мотузки «Спас Кані», через 15 – «Валтекс». Полегшені мотузки плавали до кінця водних процедур (незважаючи на те, що їх примусово також було притоплено для забезпечення однакових умов насичення водою для всіх мотузок).
Після другого заміру ваги мокрих мотузок стало очевидно, що максимум води вони вже набрали в перші 15 хв. Після третього заміру, який показав таку саму вагу мотузок як і другий, мотузки було вийнято з води, злегка віджато до відсутності каплепадіння і розпочато сушку.
Зображення
Просушка відбувалась на балконі, на розстеленому карематі, закритому від прямих сонячних променів. Всі мотузки сушились в збухтованому вигляді. Середньодобова температура +20 °С, відносна вологість 35-75 %.
Вага мотузок замірялась:
  • в перші 3 години – раз на годину;
  • на 3-9 годину – раз в три години;
  • на 9-150 годину – приблизно раз в десять годин.
Всього було зроблено 18 замірів ваги для кожної мотузки. Один замір = три зважування, з записом середнього значення.
Надалі вага мотузок була перерахована на вагу погонного метру для кожної мотузки, далі – розрахована кількість води в кожному метрі мотузки. Залежність кількості води в кожному метрі мотузки від тривалості сушки приведена на графіку.

Зображення
Використана лінійна апроксимація. Коефіцієнт детермінації (достовірність апроксимації) R2=0,83…0,98.
Всі результати замірів та розрахунків можна знайти за посиланням: https://cutt.ly/wWEq3GG.

ВИСНОВКИ
Я не експерт в аналізі даних. Може, у Борі Крімера проаналізувати ці дані вийде краще. Але насмілюся зробити такі висновки:


1. Мотузки набирають воду доволі швидко. Якщо менше ніж за 15 хвилин мотузки набрали максимум води, припускаю, що за 1-2 години під дощем чи в снігу вони так само промокнуть повністю. Можливо, в майбутньому я доповню цей аспект дослідження відповідним експериментом.

2. Полегшені мотузки набирають менше води і не тонуть. Може бути корисним при постановці «воріт» на змаганнях з техніки водного туризму.

3. Прослідковується пряма залежність кількості набраної мотузкою води від її маси. Так, полегшені мотузки В32 і В11, 9-мм В1 і В2 набирають близько 30 % своєї ваги. На кількість набраної води також відчутно впливає стан обплетення (ступінь розпушеності через механічний знос) та сам вид обплетення. Більш м’яке обплетення (В13 та В26) додає +20 % до накопичення води; розпушеність обплетення та сліди експлуатації (В28 та В13) додають ще +10…20 % до всотування вологи.
Практичне значення: для відносно нових мотузок 9 мм – кожні 10 м можуть набирати близько 180-190 г води, доволі старі 10 мм – по 300 г на десять метрів довжини, пошарпані «Титани» - до 600 г на 10 м.

4. Якщо мотузки різні за віком, але однакові по структурі та ступені зносу – то вони поглинають (та виводять) воду приблизно однаково. Це означає, що гідрофобна пропитка на наших мотузках або дуже швидко вивітрюється/вимивається, або її не було, або вона практично не впливає на гігроскопічність.

5. Швидкість висихання мотузок корелює з площею поверхні мотузки, тобто – з діаметром. Мотузки 9 мм сохнуть зі швидкістю приблизно 40 г з кожних 10 м за добу, 10 мм – 60 г на добу з десяти метрів. М’які мотузки мають більш швидкосохнуче обплетення (близько 75-90 г води за добу з 10 м), але враховуючи їх значно більшу гігроскопічність, цей плюс не має практичного сенсу.

6. Нарешті, підсумовуючи інформацію:
  • полегшені 10-мм мотузки висихають найшвидше, за 2-3 доби;
  • мотузки 9 мм і 10 мм сохнуть близько 5 діб;
  • важкі старі мотузки сохнуть не менше 6 діб.

