ASAC

Amsterdamse Studenten Alpen Club » Wrijving & de zekerhandschoen

Wrijving is een wrede meesteres. Ze maakt al ons klimmen mogelijk. Zonder wrijving houden we geen grepen vast en kunnen we geen cams plaatsen. Maar soms werkt wrijving ook tegen ons. Als we weer eens niet op het touwverloop letten, vervloeken we de ‘touwwrijving’. En soms kan het nog erger:

Wrijving geeft en wrijving neemt…

Het bovenstaande plaatje is het resultaat van een touw dat heel snel door de hand van een zekeraar beweegt. De intelligente lezer merkt op dat dit waarschijnlijk het ‘probleem’ van deze column is en de zekerhandschoen de ‘oplossing’. Bravo, je hebt me door. Verder dan dit hoeft je niet te lezen: draag gewoon altijd een zekerhandschoen en je bent altijd veilig. Mocht je weinig geld hebben en geen zin om nog meer gear te kopen, lees dan verder voor het antwoord op de vraag: “Waarom?”

Hiervoor moeten we kijken naar de basis van het begrip wrijving. Kort gezegd is wrijving een soort weerstand tegen het over elkaar schuiven van twee objecten. Je bent het vast wel eens in het dagelijks leven tegengekomen. Tijdens het skien bijvoorbeeld, heb je heel weinig wrijving, maar met een klimschoen op een stuk rots heb je heel veel wrijving. Er bestaan veel formules over wrijving, maar vandaag hebben we maar 2 regels nodig:

  1. “Wrijving neemt toe als je de oppervlaktes harder op elkaar duwt.”
  2. “Wrijving neemt toe als het contactoppervlakte groter wordt”
Schema van een zekerapparaat

Deze twee regels zijn er intuitief. Iedereen weet dat je de dikke touwen van Centraal nauwelijks door je zekerapparaat krijgt. Dit komt mede doordat dikkere touwen een groter oppervlak hebben. En iedereen weet ook dat hele zware voorwerpen moeilijk te verschuiven zijn. Ze drukken immers heel hard op de grond. Tijdens het zekeren maken we wrijving door het touw in krappe bochten te laten lopen. Zie ook het schema hierboven. Hoe krapper de bocht, hoe harder het touw tegen het zekerapparaat aanloopt en hoe meer wrijving er is.

Op de een of andere vind je alleen dit soort plaatjes als je op ‘toprope’ googlet….

Wrijving komt niet alleen voor in zekerapparaten, maar ook in setjes, karabiners en natuurlijk je handen zelf. Bijvoorbeeld: ik ga samen met Ivo naar het USC voor een vermakelijke topropesessie. Als Ivo bovenaan de route komt, roept hij luidkeels: “Miron, blok” (safety first!). En wonder boven wonder, als ik Ivo blok, blijft hij hangen. Terwijl Ivo toch significant zwaarder is dan ik. Dit komt door de wrijving in de karabiners bovenaan. Grof gezegd zorgt 1 normale karabiner voor een wrijvingscoefficient van 0.65. Stel dat Ivo 100 kilo zou wegen (dat rekent makkelijk), dan kan met deze wrijving iemand van 65 kilo Ivo nog net blokken. In de praktijk hangt het erg af van de diameter van het touw en de karabiner.

Maar hoeveel wrijving kan je nu precies maken met je handen, je zekerapparaat en je setjes? En hoeveel wrijving heb je nodig om een val te stoppen? Dit zijn vragen die normale mensen zich nooit afvragen, maar een werkloze natuurkundige klimmer wil best een middag besteden om dit te onderzoeken.

Hoe hard val je?

