Baena-Extremera, A. y
Granero-Gallegos, A. (2012). Desarrollo de un modelo de utilidad en descensores para deportes de montaña / Development
of a utility model in
descender for the mountain sports. Revista Internacional
de Medicina y Ciencias de la Actividad Física y el Deporte vol. 12 (48) pp.
681-698 Http://cdeporte.rediris.es/revista/revista48/artdesarrollo315.htm
ORIGINAL
DESARROLLO DE UN MODELO DE UTILIDAD EN DESCENSORES PARA DEPORTES
DE MONTAÑA
DEVELOPMENT OF A UTILITY MODEL IN DESCENDER
FOR THE MOUNTAIN SPORTS
Baena-Extremera, A.1 y Granero-Gallegos, A.2
1
Doctor en Educación Física. Profesor de la asignatura de Deportes de Aventura
Facultad
de Ciencias del Deporte (Universidad de Murcia, España) abaenaextrem@um.es
2
Doctor en Educación Física. Profesor de la asignatura de Actividades en el
Medio Natural
Facultad
de Ciencias del Deporte (Universidad de Murcia, España) agranero@um.es
Código UNESCO / UNESCO code: 3315.01 Tecnología metalúrgica del
Aluminio / Metallurgical Technology of Aluminum
Clasificación del Consejo de Europa / European Council Classification:
17 Otras: nuevas
tecnologías aplicadas al deporte) / Others: new technologies applied
to sports.
Recibido 7
de noviembre de 2010 Received November 7, 2010
Aceptado 27
de abril de 2011 Accepted April 27, 2011
AGRADECIMIENTOS: Al Parque de Bomberos
Sur de Granada (España), pues en la Torre de Maniobras de Técnicas Verticales
pudimos realizar las pruebas de
rozamiento. Al Dr. A. Lorca del Servicio de Cálculo Científico del CSIC, cuyo
asesoramiento permitieron realizar las pruebas y cálculos informáticos de simulación
del nuevo aparato.
RESUMEN
Los deportes de montaña constituyen unas de las
disciplinas más practicadas en el mundo, y que mayor desarrollo tecnológico han
experimentado en los últimos años, creándose materiales fabricados en su
mayoría en acero y aluminio. El objetivo de este artículo es presentar cómo se
ha diseñado y fabricado un modelo de utilidad, innovando sobre un descensor ya existente, fabricándolo en aluminio 7075 T6 y
ofreciendo una mayor utilidad que el producto anterior. Se han realizado cinco
entrevistas a expertos, y se ha utilizado el programa Catia V5 realizando las
pruebas de simulación de fuerza, soportando hasta 18 kN
en su eje longitudinal. Posteriormente, se ha probado por los expertos y se ha
comparado con el modelo en ocho existente, verificando las mejoras propuestas.
Esta innovación es menos voluminosa, menos pesada que otros descensores,
y presenta mayores utilidades de los descensores en
ocho, como un mayor rozamiento con posibilidad de graduación.
PALABRAS CLAVE: descensor, deportes de montaña, innovación,
modelo de utilidad.
ABSTRACT
Mountain sports constitute
one of the most practised and with the highest technological
development disciplines in
the world in recent years, creating materials mostly made of steel and aluminium.
The aim of this paper is to present the way a
utility model has been designed and constructed, innovating on a previously
existing “eight descender”, made of aluminium 7075 T6
and offering greater utility than the previous product. Five interviews have
been done to experts, and the program Catia V5 has
been used with simulation tests of strength, supporting up to 18 kN in the longitudinal axis. Later,
it has been proved and compared to the eight existing model by experts,
verifying the proposed improvements. This innovation is less bulky and
heavy than other descenders, and has more uses than “eight
descenders”, such as a higher friction with
possibility of graduation.
KEYWORDS:
descender,
mountain sports, innovation, utility model.
