?

Log in

No account? Create an account
ретро-улыбка

kurumpa in kiev_jump

Мега-прыг

Продолжаем обсуждать идею мега-прыга в Броварах.


(черным показана статика, красным динамика, человечком - человечек)

Итак, приблизительные расчеты.
По слегка забытым формулам из курса физики, через центробежное ускорение и преобразование потенциальной энергии тела в кинетическую, с некоторыми допущениями, получаем, что натяжение веревки в нижней точке траектории равняется m*3*g, что, в принципе, мы уже высчитывали для прыгов на Ледовом.

При этих и дальнейших расчетах сделаны следующие допущения:
1) Максимальный провис статической веревки - 20º (на самом деле - это большой запас для безопасности, т.к. в реальных условиях провис будет намного больше, а горизонтальная нагрузка на вышку, соответственно, меньше)
2) Не учтено гашение энергии прыгающего тела за счет растяжения веревок и сопротивления воздуха, которое будет достаточно большим при скорости тела до 100 км/ч (опять-таки, еще один плюс к безопасности)
3) Вес прыгающего принят за 100 кг.
4) Тело прыгает не с верхней точки, а с некоторого этажа, причем натяжение динамической веревки стараться сделать наибольшим.
5) Точка крепления динамической веревки взята в центре растояния между вышками. На практике это невозможно (если мы говорим о радиусе траектории полета в 50 метров, на моей веревке), да и не нужно, так как это дает гарантию даже при растяжении веревок не влететь в противоположную вышку.

Какие же будут натяжения? Натяжение динамической веревки - плавное, максимум -порядка 300 кг, что она одна (а тем более две) выдерживают без проблем. Натяжение статических веревок в каждую сторону - ~440 кг, что они, будучи тоже по две, прекрасно держат. При увеличении угла провиса - это натяжение только уменьшается. А теперь, внимание, главный вопрос. Горизонтальная составляющая максимальной силы, действующей на каждую вышку при взятых условиях составляет 412 кг. Внушительная цифра, как мне кажется. Даже с перерасчетом всех чисел в более реальные, эта сила не будет меньше 300 кг.
Вывод: насчет нашего снаряжения я не волнуюсь, ибо заявленная прочность каждой веревки (коих я буду брать по паре каждой твари) - больше тонны на разрыв. Каких-то 300-500 кг они выдержат без проблем.
Как поведет себя вышка, предназначенная для более равномерного распределения натяжений - неясно. Дабы немного прояснить ситуацию - надо читать строительные стандарты.

Настоятельно рекомендую не верить мне на слово, а все расчеты перепроверить еще раз, вдруг я где ошибся

внимательно слушаю ваши мнения

Comments

гм. лечиться лечиться и ещё раз лечиться. (с) Ден Осман
Для Османа такого рода прыжки были сущим пустяком
а вот не скажите. я более чем уверен, что он за свою жизнь так и не решился на то, чтобы приехать в бровары и совершить прыжок с этих вышек.
убоялся бы медведей с балалайками )
а прыгал он и с вещей пострашнее... двести метров свободного падения - это совсем не пятидесятиметровый маятник
>> а прыгал он и с вещей пострашнее... двести метров свободного падения - это совсем не пятидесятиметровый маятник


