Le plus gros le plus stable? Camalots dans le test de sécurité

La semaine dernière, Black Diamond a élargi sa gamme de deux grands Camalots. Les fusibles mobiles sont désormais disponibles dans les tailles 7 et 8. Dans l'article d'aujourd'hui, les spécialistes de Black Diamond posent la question suivante: les gros Camalots sont-ils également des fusibles plus stables?

Un article de Black Diamond

La nouvelle C4 # 7 et # 8 sont d'énormes camalots et sont parmi les plus grands du marché. De plus, un C4 # 5 semble petit et maniable. Ces bêtes géantes ont été conçues pour sécuriser les fissures redoutables hors largeur trouvées sur El Cap et d'autres célèbres zones d'escalade de fissures.

Cette année, nous avons sorti les Camalots les plus petits et les plus grands jamais fabriqués - la taille micro Z4 # 0 et maintenant ces grands garçons. À première vue, ces tailles n'ont en fait rien en commun, mais ce n'est pas tout à fait vrai. La taille joue un rôle dans la perception de la force d'un Camalot. Il est beaucoup plus inspirant de se plonger dans un Camalot de la taille d'une main ou de s'y accrocher que dans un petit Camalot pour les plus belles fissures. Cela s'applique à la majorité de nos tailles jusqu'à un certain point qui peut être atteint avec ces Camalots extra-larges.

Dans ce QC Lab, nous allons examiner, comparer et comparer les performances des C4 # 7 et # 8 et du Z4 # 0 et montrer pourquoi la cote de ces Camalots extra-larges est plus proche de celle des Micro Camalots que vous ne le pensez.

Avant de nous plonger dans les résultats des tests, il est important de comprendre certaines des définitions clés qui sont utilisées de manière cohérente.

Résistance ultime (charge de rupture)

Fait référence à la charge qui provoque l'échec du Camalot; ceci est généralement donné en kilonewtons. Ces valeurs résultent d'une charge lente du Camalot dans diverses «fissures» avec une taille définie basée sur la plage d'expansion des segments de serrage. La charge de rupture minimale doit être de 5 kN pour qu'un Camalot, également connu dans la langue officielle comme dispositif de serrage, réponde aux exigences CE.

Pourcentage de rétraction et équipement d'alpinisme EN 12276 - Pinces 

Pour que les équipements de protection individuelle (EPI) soient vendus en Europe, ils doivent être certifiés CE. Chaque catégorie d'équipement a ses propres exigences spécifiques, qui sont définies dans la norme EN; pour les Camalots, la norme EN 12276 - dispositifs de serrage s'applique. Il existe de nombreuses exigences pour répondre à cette norme, y compris celles concernant les marquages, les instructions d'utilisation, l'utilisation de matériaux, etc. Mais la plus importante que nous examinerons ici est la résistance à la rupture ou la charge de rupture.

Il y a deux tests destructifs principaux qu'un Camalot doit subir pour être certifié: avec une charge de 25% et avec 75% de segments de serrage affaissés. Ces tests simulent un placement moins qu'idéal, plutôt dangereux avec 25% de segments effondrés et un meilleur placement préféré avec 75%. Les formules suivantes sont utilisées pour trouver les largeurs de placement appropriées, où Bmin fait référence à la largeur repliée et Bmax à la largeur complète non repliée du Camalot.

Remarque: Si un Camalot a une plage d'expansion de 5 mm ou moins, la norme CE stipule qu'il doit être contrôlé à 50% une fois plié (au lieu de 25% ou 75%). Le Z4 # 0 remplit cette condition.

Réduction en pourcentage de la force

Pour montrer la différence de résistance entre 25% et 75%, le pourcentage de réduction de la résistance est déterminé à l'aide de la formule suivante.

Notes

La cote donnée est la limite de charge de rupture que le produit peut constamment respecter dans les conditions d'essai, selon le fabricant. La charge de rupture minimale spécifiée dans la norme CE est de 5 kN. Les marquages ​​sur une élingue Camalot peuvent avoir deux indications - une pour la force active (un Camalot normalement placé) et une pour la force passive (une pince qui sert de butée). Avec les Black Diamond Camalots, la résistance passive n'est donnée que pour les versions à double essieu.

Cela ne signifie pas nécessairement qu'un Camalot tombe en panne à 8 kN s'il est évalué à 8 kN. Les cotes sont déterminées et calculées à l'aide d'un calcul dit à trois sigma. La limite inférieure de trois sigma peut être trouvée en testant un échantillon statistiquement pertinent et en déterminant la moyenne (µ) et l'écart type (σ). On peut en déduire que 99,7% de tous les événements de défaillance avec une charge seront supérieurs à la limite inférieure. Il s'agit du point de départ pour déterminer la charge de rupture publiée. Après avoir considéré les différentes applications du produit, la charge de rupture pourrait être encore réduite.

Limite inférieure = µ - 3 * σ

Calcul de 3 sigma inférieur utilisé dans la détermination de la charge de rupture

Classification de la taille Camalot

Pour cet article, certaines tailles sont appelées petites, moyennes et grandes, la répartition de chaque taille est indiquée ci-dessous.