- INTRODUCCIÓN
El número de practicantes en deportes de montaña, como la
escalada, el montañismo, el descenso de barrancos, etc., está aumentando
considerablemente en la última década, contribuyendo así a incrementar el interés
científico sobre estas disciplinas (Giles, Rhodes y Taunton, 2006; Sheel, 2004;
Watts, 2004). Esto conlleva un aumento en investigación y desarrollo tanto en
técnicas como en materiales, que culminan con la creación de productos
innovadores que mejoran la seguridad y la práctica deportiva.
Una de las grandes innovaciones en la escalada fue la
llegada hacia 1940 de materiales como el acero, para la construcción de
mosquetones y el desarrollo posterior de otros elementos como los seguros
fijados permanentes (España-Romero et al., 2009) como los spits (tacos
autoperforantes). Estos materiales hicieron que este deporte se desarrollara a
nivel mundial, ofreciendo la posibilidad de conquistar por primera vez en la
historia del ser humano, las grandes paredes de caliza de los Alpes Orientales,
aumentando aún más el interés científico por esta disciplina. Sin embargo,
debido a la escasez de este material durante la Segunda Guerra Mundial, Bill
House, un escalador del equipo de desarrollo de material del ejército
estadounidense, colaboró con la empresa Alcoa
para producir los primeros mosquetones de aleación de aluminio (S-T 24). Este
aluminio, presenta una baja densidad y resultó ser tres veces más ligero que
los mosquetones de acero ya existentes llegando a una resistencia similar, por
lo que el resto de elementos de la escalada comenzarían a trabajarse en este
metal. Actualmente, la mayoría de los modelos de descensores, mosquetones y
demás piezas metálicas propias de estos deportes, están fabricados en aleaciones
de aluminio, sometidos como explican Schubert (2007), a un tratamiento térmico para
aumentar varias veces la resistencia de su aleación. Todo este proceso de
calentamiento y enfriamiento, si se realiza correctamente, nos da como
resultado la aleación T6, siendo uno de los procesos más utilizados por
conseguir una gran resistencia (Toledano et al., 2010).
Como se puede apreciar, el
desarrollo tecnológico en multitud de deportes está haciendo de éstos
disciplinas más seguras en las que el deportista pueda mejorar su rendimiento
(Schad, 2000). Entre la tecnología desarrollada, y en la que nos vamos a
centrar, se encuentran los descensores, que son los materiales más utilizados
en la escalada y en el alpinismo. Los descensores son aparatos que sirven para
descender por una cuerda para hacer rapel, y a veces para asegurar a un
compañero, utilizándolo como freno en caso de caída (Peter y Peter, 1990; Long,
1997). El principio básico de todos los descensores es pasar
la cuerda por el aparato para establecer una fuerza de fricción que permita
contrarrestar la velocidad de descenso o detener la caída del escalador. Las
fuerzas de frenado de los descensores comunes están entre 1.0 y 3.0 kiloNewton
(kN, donde 1kN es igual a 100 daN ó a
Hoy en día, los elementos metálicos, como mosquetones y
descensores son parte de los Equipos de Protección Individual (E.P.I.) de
bomberos, alpinistas, trabajadores e, incluso, de guardia civil, regulados por
la normativa 89/686/C.E.E., donde en su tercera categoría se incluyen estas
piezas metálicas. Según Bianchi, Gallo, Mantovani y Zappa (2003), el diseño y
fabricación de los E.P.I. de tercera categoría está sujeta por ley a una serie
de exigencias muy severas, que la marca fabricante debe tener en cuenta para
obtener la certificación de Conformidad Europea (C.E.) otorgada por un
organismo de control autorizado. La marca C.E. distingue los materiales y los
dispositivos certificados según las directivas europeas, donde las relativas
normas de referencia no constituyen una marca de calidad, sino un testimonio de
conformidad según las pruebas de resistencia.
Para entender las pruebas que se realizan para su
normalización, vamos a explicarlas y así podremos comprender la fuerza que se
genera para romper cualquier material de escalada.