НЕ МОЖЕТ БЫТЬ! :))
Я вот хоть и физик, но подобного рода расчеты лучше проверять на первокурсниках-второкурсниках, (все забыл). НО! Я бы учел вес всех веревок и креплений и прибавил бы его к весу тела прыгающего.
я хоть и не физик, но подобного рода расчёты лучше проверять на рюкзаках с кирпичами.
само собой разумеется, но расчеты сделать надо обязательно, в теории длжно быть все идеально!
Я хоть и не физик, но расчеты провести ессно нужно. А насчет кирпичей - две проблемы: первая - кирпичи туда тянуть наверх, когда сам-то еле-еле забрался, ибо лесенка вертикальная и оооочень длинная. А вторая - я боюсь не за снарягу, а за вышки. А если отломается секция вышки - будет пофиг, летишь ли ты на веревке, либо сбросил рюкзак и стоишь на этой самой вышке.
Учитывая все вышесказанное, если мы все-таки решим с некоторыми архитекторами, что вышка выдерживает больше 400 кг горизонтальной нагрузки - мешком с кирпичами придется побыть мне.
не, ну чё там. хорошая идея про студентов-первокурсников. правда есть проблема. после этого они буду являться тебе во сне с разбитыми головами, вывихами, переломами, стоять и смотреть на тебя молча. есть у призраков такая гадкая привычка.
ну что за нагнетание атмосферы? у нас тут серьезные расчеты *поправляет очки на носу*
см. далее

(Anonymous)

я первокурсник проверь на мне=) я серьезно

(Anonymous)

я первокурсник, проверь на мне=) 490-361-824
Не верю. Потому что в школе знал физику отлично. Так вот, твои расчеты — школьный уровень, 9 класс. Я за такие ругал ростовскую команду лонглайф. Результаты подобных расчетов как тот анекдот с верхним порогом длины бороды (мол борода не может расти быстрее скорости света, а самым долгоживущим был Ной проживший 900 лет, перемножаем — получаем верхний порог длины бороды в миллиардах километров). Уже олимпиадный уровень в 9 класса подразумевал при расчете падения учитывать две силы сопротивления воздуха, одну пропорциональную скорости и вторую пропорциональную квадрату скорости (эта учитывала возникновение завихрений воздуха). Но даже этого мало, нужны фундаментальные знания сопромата и системы дифференциальных уравнений. Один головастый кпишник (такой хрестоматийных ботан), которого я просил посчитать, сначала было согласился. Я детально изложил ему все про физику прыжка: про веревки, их растяжение, узлы, системы, железо, и т.д. Он начал что-то рисовать на листочке, но минут через пять послал меня лесом с такими задачками, сказав, что у него уже система дифуров 10-го порядка, и это он много чем пренебрег и еще не все учел.

Тогда ну его считать, прыгаем по наитию
Это была лирика. Теперь практика. В каталоге Petzl за этот год приводятся приблизительные показатели балансирования нагрузки на сдвоенную точку страховки. В нашем случае если бы угол между веревками идущими к вышкам был 60°, натяжение каждой веревки составило бы 58% натяжения нижней. Для случая со 120%, как на твоем рисунке, будет по 100% на каждую веревку! Т.е. если пренебречь растяжением веревок, сила приложенная к каждой вышке будет такой же, как сила натяжения динамики.

Дальше больше. Если вспомнить институт, в любой дисциплине самым сложным моментом были переходные процессы. Ты же их в расчете пропустил, рассмотрев только два стабильных состояния (у тела только потенциальная энергия и отсутствует кинетическая, и наоборот, вся разность потенциальной энергии целиком перешла в кинетическую). Такой вариант был бы уместен в случае моментального выхода на маятник, в реальной жизни будет провис и будет определенная вертикальная скорость в момент выхода на маятник. Сам понимаешь, моментального изменения вертикальной скорости на скорость, перпендикулярную радиусу вращения маятника быть не может. В этот момент будет происходить некоторый переходной процесс, но какой? Может ли он привести к пиковой нагрузке в одном из звеньев системы?

И еще гвоздь в крышку гроба этого расчета. Устроили мы как-то прыжки в глиняном овраге. Бросили «деревянного Васю» — он пролетел в опасной близости от веток, мы их срезали. Прыгнул Серега — все отлично. Прыгнул Рома... и на обратном витке маятника влетел спиной в стену оврага, с которой прыгал. Казалось бы, невозможно, ведь он мог бы туда вернуться лишь на идеальном маятнике. А у него должны были быть потери энергии при аммортизации (базы на деревьях, динамическая веревка) и за счет сопротивления воздуха в самом полете. Но ведь вернулся! Рассчитаешь мне физику под этот случай? Я предполагаю, что проблема в физике самих веревок: второй и последующие разы они растягивались и аммортизировали уже не так, как первый. Если бы мы перетягивали после каждого прыга все веревки, а не только прыжковую, все могло бы быть иначе.