Petit - Camalot tailles Z4 # 0 à Z4 # 0.4
Medium - Camalot tailles Z4 # 0.5 à C4 # 2
Large - Camalot tailles C4 C4 # 3 à C4 # 8

C'est ainsi que Black Diamond a testé les Camalots

Quelle que soit la taille du Camalot, vous devez toujours viser le meilleur placement possible, mais ce n'est pas toujours faisable. Il y a des bosses dans la roche, vous avez un nombre limité de camalots à utiliser le long d'un terrain, et parfois vous voulez juste mettre quelque chose dans la fissure plutôt que de n'avoir rien. Mais dans quelle mesure ces placements incertains affectent-ils la force des Camalots à chaque extrémité du spectre?  

Comme pour tous les QC Labs, il est important de noter que nous avons affaire à une petite taille d'échantillon et à des tests dans des conditions assez idéales. La configuration de test comprend des mesures précises dans une configuration avec des plaques d'acier afin d'éviter autant que possible les écarts.

Par souci de simplicité, nous nous sommes limités à deux tests différents:

Test 1: test standard CE

Basé sur la norme CE - avec les Z4 # 0, C4 # 7 & # 8 ainsi qu'une variété de Camalots de taille moyenne.

1. Pour déterminer le pourcentage de réduction de la résistance lors de la comparaison des résultats avec 25% par rapport à 75% de segments de serrage repliés et ...
2. Afin de pouvoir comparer directement les petites et les grandes tailles dans les deux configurations de test CE

Test 2: test asymétrique non normalisé

• Un test asymétrique non normalisé de seulement les plus grands C4.
• Pour montrer les réalités et les limites de placer de plus grands camalots.

Test de 1

Test standard CE - analyse

Le tableau suivant montre les résultats du test selon la norme CE (par souci de simplicité, toutes les tailles de Camalot ne sont pas représentées).

Si nous regardons les résultats du tableau 1, il y a plusieurs observations importantes:

1. Dans l'ensemble, la résistance à la rupture est plus élevée que dans un scénario de charge de champ normal. C’est bien. Cela signifie que si un Camalot est bien placé, il peut facilement tomber.
2. Pour les tailles moyennes testées, la différence de résultats entre les segments de serrage affaissés à 75% et 25% est négligeable.
   1. Pour les tailles Z4 # 0.5 & # 0.75 et C4 # 1, il n'y a pratiquement aucune différence de résistance à la rupture entre les deux scénarios de test.
   2. Les segments de serrage de ces tailles permettent un placement particulièrement sûr, avec suffisamment d'espace pour permettre aux segments de serrage de se déplacer légèrement sans devenir instables ou se retourner. 
   3. Ces tailles ont une tolérance aux pannes plus élevée et peuvent s'adapter un peu mieux aux positions défavorables. 
3. Pour les segments de serrage plus gros, cependant, le pourcentage de réduction de la résistance entre les deux scénarios de test augmente. 
   1. Lorsqu'ils sont repliés à 25%, les Camalots de taille moyenne entrent en contact avec la roche avec peu de matière, et l'appareil déviera à une charge plus faible qu'à 75%.
   2. Pour les plus gros Camalots, le pourcentage de réduction de la résistance est dû au fait que les segments de serrage ont une instabilité et une tendance au flambage.   
4. Avec le Z4 # 0, il est stipulé dans la norme en raison de la plage d'expansion limitée que ce Camalot n'est contrôlé qu'à 50% lorsqu'il est plié, ce qui ne permet bien sûr pas de calculer le pourcentage de réduction de la résistance. Ce fait illustre que le Camalot, lorsqu'il est plié à seulement 25%, a peu de stabilité et souligne la nécessité d'un placement précis et sûr.  

Test standard CE - différences de défaillance

Les camalots peuvent échouer de différentes manières:

1. Dans le cas du Z4 # 0, la portée est très limitée et la zone de contact avec la roche est minime. Pendant le test, il est normal que les segments de serrage se déplacent légèrement à mesure que la charge augmente. Avec # 0, la rotation requise pour passer de 50% à 0% lors de l'effondrement est minime, ce qui provoque une défaillance rapide du Camalot. L'échec le plus courant est que les cames s'inversent et s'arrachent du placement.   
2. Avec des Camalots plus petits, le câble échoue généralement dans la zone du pouce si le placement est bon.
3. Avec certains Camalots de taille moyenne, lorsqu'ils sont pliés à 25%, seul peu de matière entre en contact avec la roche. L'aluminium de la came de serrage se cisaille alors sous charge.
4. Avec les très gros Camalots, les n ° 7 et n ° 8, les axes peuvent se plier s'ils sont bien positionnés et les segments de serrage peuvent se casser ou se déformer. Lorsque les segments de serrage sont repliés à 25%, ils se plient toujours. Cet effet est amplifié avec tout léger décalage ou désalignement.