Fuerza de choque
La fuerza de choque es el tirón que se transmite al
alpinista (que cae) en el momento de la detención de la caída. Se trata de la
fuerza residual que no se dispersa en los roces ni en los diversos elementos de
la cadena de seguridad (Creasey, Banks, Gresham y Wood, 2008; Luebben, 2007).
La Unión Internacional de
Asociaciones de Alpinismo (U.I.A.A.) realiza pruebas de fuerza de choque a las
piezas metálicas con una cuerda bloqueada (el caso más duro). Si se utiliza una
cuerda estática en escalada, en caso de una caída del escalador, se superaría
el límite de seguridad fisiológico por efecto de una deceleración demasiado
fuerte; tal límite fisiológico ha sido fijado en 15 veces el peso corporal de
una persona, que considerando un peso estándar de
Figura
1.
Fuerza de choque (según Bianchi et al., 2003, p.17)
Tabla
1.
Fuerzas de Choque.
|
|
Caso A |
Caso B |
Caso C |
Caso D |
|
Caída del escalador |
|
|
|
|
|
Long. cuerda dinámica |
5m |
5,2m |
9m |
1m |
|
Factor de caída |
2 |
1.9 |
1.1 |
4 |
|
Fuerza de choque piezas metálicas del
escalador |
8kN |
7.5kN |
5kN |
16kN |
|
Fuerza de choque piezas metálicas del
anclaje |
8kN |
14.5kN |
12kN |
16kN |
Como podemos apreciar, en el caso A el
escalador cae
Test de rotura de piezas metálicas
El Comité Europeo de Normalización especifica que los
materiales, como por ejemplo los mosquetones, deben resistir un mínimo de kN,
regulado por la normativa EN 12275. Estas piezas deben soportar al menos 20 kN
de carga longitudinal con el gatillo cerrado. Esta cifra se basa en el límite
de 12 kN impuesto sobre las cuerdas de escalada. El Comité Europeo de
Normalización exige una resistencia mínima con el gatillo abierto de 7 kN,
aunque ya algunos de las nuevas versiones de mosquetones soportan hasta más de
10 kN con el gatillo abierto. Los mosquetones también se someten a una carga
transversal de al menos 7 kN en los test de resistencia.
Como explican Schubert y Stückl
(2007), en cada test se aplica una carga, que se aumenta en una proporción
controlada hasta que algo cede, a menudo de forma explosiva. La carga está
sujeta por dos tornillos de acero engrasados de
|
|
Figura
2.
Test de rotura de mosquetones (Schubert y Stückl, 2007, p.85).
Es destacable, además, que el perfil
transversal de los mosquetones y de otras piezas metálicas, incluidos los
ángulos donde se apoya la cuerda, no están contemplados en la normativa. Si
antes lo habitual era un grosor de aluminio de
En el caso de los descensores, y tal y como recogen
Marbach y Torute (2003), según sus características pueden no estar sujetos a
ninguna norma obligatoria. Por ejemplo, si disponen de capacidad autobloqueante
deberían respetar la norma EN 341, que hace referencia a dispositivos de
descenso para salvamento con esta capacidad. Existen varios modelos de
descensores, y muchos de ellos con ciertas ventajas de usos y ciertos
inconvenientes, como más adelante veremos. Nosotros, concretamente, nos vamos a
situar en los descensores sin capacidad bloqueante, que no exigen el
cumplimiento de ninguna normativa U.I.A.A. o C.E., intentando solventar los
inconvenientes de algunos aparatos ya existentes como el descensor en ocho. Por ello, el objetivo principal del presente
trabajo es explicar el análisis realizado para diseñar y crear un nuevo
descensor, con capacidad de soportar un mínimo de 12 kN en su eje longitudinal
(que sería el máximo soportado por una cuerda, tal y como se indicó
anteriormente) y que ofrezca más ventajas en su uso que el citado descensor en ocho. Este nuevo diseño, está enfocado
para diferentes deportes y actividades de montaña, estando más destinado al
descenso de barrancos y rapel, y pudiéndose utilizar en escalada y
espeleología.
