RESISTÊNCIA E SEGURANÇA DE EQUIPAMENTOS IMPORTANTES NAS ESCALADAS
E EXPLORAÇÕES DE CAVERNAS E CÂNIONS
Autor: Walker Gomes Figueirôa
Orientador: Prof. Dr. José Nivaldo Garcia
INTRODUÇÃO
Para atividades de explorações em cavernas, cânions ou montanhas, seja para fins científicos ou desportivos, é necessário o
uso de alguns equipamentos específicos, conforme mostram as figuras 9 e 3 (b). Esses equipamentos devem ser fabricados
com qualidade e segurança para não colocar em risco o usuário, devendo-se seguir algumas normas pré-estabelecidas por
entidades responsáveis por essa área. No presente estudo foram consideradas para a pesquisa, apenas, as normas européias.
Essas normas foram escolhidas por ocupar a Europa a posição atual de “top” mundial nas atividades verticais, e por terem as
normas mais bem desenvolvidas e elaboradas mundialmente.
Fig. 1. Modalidades esportivas verticais que exigem a utilização dos equipamentos testados no presente projeto
OBJETIVOS
Criar, desenvolver e testar equipamentos (cadeirinhas fig. 9 e solteiras fig. 3 (b)) para escaladas, explorações de cavernas e
cânions (figs. 1 e 2) segundo normas européias de segurança.
Fig. 2. Utilização dos equipamentos na exploração de caverna.
Detalhe do uso da cadeirinha mostrada na fig. 9 (b)
MATERIAIS E MÉTODOS
Materiais utilizados: Fitas de poliamida, máquinas industriais de costura, linhas, fivelas de duralumínio, cordelete, máquina universal de ensaios (fig. 4), relógio comparador.
Métodos: Foram ensaiadas à tração, 2 tipos de fitas cada uma com 5
amostras, com medição do seu elongamento a cada incremento de 0,2 kN
na carga aplicada (fig. 5).
Para o desenvolvimento deste trabalho fez-se necessária uma pesquisa
dos materiais têxteis existentes para identificar qual seria o melhor material
a ser utilizado. Foram encontradas 3 opções de fitas: poliamida, poliéster e
polipropileno. Como a propriedade mais importante é a resistência à tração,
seguida pela resistência à abrasão, a fibra escolhida foi à poliamida:
Poliamida: Não flutua. Possui muito boa resistência à tração, sua
densidade é de 1,14 g/cm3 e possui boa resistência à abrasão. Em torno de
6 meses de uso sofre encolhimento devida à adsorção de água.
(a)
(b)
Fig. 3. Anéis de fita para ensaio:
(a) da cadeirinha.
(b) da solteira e costuras para escalada
- As amostras ensaiadas (fig. 3), demonstraram ter resistência mais que suficiente para o uso a que se destina;
RESULTADOS
Fig. 4. Máquina Universal de Ensaios
- Observa-se no gráfico da fig. 8, grande variabilidade nas rigidezes dos materiais, mas a menor resistência ainda ficou acima da segurança necessária;
- As amostras ensaiadas romperam, na grande maioria, nas linhas de costuras (fig 6);
Fig. 5. Ensaio de tração
mostrando ruptura
da perna anterior
- Os deslocamentos mostrados pelas amostras constituem-se em características benéficas, pois absorvem energia de choque, diminuindo o impacto no esportista;
- As costuras das extremidades são as mais exigidas inicialmente e, com o aumento da carga, a força vai se distribuindo para as costuras centrais;
fita da cadeirinha
fita da solteiras e costura para escalada
30
10
9
8
25
7
20
6
Força (KN)
Carga de ruptura (KN)
35
15
5
4
10
3
5
2
1
0
1
2
3
4
5
Média
0
0
10
20
Amostras
Fig. 6. Amostras ensaiadas
Fig. 7. Carga de ruptura de fitas utilizadas em esportes
verticais, manufaturadas com tecnologia
desenvolvida no projeto
30
40
50
60
Deslocam ento (m m )
Fig. 8. Diagrama carga-deslocamento de fitas utilizadas em
esportes verticais, manufaturadas com
tecnologia desenvolvida no projeto
CONCLUSÕES
Sendo a qualidade de uma cadeirinha determinada pela combinação de segurança, pouco peso, anatomia, confortabilidade, facilidade de vestir, resistência a tração e abrasão, pode-se concluir que a
cadeirinha projetada superou todas as expectativas, atingindo uma qualidade excelente. A resistência mínima exigida pela norma européia, EN 12277 é de 15 kN e as resistências conseguidas nos
ensaios variaram de 16,6 a 22,4 kN, conforme mostra a fig. 7.
Os anéis de fitas para ancoragens sofrem grande força em uso e, por esse motivo, segundo a norma européia, EN 566, eles devem resistir carga acima de 22 kN e nos ensaios obtiveram-se resistências
variando de 22,0 a 30,2 kN, como mostra a fig. 7.
Conclui-se que ambos os equipamentos atingiram a performance requerida, cada um dentro de sua resistência específica.
Referências bibliográficas
MARBACH, G; TOURTE, B. Técnicas de espeleologia alpina. França: Expé, 2000. 399 p.
SPÉLÉOLOGIE, FÉDÉRATION FRANCAISE. Dossier d’Etudes et de Recherches Du Spéléo
Secours Français. França. [s.n.]. 1998. 36 p.
(a)
(b)
Fig. 9. Cadeira para escalada e canyoning (a) e
cadeira para espeleologia (b)