Sprängkraft för kil vs friend

[johnliungman]

Flippade ingenjörer... Tror att jag faller tillbaka på mina gamla principer om att alltid ta med 15 kg prylar, placera ca 3000 kr utrustning per meter, och alltid klättra två grader under min maxnivå...

;-)

 

[Mezzner]

Gör det, eller gör som du skulle gjort utan den här tråden - för i praktiken har de skillnader som diskuterats mindre betydelse än osäkerheten i övriga parametrar vågar jag säga.

Eller enklare - du måste göra en bedömning på plats, och förvisso gäller det ju många gånger att välja den bästa av två lösningar, men det som inte håller för ena säkringstypen håller troligen inte för den andra heller i just det här fallet. Sen är det väl så att kammens rörlighet (max-min-intervallet) kan ha stor positiv eller möjligen negativ betydelse om du ändå oroar dig för att klippan är lös.

 

[-Patric-]

Flippade ingenjörer... Tror att jag faller tillbaka på mina gamla principer om att alltid ta med 15 kg prylar, placera ca 3000 kr utrustning per meter, och alltid klättra två grader under min maxnivå...

;-)

haha!! tack, nu kan jag ta helg!!

 

[Yakherden]

Flippade ingenjörer... Tror att jag faller tillbaka på mina gamla principer om att alltid ta med 15 kg prylar, placera ca 3000 kr utrustning per meter, och alltid klättra två grader under min maxnivå...

;-)

I'm with you there. Ingenjörskonster (läs "häxkonster" och fysiktrollerier har tillkommit bara för att försöka rationalisera saker som inte GÅR att rationalisera. T.ex "varför är universum så himla himla stort?".

Samma sak med klättring: Varför försöka rationalisera det faktum att nån galning ger sig upp 30 meter över backen, med små metallpryttlar som ett flor mellan denne och döden?

Kan vi lita på grejerna? - Förmodligen inte, inte till 100% alla ggr
Vill vi vara konstant medvetna om det? Se svar ovan
Är klättring en säker sport? Never was, never will be. Dör färre människor inom fotboll.

Vet inte hur ni ska spendera helgen, men för egen del tänker jag frysa fingrarna av mig på OSförsök på en 30meters jamspricka på söndag. Gradpush, dessutom. Håller skrotet, hörs vi på måndag.
Trevlig helg!

 

[achtminus]

Amen herregud. Här har man varit frånvarande en vecka för att man försökt banka vett i studenter. Under tiden skriver folk förbluffande saker som att friktionen för en kil inte spelar någon roll! (OK: Jag använder den smidda yxan och du den skrovliga stenyxan och sedan hugger vi ved!) Eller att en kil inte har någon sprängkraft! Kilen är en av de sex fundamentala maskinerna, och har använts i mer än 9000 år för att klyva saker! Till och med i de gamla egypterna använde bronskilar för att spränga stenblock.

 

[johnliungman]

Amen herregud. Här har man varit frånvarande en vecka för att man försökt banka vett i studenter. Under tiden skriver folk förbluffande saker som att friktionen för en kil inte spelar någon roll! (OK: Jag använder den smidda yxan och du den skrovliga stenyxan och sedan hugger vi ved!) Eller att en kil inte har någon sprängkraft! Kilen är en av de sex fundamentala maskinerna, och har använts i mer än 9000 år för att klyva saker! Till och med i de gamla egypterna använde bronskilar för att spränga stenblock.

Om det är till nån tröst, Jonas, så har jag trots allt lärt mig att kilars sprängkraft inte skall förglömmas. Och det var väl det som var starten för den här spin-off tråden...

Trevlig helg! För mig blir det familjeklättring med sju (7) knattar 1-6 år varav ett obestämbart (halv oändligt?) antal är mina... Hur många kilar som blir lagda låter jag vara osagt.

John

 

[Duracellkaninen]

Riktigt

En sak om aidkilar och fall. Aidkilar har ibland en brottstyrka på 3kN. Ett fall är normalt max mellan 4-8kN. Men sedan har man det att fallet absorberas av repet, bromsen, klättraren också vidare. Det som är mest aktuellt är kilens förmåga att sitta kvar i berget då man oftast inte tar de krafter som fallet innebär. Men eftersom aidkilar inte är CE-märkta får man inte rekommendera någon att leda på dem, men hellre en aidkil än ingen kil. Allra helst borrbult, gärna med båda fötterna inne i ett madrasserat rum. Då kan man dessutom passa på att tillverka tyger som det inte går att hänga sig i då man har en brottstyrka på mycket lägre nivåer än vad som krävs för att det skall gå att hänga sig i dem. Men då har vi slutat prata klättring.

Lobo2me efterfrågade praktiska regler och precis som du säger är det ofta bergets begränsade förmåga att stå emot som gör en aid-kil opålitlig.