2. MATERIAL Y MÉTODOS
A continuación se detalla cómo se ha llevado a cabo el diseño
y patentado de un nuevo material de escalada, fabricado en una aleación de
aluminio. La idea de esta innovación surgió debido a la necesidad de crear un
nuevo descensor para cuerda, con utilidades parecidas conocido ocho, pero con una mayor versatilidad.
El ocho es un descensor con esa
forma, por el cual la cuerda pasa a través de él infringiendo un rozamiento que
ayuda al escalador a descender por ella (Figura 3).
Figura
3. Descensor
en ocho y su posición en técnicas de
descenso.
El ocho es una pieza metálica de aluminio y se puede considerar como
el descensor más vendido en el mundo. Es barato, versátil y con muchas
posibilidades, aunque también algunos inconvenientes, como por ejemplo:
- Para introducir la cuerda por él es necesario sacar el
aparato del mosquetón, lo que conlleva posibilidades de pérdida y caída.
- No es un aparato válido cuando la persona que desciende
ejerce mucha fuerza hacia la dirección de la caída (por llevar una mochila con
material pesado, un herido o incluso el agua de una cascada a varios metros que
cae encima del deportista). En este caso, el rozamiento de este aparato no
sería suficiente.
- Debido a que el rozamiento es pequeño, tampoco está
aconsejado para grande rapeles.
- Presenta algunos inconvenientes para el montaje de
cabeceras de rapeles.
A partir de estas necesidades, las
cuales ya han ocasionado muchas caídas y muertes de deportistas a lo largo de
la historia, creímos conveniente mejorarlo con una nueva innovación, que
pasamos a describir.
2.1. Diseño del material
Con el fin de solventar estos problemas, se creyó
conveniente crear un “oreja” más al
descensor en ocho, con una angulación
de 102º calculada según el grado de obtenido en laboratorio para la posición
desembragable estándar con dos ochos. Entre las nuevas utilidades del diseño de
utilidad, podemos destacar que:
- Es posible instalar un bloqueador, tipo Shunt de la
marca Petzl.
- Ofrecer una graduación en el rozamiento del descenso,
aumentando su intensidad según la posición de la cuerda por la nueva oreja.
- Se puede utilizar como un ocho normal, pero con la
peculiaridad de no tener que sacarlo del mosquetón para introducir la cuerda,
con lo cual, se evita que se pueda perder por caída.
- Además, tiene la forma idónea para el montaje
desembragable (el método más seguro) de cabeceras en descenso de barrancos, uno
de los deportes más practicados en todo el mundo.
A partir de este momento, se realizó el siguiente diseño,
en tres tamaños diferentes, para que varios expertos pudieran dar su opinión
sobre el más idóneo (Figura 4). Una de las premisas a tener en cuenta en el
diseño, era el diámetro interior de las circunferencias, ya que la
circunferencia mayor, debía tener el tamaño necesario para rapelar en doble con
cuerdas como máximo de
Figura
4.
Diseño a diferentes escalas del nuevo descensor.
2.2. Entrevistas a expertos
Una vez diseñada la forma, se procedió a realizar cinco entrevistas
con profesionales de la materia. En primer lugar, se realizó un esbozo de
entrevista estructurada, puesto que se planteó una guía de preguntas
específicas previamente establecidas (Colas y Buendía, 1994). Posteriormente,
para optimizar el contenido de la entrevista, tanto del punto de vista
científico como del argot empleado, se discutieron las preguntas en
colaboración con dos expertos escaladores ajenos a los entrevistados, hasta
confeccionar el guión final.