Ну и, наконец, последний гвоздь в крышку гроба. Мы с Димой (который строил все три лифта на соснах в Академии приключений) одно время увлекались замечательной игрушкой — Pontifex. Суть ее простая: есть деньги на материалы, есть материалы с разными характеристиками, нужно на данной местности построить мост. При чем такой, который не просто выстоит, а еще и выдержит едущий поезд. Было очень занимательно смотреть за распределением нагрузок по мосту при движении поезда. Реально получаться строить мосты дальше первых уровней у меня стало, только когда я начал присматриваться к мостам реальным. К примеру, арочная конструкция замечательно распределяла приложенный вес практически по всей площади. И действительно, у реальных мостов дорожное полотно в профиль чаще всего не ровное, а дугообразное. В конструкциях поддержки тоже применяются арки. В качестве примера — да хоть мост Метро. А вот высокие мачты на берегах с тросами, удерживающими полотно оказались неэффективными. Причем чем тяжелее материал и выше мачта, тем болезненнее она реагировала на нагрузку приложенную со стороны. Такая же мачта установленная посередине моста с тросами в обе стороны при этом могла вполне замечательно выдерживать и полотно, и двигающийся поезд.


«моментального изменения вертикальной скорости на скорость, перпендикулярную радиусу вращения маятника быть не может» — намекалось на то, что чем меньше время изменения скорости, тем больше будет велична ускорения (соответственно, тем больше величина действующей силы).
кад-системы это круто. Вот только кроме этого нужно головой думать много. Ну точнее не много, а достаточно, чтоб ответить на простой вопрос - где максимальная нагрузка и почему.

а насчет ГОСТов ты неправ. Это тебе не высотки нынешние, это военное сооружение, там всегда до миллиметра считали.
на высоте 120м ветровую нагрузку в 500кг может легко создать плоскость в 4кв. метра,
если считать для Москвы то расчётная ветровая нагрузка будет от 120кг/м2. Коэффициенты для Киева выше чем для Москвы и расчётная ветровая нагрузка будет выше.
Я не знаю тонкостей расчёта мачт, есть понижающие коэфф из-за прозрачности объекта, но всё равно 500кг это не тот порядок цифр...
Также мачты должны рассчитываться на обледенение, которого может не быть .. и это можно считать дополнительным резервом :)
Можно ли прыгать - ХЗ. Очень сильно зависит от технического состояния мачты. Была бы новая -такая нагрузка совсем не критично.

о динамике веревки

Уважаемые коллеги по безумию,
позвольте мне принять участие в вашем споре.
К сожалению, я не механик и не могу рассуждать научно, но имею некоторую рабоче-крестьянскую интуицию. Предыдущим оратором высказывалась мысль о "переходных процессах". Не имелась ли тут в виду "пульсация" веревки в процессе прыжка? Веревка испытывает во время маятника целую серию рывков, первый и самый сильный из которых (по моим ощущениям) происходит в "точке подхвата" непосредственно после участка свободного падения. Первый рывок как бы сбрасывает тебя на вторую ступеньку, где ты снова падаешь несколько метров, и т.д. Ощутимых рывков получается (при прыжке с 40 метров) три как минимум. Суть, понятно, в динамическом свойстве веревки, которая никак не желает спускать тебя по траектории, близкой к идеальной окружности.
Вопрос к уважаемой публике: кто-нибудь рассчитывал реальные перегрузки (а соответственно, и натяжение веревки) в "точках перехода со ступеньки на ступеньку"? A?
Какие выводы?
  1. Ламерским расчетам не доверять. По крайней мере до общения хотя бы с кем-то, кто в универе реально выучил сопромат.