Als je ooit een ASAC OVM-Cursus hebt gevolgd heb je vast wel eens de vraag gehoord: “Wat is de maximale kracht die een mens kan overleven?”. Als antwoord wordt vaak het getal 12 kN genoemd, met als reden dat dan een grote kans bestaat dat je ruggegraat breekt. Wat onderzoek leverde op dat deze ongefundeerde claim daadwerkelijk waar is. In de jaren 50 en 60 heeft de NASA dit uitgebreid onderzocht in de context van milataire parachutisten. Als je veel over ruggegraten en parachutes wilt lezen, klik dan hier. Dit is de reden dat de meeste fabrikanten touwen verkopen met een maximum impact force van ongeveer 9 kN:

Gelukkig heeft iemand de moeite genomen om dit voor me uit te zoeken

Dit betekent dat in het ergst mogelijk geval, de UIAA test met valfactor 1.8 en een blok beton van 80 kg, de maximale kracht op het touw ongeveer 9 kN is. In het Nederlands wordt dit ook wel de vangstoot genoemd. Met deze tool kan je berekenen wat de maximale kracht is in wat normalere situaties: bij een normale val is het ongeveer 3 kN.

Je wilt dus graag dat je met je zekerapparaat ongeveer 9 kN aan wrijvingskracht kan maken.

Hoe hard kan je remmen?

Hoe hard je kan remmen hangt ten eerste af van hoe hard je kunt knijpen. Dat verschilt nogal per persoon. Sommige mannen hebben erg veel training in het vasthouden van cilindervormige voorwerpen. Sommige vrouwen ook.

Zoals je kunt zien is er weinig budget beschikbaar voor dit onderzoek

In dit hilarisch geillustreerde onderzoek bleek dat er een brede distruties was in hoe hard mensen in een touw kunnen knijpen. Er is blijkbaar een deel van de populatie die nog geen eens een touw met daaraan een gewicht van 5 kilo kunnen vasthouden, terwijl sommige mensen dat blijkbaar met 40 kilo kunnen (je mocht tijdens het onderzoek het touw niet om je arm wikkelen. Het moge duidelijk zijn dat het touw simpelweg vasthouden niet een valide manier van zekeren is (naast dat het er ook heel stom uitziet). Op de een of ander manier moeten we deze knijpwrijving vermeerderen. Zie de volgende grafiek:

Aan de namen van de zekerapparaten is te merken dat het onderzoek enigzins verouderd is

Hier zien we de zogeheten “Friction Multiplication Factor”. Dit getal geeft aan met welke factor je de ‘handwrijving’ vermeerdert door het gebruik van een zekerapparaat. Een gemiddelde waarde is ongeveer 7.5. Als je die vermenigvuldigt met de gemiddele knijpkracht van 200N kom je uit op een schamele 1.5 kN…

Is zekeren een grote illusie?

Naja, dat is moeilijk te zeggen. Misschien is alles wel een grote illusie. Maar deze paradoxale getallen kunnen makkelijk verklaard worden. Het antwoord is ‘rope slippage’. Ik kan er niet echt een goed Nederlands woord voor bedenken. Touwdoorglijding? Wat dit betekent is dat tijdens het houden van de meeste vallen, je touw door je handen en door het zekerapparaat heen slipt. Als je me niet gelooft, zet dan maar eens met een viltstift een streepje op een touw vlak achter je zekerapparaat (bij voorkeur op je iegen touw) en laat je klimmer dan vallen. Hoe hard je ook knijpt, je touw zal een paar centimeter doorslippen. De klimmer wordt relatief ‘langzaam’ afgeremd, totdat hij weer stiltaat.

De grap is, dit is de bedoeling van een zekerapparaat. Het is heel makkelijk om een zekerapparaat te maken wat heel hard blokkeert (trouwens, semi-automaten zoals de grigri slippen ook door!). Het probleem is, als je een zekerapparaat harder laat remmen, wordt je val minder dynamisch. In het etreme geval dat je zekerapparaat 100% blokkeert, komt alle dynamiek alleen nog maar de elasticiteit van je touw. Hierdoor zou je bij een normale veel sneller in de buurt van die gevaarlijke 12 kN komen.

Op het eerste gezicht is dit allemaal niet zo’n probleem. Meer dynamiek is meer beter, toch?