En relación al procedimiento, tres de las entrevistas se
llevaron a cabo con probadores profesionales de diversas marcas de material
deportivo de escalada a nivel mundial, para tener en cuenta sus opiniones y
versiones sobre las posibles utilidades del aparato. Las mismas se realizaron entre
los meses de enero y junio de 2010, de manera que cada experto no conocía de
antemano el motivo de la entrevista (para evitar posibles sesgos) ni tenía
constancia que otros expertos serían preguntados. Cada entrevista duró entre 50
minutos y una hora, y fueron grabadas en privacidad. Durante ese tiempo, cada
experto pudo tener en sus manos los planos (Figura 4), un descensor en ocho y
una cuerda de escalada. Durante los siguientes 15 minutos, se le preguntó al
experto sobre las utilidades y los inconvenientes del descensor en ocho. Posteriormente, se le presentó el
prototipo del modelo nuevo a escala 1:1 (en relación con las dimensiones reales
del ocho) y sus utilidades, para que
pudiera comparar y dar su opinión sobre las posibilidades reales del aparato.
Todos los comentarios fueron recogidos en un cuaderno de notas y posteriormente
transcritas verbatim fielmente (Morse,
2007), para las futuras revisiones.
Una vez abalado por los expertos en la materia, se
procedió a realizar las otras dos entrevistas a deportistas de alto nivel. La
primera se llevó a cabo con un deportista de alto rendimiento en escalada en el
mes de julio de 2010, con una duración de 1 hora. A este experto se le presentó
el material, sus utilidades, y se le dejó la referida muestra de escala 1:1
durante dos semanas para su utilización. Al finalizar el período de prueba, se
realizó otra entrevista personal durante una hora y media, donde nos ofreció la
información que había obtenido durante su uso en los quince días.
La última entrevista se realizó en el mes de agosto, con
un bombero experimentado en alta montaña. Se trata de un experto en escalada y
alpinismo, contando con ascensiones al Everest o Mont Blanc, entre otras. El
procedimiento seguido fue similar a la entrevista anterior del escalador
experto.
2.3. Registro en el Boletín Oficial de
la Propiedad Industrial
Obtenidas todas las opiniones, y valoradas las
sugerencias, se volvió a rediseñar la forma del nuevo descensor, quedando de la
siguiente manera y decidiéndose por una escala del 85%, respecto a la escala
1:1, con medidas similares al descensor en ocho,
pues los resultados de las diferentes simulaciones así lo recomendaron.
Figura
5.
Forma final del descensor.
Se procedió a registrar el material a través de la
concesión de un Modelo de Utilidad [nº 201000147(8)], concedido y publicado en
el Boletín Oficial de la Propiedad Industrial, de 4 de agosto de 2010.
2.4. Tipo de metal y procedimiento de
simulación
El siguiente paso en la elaboración de esta innovación,
consistió en realizar simulaciones por ordenador, con diferentes materiales,
para intentar ver las propiedades más adecuadas según nuestras necesidades y
las especificadas por los expertos. Una vez analizadas las diferentes
posibilidades de metales, se decidió utilizar el Aluminio 7075 T6. Este
material ha sido muy utilizado en la industria aeroespacial (Badía, Antoranz,
Tarin, Simón y Piris, 2004; Gil, Jiménez, Castro, Puchi-Cabrera y Staia, 2008)
debido a su gran resistencia mecánica y su bajo peso, y el cual presenta las
siguientes características (Tablas 2, 3, 4).
Tabla
2.
Características del Aluminio 7075 T6.
|
Material |
Módulo
de Young (GPa) |
Coeficiente
de Poisson |
Densidad |
Rendimiento |
Coeficiente
de expansión térmica |
|
ALUMINIO 7075 T6 |
72 |
0,35 |
2,8 g_cm3 |
480MPa |
2,36e-005_Kdeg |
Tabla
3.
Composición química del Aluminio 7075 T6.
|
% |
Si |
Fe |
Cu |
Mn |
Mg |
Cr |
Zn |
Ti |
|
Otros |
Al |
|
Min Max |
0,40 |
0,50 |
1,20 2,00 |
0,30 |
2,10 2,90 |
0,18 0,28 |
5,10 6,10 |
0,20 |
Zr + Ti 0,25 |
0,15 |
Resto |
Tabla
4.