​​​​​​​На завершення приведу ще кілька цифр з мережі.
Стандарт EN 1891 для статичних мотузок: статичне розривне навантаження для мотузок діаметром 10 мм і більше (тип А) – 22 кН; для 9 мм мотузок (тип Б) – 18 кН; з вузлом «вісімка» — 15 кН.
Статичне розривне навантаження для нових мотузок «Титан» (10,8 мм) – 2850 кг, «Валтекс» (10 мм) – 2570 кг, «Спас-Кані»  (9 мм) – 1800 кг. Що таке «полегшена мотузка» - в Інтернеті інформацію не знайшов. Припускаю, що нова така мотузка повинна витримувати приблизно 1500 кг. Виробники зазвичай радять навантажувати мотузки не більше 1/10 від статичного розривного навантаження.
Щодо міцності вологих мотузок  - інформація є різна. Десь пишуть про погіршення міцності на 5-7 % (а при замерзанні – на 18-22 %), десь посилаються на дослідження компанії BlueWater, де в мокрих умовах мотузка втрачає 30 % своєї міцності; інколи пишуть про зменшення міцності мокрої мотузки більше ніж в два рази. Для подальших досліджень на цю тему необхідна розривна машина на 5 т з відповідним динамометром. Якщо ви знаєте де таку найти – буду вдячний за допомогу.


Сподіваюсь, інформація була цікава та корисна.
Перелік клубного спорядження - 2021
Положення про користування клубним спорядженням та його облік, а також спец. тема для обліку переміщення спорядження -
Облік клубного спорядження - 2021

Аватар користувача
Kefirek
Досвідчений користувач
Повідомлень: 3041
З нами з: 14.05.2011, 14:29
Звідки: Вишгород
Контактна інформація:

Re: Невелике дослідження гігроскопічних властивостей мотузок

Повідомлення Kefirek »

Ґрунтовно.

Pashtet писав: Що таке «полегшена мотузка» - в Інтернеті інформацію не знайшов.
Під полегшеною мотузкою слід розуміти поліпропіленові мотузки «ПП Лайт» виробництва ФОП Шевель http://shevelrope.tilda.ws/page4907283.html

Аватар користувача
Палец
Досвідчений користувач
Повідомлень: 3876
З нами з: 23.10.2006, 17:50
Звідки: Lund, Sweden

Re: Невелике дослідження гігроскопічних властивостей мотузок

Повідомлення Палец »

Pashtet писав: 05.09.2021, 01:53 Всі мотузки одночасно було поміщено в холодну воду
А ти їх бухтою занурював чи розправленими?
Вы млекопитающее? Тогда приятного вам млекопитания.

Аватар користувача
Pashtet
Актив
Повідомлень: 880
З нами з: 02.09.2015, 20:41
Звідки: Київ
Похідний досвід: П2К, В2К, Вл1К, Вл2У, Г3У
Контактна інформація:

Re: Невелике дослідження гігроскопічних властивостей мотузок

Повідомлення Pashtet »

Палец писав: 07.09.2021, 10:45 А ти їх бухтою занурював чи розправленими?
Збухтованими. Проникність води достатня навіть в цьому випадку.
Перелік клубного спорядження - 2021
Положення про користування клубним спорядженням та його облік, а також спец. тема для обліку переміщення спорядження -
Облік клубного спорядження - 2021

Аватар користувача
Палец
Досвідчений користувач
Повідомлень: 3876
З нами з: 23.10.2006, 17:50
Звідки: Lund, Sweden

Re: Невелике дослідження гігроскопічних властивостей мотузок

Повідомлення Палец »

Pashtet писав: 07.09.2021, 11:13
Палец писав: 07.09.2021, 10:45 А ти їх бухтою занурював чи розправленими?
Збухтованими. Проникність води достатня навіть в цьому випадку.
Можливо, але це не надто реалістичний сценарій: все-таки частіше мотузки намокають та сохнуть розмотаними. Ну і щільність бухтування вливатиме на швидкість намокання і висихання -- і тобі важко гарантувати, що ця щільність була однаковою у всіх випадках. Але як прикидка, звичайно, годиться і так.
Вы млекопитающее? Тогда приятного вам млекопитания.

Відповісти