Под каким углом следует вкручивать ледобур в лед?

Недавно мы поднимались по леднику со льдом под углом около 80°. Мы располагали ледобуры под небольшим углом вверх по отношению к склону ледяной стены.

Тем не менее, один из нашей команды, который остался в Норвегии, сказал, что винты всегда должны быть наклонены вниз, чтобы вес полностью приходился на резьбу винта, а не на ледяной участок, окружающий ледобур. Судя по всему, этому его научил гид во время подъема по замерзшему водопаду.

Для нас было естественным наклонить ледобуры так, чтобы в случае падения винт держался за лед (аналогично наклону колышков палатки от палатки). Утверждение, что ледобур и его нити должны полностью нести вес падения, мне кажется несколько рискованным.

Так верно ли утверждение? Какова общая практика? Меняется ли практика восхождения на водопад (поскольку повреждение льда потенциально может привести к падению целой плиты водопада?)?

Вы про ледобуры или крючья? Это совершенно разные вещи. Правильный ответ на ваш вопрос зависит от точного типа используемого защитного снаряжения.
@Guran Отредактировано. Я имею в виду винты. Большинство используют термины «ледяные крючья» и «ледобуры» как синонимы.
Хорошо. Хотя они сегодня не находят особого применения, существуют и забивные ледовые «винты» (т. е. «бородавочники»), больше напоминающие крючья. Вы, вероятно, хотите наклонить их вверх.
Имейте в виду, дело не в том, что лед и нити не могут удержать вес. Они определенно могут. Просто лед не очень хорошо выдерживает внезапные удары, и поэтому люди используют взрывающиеся пращи, чтобы поглотить как можно больше энергии.
Связанные с этим outdoors.stackexchange.com/questions/20830/…

Ответы (2)

Все ресурсы, которые я могу найти, говорят, что это должно быть сделано с кончиком винта, направленным вверх, а подвеска внизу , под углом до двадцати градусов от горизонтали.

Вопреки тому, что вы можете подумать, наилучший угол для винтов — немного вверх, то есть подвеска находится немного ниже, чем зубья во льду. Этот контринтуитивный метод лучше, потому что удерживающая сила исходит от самой резьбы, а не от эффекта «снежного пикета», что означает, что вы не получаете никакого механического преимущества, когда вал винта прижат к льду (рис. 2).

Как построить ледяные якоря бомбардировщика

Более удивительными были выводы Хармстона об угле винта. Как оказалось, винты держатся намного лучше, когда они наклонены в направлении силы падения, как во втором сценарии выше. Возможно, излишне говорить, что это не интуитивно понятно. Тогда большая часть силы воспринимается резьбой, а не обхватом самого винта. Это тоже немалая разница: ледобур, расположенный под углом вниз, в два раза мощнее ледобура, расположенного под «отрицательным» углом вверх.

Gear Physics: как ледобуры спасают ледолазов от падений насмерть

Ограниченное тестирование, проведенное Крисом Хармстоном из Black Diamond и Крейгом Люббеном около 10 лет назад , показало, что ледобуры с концом подвески, наклоненным вниз (отрицательный угол) до 20 градусов, были прочнее, чем винты с подвеской, параллельной льду или слегка наклоненной вверх (положительный угол). угол). Однако отрицательный угол не увеличивает прочность нитей; скорее, это уменьшает вероятность того, что лед вылетит из-под винта.

(Эта статья ссылается на фактический исследовательский отчет Криса Хармстона 1999 г. )

Должен ли я наклонять ледобуры вниз?

Когда-то считалось необходимым или полезным размещать ледобуры горизонтально или подвеской вверх для оптимального удержания. Однако с тех пор экспериментально было обнаружено, что место для винта с загнутым вверх концом часто держится так же хорошо или даже лучше. Считается, что этот удивительный результат связан с ранее недооцененной ролью резьбы в удержании винта на месте. Однако обычно рекомендуется горизонтальное размещение.

Википедия

Таким образом, вам нужно наклонить наконечник в лед так, чтобы вешалка была направлена ​​вниз.

Ух ты! Это что-то такое нелогичное!
Можно немного фотографий? Я запутался во всех взлетах и ​​падениях :D
Это хороший ответ, но, возможно, вам следует добавить, что самым важным фактором прочности ледовых якорей является качество льда. Убедитесь, что все резьбы входят в твердый лед и что винт полностью закручен.
Возможно, помогает интуиция: лед намного прочнее, когда его тянут/растягивают, чем когда он сжимается. Поворачивая под углом к ​​направлению тяги, вы оптимизируете нагрузку на большее количество льда за счет «тянущей силы».
Можно также отметить, что ледобуры определенно не рассчитаны на то, чтобы выдерживать высокие моментные нагрузки, если они не ввернуты в основном до упора. дай сначала.
@OddDeer Добавил картинку
Около 20 лет назад я прочитал отчет об исследовании, проведенном одним из производителей шестерен (возможно, Black Diamond, как вы цитируете); у авторов не было FTP или веб-сервера - они отправляли бумажные копии тем из нас, кто ответил на их сообщение в группе новостей ( uk.rec.climbingя думаю, в ). Вывод состоял в том, что примерно 10-20° от горизонтали (зубья выше анкера) лучше всего на хорошем льду . На более плохом льду результаты были гораздо менее четкими, и их тестирование показало, что в некоторых случаях хангеры срабатывали лучше.
@TobySpeight Интересно, будет ли иметь значение лед ледника по сравнению со льдом замерзшего водопада. Ледниковый лед обычно старше и намного тверже.
Чтобы сделать это более интуитивным, подумайте вот о чем: легче было бы раздавить лед или разорвать его на части? Размещение винта наконечником под углом вниз в лед означает, что вес на ангаре пытается раздавить лед под ангаром, что не так уж сложно сделать. Размещение винта кончиком вверх и ангаром вниз означает, что вес ангара пытается разорвать лед, что значительно сложнее.
@imsodin и Дэвид Шварц, я не думаю, что это имеет смысл. Независимо от угла, почти вся сила между льдом и винтом на самом деле является сжимающей. Основное отличие состоит в том, что если винт находится под углом острием вниз, большая часть этого сжатия сосредоточена в небольшом месте: на нижнем крае края отверстия, которое может довольно легко сломаться и просто выпасть. При наклонном ОТОН усилие равномерно распределяется на резьбу по всему винту, и даже если часть резьбы во льду выйдет из строя, она просто заклинит в отверстии и тем самым удержит винт на месте.

Анализ методом конечных элементов

Анализ ледобура, проведенный Джоном Грегелем, показывает компьютерные модели напряжений, приложенных к идеализированному винту в ледяных блоках разной прочности под тремя углами:

  • Подвеска на +15° выше кончика / «вниз» в ответе Чарли Брамбо
  • 0° по горизонтали
  • -15 ° подвеска ниже кончика / «вверх» в ответе Чарли

Это показывает наиболее очевидную разницу с 13-сантиметровым винтом в том, что он называет льдом средней прочности:

Ледобур 13см на +15°
Ледобур 13см на +15°

13см ледобур на 0°
13см ледобур на 0°

Ледобур 13см при -15°
Ледобур 13см при -15°

Он заключает:

Как видно из приведенных выше рисунков, размещение ледобура под отрицательным углом уменьшит нагрузку как на ледобур, так и на лед.

Петцль

Интересно, что Petzl до сих пор (май 2018 г.) рекомендует горизонтальное размещение: Изображение из Технического уведомления для лазерных ледобуров G0003700D [1,74 МБ PDF]Схема размещения ледобура Petzl