Propiedades mecánicas del Aluminio 7075 T6.
|
|
|
|
|
|
Dureza |
|
|
Estado |
Carga
de rotura Rm N/mm2 |
Límite
elástico Rp 0.2 N/mm2 |
Alargamiento
5.65
V So |
Resistencia
de la Cizalladura N/mm2 |
Brinell
(HB) |
Vickers |
|
0 |
280 |
150 |
10 |
- |
- |
- |
|
T6 |
540 |
480 |
11 |
330 |
145 |
157 |
En primer lugar reseñar que, una vez seleccionado el
material por sus propiedades, se trabajó con el programa Catia V5 desarrollado
por Dassault Systems y distribuido por IBM, por ser el programa más utilizado
en la concepción y diseño de nuevos productos. Según Fernández (2005), este
software permite diseñar una pieza metálica en tres dimensiones, definir
interactivamente las operaciones de mecanizado a realizar sobre el stock
inicial, y generar un programa de control numérico en lenguaje APT (Automatically Programmed Tooling; es decir,
lenguaje de alto nivel para la definición de operaciones de mecanizado en
control numérico). Además, este software es un programa de diseño integral,
que abarca el CAD/CAM/CAE/KBE/PDM
(Diseño/Mecanizado/Cálculo de Elementos Finitos/ Gestión del
conocimiento/Gestión del producto), permitiéndonos realizar las simulaciones
necesarias.
2.5. Comparación con otros descensores
Para poder realizar comparaciones con otros descensores existentes, se ha realizado una prueba de rozamiento
en la Torre de Maniobras de Técnicas Verticales del Parque de Bomberos Sur de
Granada (España) (Figura 6), comparando nuestra invención con otros descensores de su gama, como el ocho normal y el más parecido a nuestra invención, el SFD8. Esta prueba ha consistido en
realizar 10 caídas libres de un peso de
|
|
|
|
Figura
6.
Prueba de rozamiento del descenso en ocho (izq.) y de la innovación (dcha.) |
|
3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Con respecto a los resultados obtenidos en las
entrevistas, los tres expertos primeros mostraron su sorpresa e interés (Experto 2, “Me parece muy atractiva la forma, tendría que probarlo, pero a simple
vista parece tener muchas utilidades”) por el nuevo producto, puesto que
solventaba los problemas que el descensor en ocho
presenta normalmente.
Experto 1: “Sí,
sí, sí, efectivamente, si introducimos la cuerda por el aro grande y lo pasamos
por la otra oreja, no tendríamos obligatoriamente que desengancharnos en el
descenso, lo cual es una utilidad muy interesante”.
Experto 2: “Bien,
es posible que tal y como puedo ver en las utilidades que me planteas,
efectivamente estaría bien diseñado para una cabecera en rapel desembragable,
algo que el ocho normal dificulta”.
Experto 3: “Mi
duda surge cuando quiera darle más rozamiento, porque con el ocho normal debes
realizar una técnicas que no sé si conoces, que se llama Vertaco;
en cambio, con este aparato queda claro que puedes poner y quitar rozamiento
durante el descenso, sin tener que desmontar el descensor.
Me parece muy buena idea”.
Además, los cinco expertos coincidieron al sugerirnos la
fabricación del aparato a una escala menor del tamaño original que les habíamos
proporcionado (escala 1:1, de la Figura 4). A esto hay que añadirle, que los
dos últimos creyeron ideal reducir el peso del aparato (Experto 5: “En nuestro
trabajo, al igual que en escalada y alpinismo, es fundamental reducir el peso.
Muchas empresas incluso cambian un pequeño tornillo del mosquetón de aluminio
por otro de titanio por ser menos pesado y perder unos gramos en el peso.