 

[Duracellkaninen]

Nu blir jag faktiskt lite orolig

Amen herregud. Här har man varit frånvarande en vecka för att man försökt banka vett i studenter. Under tiden skriver folk förbluffande saker som att friktionen för en kil inte spelar någon roll! (OK: Jag använder den smidda yxan och du den skrovliga stenyxan och sedan hugger vi ved!) Eller att en kil inte har någon sprängkraft! Kilen är en av de sex fundamentala maskinerna, och har använts i mer än 9000 år för att klyva saker! Till och med i de gamla egypterna använde bronskilar för att spränga stenblock.

Om du har någon som helst aning om vad du talar om i det här fallet, så bör du ärligt talat tänka en gång till. Faktum är att om ditt resonemang är korrekt skulle killen med stenyxan vinna eftersom han (eggvinkel etc lika) skulle få den klart största friktionskraften!

 

[Duracellkaninen]

Om mina beräkningar är korrekta.....

Flippade ingenjörer... Tror att jag faller tillbaka på mina gamla principer om att alltid ta med 15 kg prylar, placera ca 3000 kr utrustning per meter, och alltid klättra två grader under min maxnivå...

;-)

...så blir det säkrare än att åka hiss (om vi bortser från den mänskliga faktorn en fredagskväll).

 

[lillajag]

Friläggning nedan. Det saknas en faktor två i båda ekvationerna eftersom kraften fördelas på båda sidorna av sprickan. Jag ides inte bry mig.

Ideal situation, ingen elastisk deformation etc.

Vackert! Och då menar jag inte bilden, men tankesättet och den enkla bevisningen!

Och till er som tycker att en kamkil inte har friktion men nån typ av 'rullfriktion' (som skulle vara betydligt mindre): Kolla in tex fig 1 och 2 i den länk som gavs tidigare (http://www.klatterforbundet.se/pdf/sakerhet/artiklar/friends.pdf) där kammen visas som två aluminiumpinnar. Om det inte vore nån friktion mellan pinnen och berget, så skulle ju pinnarna 'falla ihop' och kammen rasa ur sprickan. Detta gäller även om sprickan är kilformad, då vinkeln mellan kammen och berget är konstant. Som Duracellkaninen sa:

Normalfallet för kamsäkring bygger däremot på just friktion. Tappar kammen friktionen så kommer kammarna inte att försöka gå utåt - de kommer att tryckas ihop.

Lite tidigare nämndes dock:

Jag vill varna för att dra slutsatser om den här diskussionen, då jag har en tämligen säker att tänkandet är fel. Jag har dock inte kontrollerat det mot "högre" makter, utan går bara på kombinationen av den gamla visdomen om sprängkraft, egna erfarenheter OCH mina 20 år gamla kunskaper som civilingenjör...

Som civilare borde du väl kunna se hur achtminus resonerade i sin inte helt vackra bild och hur kan du som civilare motsäga ett matematiskt/fysiskt bevis? Tänk dock på att achtminus bild modellerar fallet med att ena sidan av kilen/kammen är ett stabilt berg medans andra sidan är ett halvlöst flak som kilen/kammen försöker bryta loss.

Det här innebär att den gamla visdomen är sann; vid ömtåliga placeringar är en kil bättre än en hexa som är bättre än en kamkil.

Det beror nog på definitionen av 'ömtålig'. Om jag tror att repdrag kan få min säkring att lyftas ur sitt läge (en annan typ av ömtålig), så kör jag nog hellre kamkil. Om ett block kanske kan flyttas av min säkring (vid ett fall), men jag ser att blocket har ett 'stopp' (tex ett annan block), så väljer jag återigen en kamkil (eller en tricam!) som kan expandera men fortfarande sitta kvar medan en kil trillar ur.

En perfekt placerad kam i en parallel spricka bakom ett stort block, och vid ett fall på en sekund, borde på blocket utverka kraften (avrundade siffror):

80kg x 9,82 x 2 = c:a 10,6 kN (1600 kilo).

Dessa siffror förutsätter att:
1. Repet är statiskt (varvid aktuelle klättrare har brutit pelvis förlängesen)
2. Att repet är förankrat i något annat än en människa som belayar. En bult t.ex.
3. Att man har fallit ganska långt, c:a 10 meter. Det brukar nog refereras till som en "monstersusare"

Den får du nog bakläxa på. Om du antar ett helt statiskt system så får du faktiskt ofantligt mycket större krafter! Den enklaste modellen är förmodligen att tänka energi. Lägesenergin för en klättrare är m*g*h (massa*gravitationskonstant*fallhöjd). Energin som absorberas av berg/rep/kätting/bult ... är F*s (kraften*sträckan). Dessa energier måste vara samma eftersom energi inte magiskt kan försvinna. Med det brutala antagandet att kraften F är konstant under hela sträckan s, så fås

F = m*g*h/s

I ett totalt statiskt scenario så blir ju s = 0 och kraften oändlig. Detta är orsaken till att vi inte kör med statiska rep (som är det ENDA denna modell påvisar)!