  2. Каждый нагружаемый элемент в системе по возможности продублировать для распределения нагрузки.

  3. Горизонтальные нагрузки разделить между максимумом вышек. Та же Академия приключений уже при 20 метрах высоты использует 4 сосны. Не вижу повода при 100+ метрах ограничиваться одной вышкой, которая гораздо менее эластичная, чем сосна.

  4. И, наконец, правило, которое уже много раз спасало от беды: на тестовых прыжках использовать тяжелого «деревянного Васю», при этом к каждой точке крепления веревок по возможности приставить по толковому человеку, который будет следить за точкой крепления в процессе полета «добровольца», отслеживать разницу между 1 и 2, 2 и 3 прыгами «добровольца».



Готов выслушать конструктивную критику вышенаписанного. Аргумент «дорого» слышать не хочу — жизнь и здоровье дороже.
Спасибо. Я очень надеялся на твою поддержку, и ты оправдал мои надежды )

Насчет гвоздей в мои расчеты. Все приближения я брал в максимальную сторону, я не смог найти ни одного процеса, который бы дал нагрузку больше чем в нижней точке. Может я что-то упустил. На практике веревки тянутся, причем довольно сильно, вышки гнутся, ветер тормозит тело и т.п. Первая задача - высчитать, выдержит ли весь механизм, а что именно с телом будет происходить - это уже дальше.

Насчет выводов.
1. Считать, спорить, еще раз считать... Искать максимум.
2. Я про это говорил - две сдвоенные статики между вышками, две динамики. Насчет веревок я спокоен, а вот вышки...
3. Провесить дополнительные веревки на соседние вышки - я думал над этим, но провис веревок не даст увеличения прочности.
4. Разве что только для проверки расстояний (чтоб не вернулся, например, в вышку, с которой прыгал). Вот только как его туда затаскивать?


В расчетах прибавить вес веревок и железа к весу тела (об этом уже говорили). Искать профи в этой области. Как минимум честно выучившего сопромат, как максимум программиста, писавшего физику для Pontifex. Кто еще учится — может попробовать подергать соответствующих профессоров прикрываясь этикеткой ТВ-проекта. ТВ, кстати, поможет в случае чего — т.к. это будет самый масштабный прыг в Украине.

Точку крепления к вышке пристраховать полиспастом ко второй вышке. Это позволит в какой-то мере разделить нагрузку между двумя вышками. Или по очереди кидать грузы разного веса, начиная с 20 кг. и заканчивая 120-150. Зачем так много? Чтобы был запас. Неизвестно на сколько лет эксплуатация рассчитана вышка и сколько болтов из ее креплений спиздили доброжелатели.

Базу хорошо бы делать тоже на динамике, это саммортизирует нагрузки как на прыгуна, так и на вышку, на обвязку, на карабины.

Для затаскивания веревок на вторую вышку нужен боец и 100 метров прусика (4мм будет с головой для подъема одной бухты).
В расчетах прибавить вес веревок и железа к весу тела
не помешает
ТВ, кстати, поможет в случае чего — т.к. это будет самый масштабный прыг в Украине.
да, это будет круто ))
Точку крепления к вышке пристраховать полиспастом ко второй вышке.
может быть...
Или по очереди кидать грузы разного веса, начиная с 20 кг. и заканчивая 120-150
предлагаю 40-80-100
болты все на месте.
Базу хорошо бы делать тоже на динамике, это саммортизирует нагрузки как на прыгуна, так и на вышку, на обвязку, на карабины.
она растянется тогда сильно
Встречаемся завтра с 9:00 до 9:25 на м.Лесная, первый выход к маршруткам в сторону Броваров.
Посмотреть на Яндекс.Карте