¡Imagínate que importante es el peso cuando arrastras 100 mosquetones en una
pared de
Los tres primeros expertos coincidieron en sugerir el
diseño del cuello de cada oreja con un tamaño menor de la escala proporcionada, de manera que de nuevo se
reduciría el peso y seguiría siendo igual de válido. Un ejemplo claro se da en
el descensor SFD8,
recientemente creado.
Asimismo, de manera unánime, los cinco concluyeron en
disminuir el tamaño de los círculos
(orificio de cada oreja), tanto el central
como el de los laterales, siempre que se permitiera en el central un diámetro
mínimo de
Para la decisión final de los parámetros de medida, se
realizaron diferentes simulaciones de deformación, aplicando las fuerzas que se
especifican en la Tabla 5:
Tabla
5.
Valores del método directo de computación.
|
Componentes |
Aplicación de las
fuerzas |
Reacción |
Residuos |
Magnitud relativa
de error |
|
Fx (N) |
-2.3842e-007 |
2.3760e-007 |
-8.2241e-010 |
3.3246e-0 |
|
Fy (N) |
1.8000e+004* |
-1.8000e+004 |
5.3697e-009 |
2.1707e-0 |
|
Fz (N) |
-4.0531e-006 |
4.0528e-006 |
-3.2958e-010 |
1.3323e-0 |
|
Mx (Nxm) |
-1.1475e+002 |
1.1475e+002 |
-4.0245e-011 |
1.3317e-0 |
|
My (Nxm) |
2.8355e-008 |
2.8354e-008 |
-5.6457e-013 |
1.8681e-0 |
|
Mz (Nxm) |
4.1057e-008 |
-4.0934e-008 |
1.2300e-010 |
4.0700e-0 |
La simulación ofreció ciertas
deformidades (ver Figura 7), que no roturas, por lo cual, se decidió realizar
otras pruebas hasta calcular los valores máximos de resistencia.
Figura
7.
Deformación de la pieza metálica por simulación.
Gracias a la simulación (Figura 8) pudimos ir ajustando la
forma de la pieza para que cumpliera su función además de que resistiera sin
ningún problema los 18 kN, sin llegar al límite
elástico del material y por tanto no dejando ninguna deformación residual. Como
podemos apreciar, el límite elástico es de 478 MPa,
para el Aluminio 7075 en estado T6.
Figura
8.
Distribución de la tensión Von Misses.
Por último, se observaron los
desplazamientos sufridos durante el esfuerzo (Figura 9). La máxima compresión
se daría en los laterales de las circunferencias por donde discurre la cuerda
en el rapel, mientras que las fuerzas del aro de anclaje del mosquetón, se
situarían en los límites permitidos, volviendo a su estado inicial al dejar de
aplicar dicho esfuerzo.
Figura
9.
Compresión y/o extensión tras aplicación de la fuerza.
Cierto es que en la fabricación de algunos de estos
materiales se sigue utilizando el acero, como ocurre en los mosquetones
simétricos para espeleología, las poleas de tirolinas,
los polipastos, etc. Actualmente, se están trabajando en diversos campos
industriales, con varios tipos de acero buscando la posibilidad de conseguir el
máximo rendimiento y prestaciones al mínimo coste de producción (Campos,
Blanco, Sicre-Artalejo, Torralba, 2008).
En la bibliografía internacional existen trabajos
relacionados con la seguridad en la escalada (Smith, 1998; Pavier,
1998), con la resistencia de otros materiales, como los mosquetones (Jackson,
2008), nudos (Brown, 2008; Diamond, 2007), empotradores y sistema de fijación (Vogwell
& Minguez, 2007), etc. Pero no existen
investigaciones en torno a los sistemas y aparatos de descenso, siendo
posiblemente la técnica más utilizada en estas prácticas deportivas. Además,
las variables que pueden influir en el descenso, como son el tipo de descensor, tipo de cuerda, metros de descenso, etc., pueden
ser condicionantes en el riesgo que una persona puede sufrir y, por tanto,
ocasionar un accidente mortal.