Test standard CE - résumé

Si le grand Camalot n'est plié que très peu, la résistance de l'appareil peut être considérablement réduite en raison du flambage des segments de serrage. Si le Micro-Camalot n'est plié que très peu, la résistance de l'appareil peut également être considérablement réduite car les segments de serrage peuvent se retourner. Bien que les deux tailles de Camalot échouent à des points très différents, leur sensibilité aux positions dangereuses reste presque la même.

Les camalots s'affaiblissent lorsqu'ils sont complètement fermés - fait ou hypothèse fausse?

En remarque, il convient de mentionner que plus un Camalot est plié, plus il est ferme. On dit souvent qu'un Camalot est plus faible lorsqu'il est placé complètement replié. Certains appellent cette situation "over-cammed". Cependant, ce n'est pas vrai. Plus les segments de serrage sont repliés, plus la résistance du Camalot est grande. Le seul inconvénient est qu'il est beaucoup plus difficile de libérer un Camalot complètement effondré de la fissure sans endommager le dispositif ou la roche.

ESSAI 2

ESSAI ASYMÉTRIQUE NON STANDARD

Lors du développement d'un nouveau produit chez Black Diamond, en plus des tests selon la norme CE, de nombreux tests sont créés et réalisés pour valider le produit. Ces tests sont effectués pour mieux comprendre les effets d'une mauvaise utilisation potentielle qui peut se produire dans la pratique. L'un de ces tests consiste à maintenir le Camalot à un angle en dehors de la direction de traction pour voir ce qui se passe. Tous les tests décrits dans cet article ont été réalisés dans des conditions et des placements idéaux.

Qu'en est-il donc de la force des gros Camalots lorsqu'ils sont placés en dehors de la direction de traction?    

Cette deuxième série de tests a été réalisée sur les plus grandes tailles C4 (# 5, # 6, # 7, # 8). Ils ont été placés avec un écart d'environ 30 degrés par rapport à la verticale et environ 50% affaissés, les segments de serrage individuels étant affaissés de manière inégale. Dans de nombreux cas, le Camalot s'orientera dans le sens de la traction, mais ce test a empêché ce comportement afin de présenter le pire des cas.

Résultats du test asymétrique non normalisé

RÉSULTATS DU TEST ASYMÉTRIQUE NON STANDARD

Des tests antérieurs ont montré que plus la taille était grande, plus l'instabilité était grande. Les éléments suivants sont des éléments clés des performances dégradées du grand C4 sous une charge inégale:

1. Le positionnement du Camalot dans cette orientation augmente la tendance de l'appareil à se plier hors du plan.
   1. Dans ce scénario, la mesure dans laquelle les segments de serrage ont été repliés joue un rôle important. Plus les segments de serrage sont repliés, plus la stabilité du Camalot est élevée, ce qui améliore sa résilience. Ces tests ont été effectués à 50%. Ce n'est pas le pire des cas, mais l'idéal serait que le Camalot soit encore plus utilisé une fois replié.
2. À partir du C4 # 5, la résistance diminue à un taux constant jusqu'à une charge nettement inférieure à celle d'un test avec un placement correct.
   1. À mesure que la taille des segments de serrage augmente, la force de moment agissant sur les segments augmente également, ce qui contribue à réduire les charges de rupture.
   2. Avec une charge inégale, les segments de serrage individuels sont exposés à des forces plus élevées que d'autres. Par conséquent, de légères irrégularités peuvent provoquer une rupture plus rapide du pli que si la charge était répartie uniformément sur les quatre segments de serrage.

RÉSUMÉ DU TEST ASYMÉTRIQUE NON STANDARD

Les gros camalots sont plus sensibles à la réduction de la résistance que les plus petits s'ils sont placés en dehors de la direction de traction. Il est important que les grands Camalots soient placés de manière à être orientés dans le sens de la tension ou de la charge, les segments de serrage individuels devant être repliés aussi régulièrement que possible et autant que possible.

NOTATIONS CONSERVATRICES

Chez Black Diamond, lorsque nous attribuons une cote à la taille Camalot, nous prenons en compte plus que les exigences CE standard. Les résultats de nos tests internes sont également fortement inclus.

Si nous regardons les résultats des tests précédents, la charge de rupture est bien au-dessus de la cote de 5 kN (pour Z4 # 0 et C4 # 8) et de la cote de 8 kN (pour C4 # 7). Cependant, en raison des restrictions connues et de la sensibilité aux placements, une note prudente a été choisie pour souligner la nécessité de toujours chercher le meilleur placement possible lors de l'escalade.

CONCLUSION

Il est très improbable que tout placement en escalade de fissures soit parfait, et certaines tailles sont plus faciles à accepter que d'autres tailles. Alors que chaque Camalot doit être placé avec prudence, une prudence particulière doit être exercée avec les tailles à chaque extrémité du spectre.

Des segments de serrage suffisamment pliés et un chargement symétrique sont la clé d'un bon placement. 

Même si un Camalot particulièrement grand peut donner l'apparence d'un fusible solide et fiable, sa limite de charge de rupture est similaire à celle d'un Micro-Camalot et doit être traitée comme telle avant de décider de relever le défi d'un monstre difficile hors-largeur.

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Crédits: Images d'Andy Earl / Diamant Noir