 

[Duracellkaninen]

Apropå vad som inte finns och vad som inte går, så är just friktionen nåt som alltid finns, så friktionslösa sprickor kan vi definitivt bortse ifrån.

Vidare är det så att just friktionsKRAFTEN självklart uppstår i kontktytorna på en kil alldeles oavsett om den rör sig eller ej, och den reducerar därmed kilens förmåga att glida och att genom kilverkan öka normalkraften. Detta sker oavsett om det är ett fjädrande flak eller ej. Så länge inte friktionskraften pekar nedåt är den f ö en del i den jämvikt som bär upp den last som kilen belastas med (Newtons första lag).

Sen är det naturligtvis så att en flakkant är inte antingen helt mjuk och flexibel eller helt styv. Den kan vara mer eller mindre fjädrande helt enkelt. Och för att få den att fjädra mer, behövs mer kraft, såtillvida är den ju idealelastisk.

Som troligen redan framkommit tidigt i tråden kan man om man vill, göra en konservativ beräkning av den last en kil kan ta upp, och där bortse från friktionen, men det är ju mindre rätt.

Jag har ju inte ägnat mig åt sådana här beräkningar när jag klättrat nån gång - men däremot är det ju rätt många placeringar jag satt där jag insett att jag inte kan betrakta vardera sidan av berg mot kilen som två halvoändligheter, det är rätt vanligt att man har minst en sida som inbjuder till funderingar över vad den egentligen tål.
Vidare så är det som jag redan sagt oftast så i praktiken att jag främst placerar vanlig kil när det går, och kammar när sprickorna är ungefär parallella (eller stora). Det gör ju att kilar och kamkilar i praktiken skiljer sig genom att placeringarna i sig också skiljer sig (ofta).

Apropå Wikiartikeln så undrar jag om vi tänker på samma artikel? I den artikel jag länkade till ser jag inte att man gjort någon jämförelse avseende krafterna i en kil resp kamkil. Du får gärna hjälpa mig hitta den texten, även om det bara är en Wiki.

Egentligen behöver vi inte diskutera något av ovanstående utan kan nöja oss med att titta på Wikis bild över trianglarna (eller vår väns kraftdiagram här i tråden). Hypotenusan kan aldrig bli kortare än en av kateterna. Följaktligen kommer kamvinkeln att göra att kamkilen utvecklar en större kraft än kilen (till på köpet mot en med stor sannolikhet svagare del av klippan). (Pga modem-uppkoppling orkar jag inte kopiera Wiki-bilden ur artikeln.)

Om friktionskraften i en kil skulle klara ett fall så skulle kilen fungera i en parallell eller nästan parallell spricka - bara det var tajt nog för att deformera kilen tillräckligt för att ge en tillräcklig normalkraft. Konventionell visdom är dock att parallella sprickor inte skall säkras med kil (på goda grunder enligt min mening).

Friktionen finns naturligtvis även i fallet kil –men vi måste skilja på vad som kommer först (hönan eller ägget). Friktionskraften kommer av en tillräckligt stor normalkraft – en ökad friktionskraft (pga ökad friktion) leder inte till en ökad normalkraft (i så fall skulle grejor inte ligga kvar på det klassiska lutande planet utan hoppa upp i luften).

Du har naturligtvis fullkomligt rätt i att det här oftast löser sig av sig själv. Dock inte i fallet som startade den här tråden – har författarna till klätterböcker rätt eller vår vän här på Utsidan rätt beträffande vilket som har mest sprängverkan (kil eller kamkil). Det är inte alltid böcker har rätt, men det brukar finnas krav på att de faktagranskas och vore jag kamkil-tillverkare skulle jag ha grava invändningar mot att en författare efter författare påstod att kamkilar hade större sprängverkan om det var felaktigt.

 

[Yakherden]

@lillajag: Ålrajt, köper bakläxan. Men mitt inlägg bevisar ju, om inte annat, faran av att lita på en massa dårar på ett forum.
Det inkluderar både mina egna knasberäkningar, dina egna påståenden samt Achtminus fina klotter. Konsensus borde vara: Skit i det helt och hållet, och bara klättra, alt. fråga en fysikprofessor. En legitimerad sådan. Vars leg du ber att få se.

Själv borde jag varit försiktig med att utrycka mina galna tankar här, då folk som läser dem faktiskt kan missta mig för en som vet nåt. Shame on me. O-ironiskt nu alltså.