En relación al experimento de comparación del nuevo
modelo de utilidad con los descensores de su gama,
podemos ver claramente en la Figura 10, el aumento del rozamiento al disminuir
la velocidad de caída en la nueva invención. Es interesante ver cómo el descensor que menor rozamiento aplica es el SFD8, posiblemente debido al grosor de
su sección. En cambio, el descensor en ocho normal,
tiene una sección aproximada de 13mm, lo que conlleva un aumento del rozamiento
con respecto al anterior. Ambos aparatos, no permiten usar otra posibilidad de
rozamiento como ocurre con el nuevo modelo, pues al poder redireccionar
la cuerda de frenado, mejora el rozamiento aumentándolo con respecto a los
aparatos de su gama (ver Figura 6).
Figura 10. Diferencia de caída
de un peso de 80kgs según el descensor utilizado.
4. CONCLUSIONES
Podemos concluir afirmando que el nuevo descensor soportaría en su sección longitudinal hasta 18 kN de tracción. Esto supone un valor importante, ya que en
estos deportes, los valores en esta sección para un descensor
en ocho sería casi imposible que se diesen, por lo que estaríamos aportando una
máxima seguridad. De hecho, observando el rozamiento de la cuerda en la Figura
3, podemos apreciar como en el eje longitudinal sería imposible sufrir tanta
fuerza, pues los cálculos de test de otros materiales se realizan con un peso
normal de una persona (
Los datos de la compresión y extensión son muy fiables,
pues el mayor rozamiento se daría en el cuello
del aparato, y éste no sufre ninguna modificación. Si se quiere mejorar su
resistencia longitudinal habría que aumentar el grosor de la sección
transversal de los puntos más débiles.
En relación a otros descensores,
esta innovación presenta un peso (168 gr) menor a otros descensores,
como el Rack (470 gr), el Stop (300 gr) o el Gri-Gri (225 gr), siendo incluso
menos voluminoso que el SFD8 o el Hopf. Además,
solventaría ciertas deficiencias de otros descensores
como ya hemos comentado, pudiéndose utilizar para una cuerda e incluso para
dos, algo que no es posible con otros aparatos como el Gri-gri, el Stop o el Piraña.
Otras de las conclusiones interesantes a destacar es que
la inclusión de una segunda oreja permite que se pueda pasar la cuerda por el
aparato para descender sin necesidad que sacar éste del mosquetón de seguridad
-pues permanece anclado al mosquetón por la oreja añadida-, como suele ocurrir
con la mayoría de los descensores. De esta forma,
evitamos su posible pérdida por caída. Esto es especialmente interesante para
las empresas de turismo activo de todo el mundo, puesto que mucho material y,
por tanto, dinero, se pierde debido a la inexperiencia de los turistas al
perderlos, como por ejemplo suele ocurrir en el descenso de barrancos. En el
caso de deportistas experimentados, ahorramos en tener que utilizar una cinta express extra (y por tanto el peso y su coste) para
realizar ciertas maniobras asegurando el descensor
desde el aro grande.
El rozamiento que podemos infringir puede ser variable,
con la gran ventaja de poderse realizar las diferentes posiciones durante el
descenso (Figura 11), algo que no se puede con otros aparatos, como el Piraña. El Piraña de la marca Petzl dispone de más
posiciones de rozamiento, pero con el inconveniente de tener que elegir y poner
la cuerda en la posición que estimas según el rozamiento que se cree necesario
antes de descender, sin poder cambiar durante el rapel, si el rozamiento no es
el adecuado.
Figura
11.
Posiciones de máximo rozamiento (izq.) y de rozamiento medio (dcha).
Esta innovación presenta, además, las posibilidades de
poderse utilizar como aparato único en la instalación de cabeceras de rapeles,
con técnicas innovadoras de descenso de seguridad desembragable (Figura 12), no
apto para todos los aparatos.
Figura 12. Rapel doble desembragable.
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