De ‘Factor 2’ val

Mocht je van dit hele verhaal alleen maar bang worden, single pitchen blijkt maar weer veiliger te zijn dan mulitpitchen

De valfactor 2 is een beetje een mythe binnen de ASAC. Je kan hem een beetje vergelijken met een draak. Niemand kan met zekerheid zeggen dat hij er een gezien heeft, maar iedereen weet zeker dat hij heel gevaarlijk is. De realiteit is dat hij heel zelden voorkomt. In bovenstaande grafiek is heel veel data samengevoegd (gebaseerd op vragenlijsten) om te kunnen inschatten wat de heftigste val is die je kan verwachten in je klimcarriere. Het is opgesplitst in singlepitch (ff < 1) en multipitch (ff > 1).

Voor singelpitchers is het heftigste wat ze tegenkomen een vangstoot van 5 kN, voor de meeste klimmers. Voor multipitchers ligt de peak al wat hoger, rond de 7 kN, maar het venijm zit hem in de staart. Als multipitcher bestaat er een kans dat je een hele heftige val van 9 of 10 kN moet houden. Maar zekerapparaten zijn daar toch voor gemaakt? Toch?

In een onderzoek geeft 72% van de mensen aan dat een zekerapparaat een ff2 val zou moeten houden

Interessant genoeg is dit geen voorwaarde om het UIAA-keurmerk te krijgen. Echt niet. Sterker nog, alleen semi-automaten worden dynamische getest, tubers worden alleen statisch getest. En in deze statische test wordt de remzijde van het touw gefixeerd!

Ze binden het remtouw gewoon vast!

Een quote van dit onderzoek zegt het mooier dan ik het ooit zou kunnen uitleggen:

 “Belay devices in general are limited in their capabilities, something few climbers seem fully aware of. With only one exception no device available on the market is proven to be capable of stopping a climber in a reasonably long factor 2 fall and with most devices the belayer risks severe rope burns and loss of control even in considerably lower (less than 1) factor falls.
The energy involved in a long fall is considerable and the excess energy above that which the device can absorb is transferred into the belayers hand where it is converted into heat by friction. This rapidly causes the skin to heat up and friction burn whereupon an involountary reflex releases the grip. “

De auteur raadt hier de grigri of de HMS aan als beste zekerapparaten. Ten tijde van dit onderzoek waren de halfautomaten nog niet op de markt en ik heb helaas geen recenter onderzoek kunnen vinden. Nu zal ik niet iedereen aanraden om altijd met een grigri te klimmen, maar ik heb wel andere tips om verbrande handen (of erger) te voorkomen:

Miron’s Magische Zekertips

  • Draag handschoenen! Het ziet er niet sexy uit, maar het kan je een hoop pijn besparen. Het hoeft geen A-merk te zijn, alles met een leren palm is voldoende.
  • Let op met dunne touwen, nieuwe touwen en geimpregneerde touwen. Check altijd of je zekerapparaat geschikt is voor je touw.
  • Let op met grote gewichtsverschillen! Bij twijfel kan het helpen om een extra karabiner zowel in je tuber als in je inbindlus te klippen (werkt niet voor halfautomaten)
  • Hang altijd een dummy runner in op de standplaats (ook als je al over de stand zekert)
  • Val niet voor de eerste haak. Doe gewoon niet, is gevaarlijk
  • Zeker bij twijfel met een HMS, of ga heel ver onder de standplaats hangen

Ik hoop dat jullie hier iets van geleerd hebben en niet al te bang geworden zijn!

Bronnen

http://www.bolt-products.com/Glue-inBoltDesign.htm

http://itrsonline.org/wordpress/wp-content/uploads/2015/04/Beverly_Survey.2005.pdf

http://mra.org/wp-content/uploads/2016/05/Hang_Em_High_Final.pdf

https://user.xmission.com/~tmoyer/testing/Simulation_of_Climbing_and_Rescue_Belays.pdf

http://www.hse.gov.uk/research/hsl_pdf/2003/hsl03-09.pdf

1 % beledigd
Waarbij 1 staat voor totaal niet beledigd en 100 voor het indienen van een verzoek tot royatie bij het bestuur
1 % oneens
Waarbij 1 staat voor totaal niet oneens en 100 voor, nouja gewoon voor 100% oneens ofzo