Mittwoch, 11. April 2018

Decay of lumber



Evaluating Decay




Many ropes courses have been exposed to the outdoors now for many years. Operators and inspectors have to identify decay of lumber built in.
Decay has been the cause of some accidents. If poles break, it can cause severe accidents.
The community discusses this topic very intensely.
I wanted to conduct a first little test how people can identify rotten lumber – only by tapping with a hammer.

Test assembly:
I took three round logs with 12 cm diameter. They had different stages of decay. 7 people had to give a rating. (4 „experts“ who deal professionally with decay of ropes courses and 3 „normal“ people.
Then I made a pull test with the 3 samples plus one with a well stored piece of lumber.



The 3 samples:
  • Sample „bad“ (see picture above): very rotten.
  • Sample „medium“: clear signs of decay, but less than sample „bad“.
  • Sample „new“: looked new and sounded new, but was exposed to the outdoors for a couple of years.

I asked the question: Please rate the breaking force (in percentage of a not-exposed piece)

Tool:
Tapping with a hammer. The sound was very different between the 3 samples.

The pull test was conducted with 50 cm pieces, loaded in the middle until it failed.

Results

„Bad“
„medium“
„new“
Breaking load
8 kN
24 kN
46 kN

If you convert this to the rung of a giant ladder (3 meters, divide by 6):


„bad“
„medium“
„new“
Breaking load converted to 3 meters rung
1,3 kN
4,0 kN
7,7 kN

The very rotten rung („bad“) would be in a dangerous range, the other rungs would withstand the load.

Interesting the comparison to a sample not exposed, stored for 15 years under a roof:

It could hold 110 kN - 11 tons!

This very high breaking load was surprising.

As a rung you could load it with 1,8 tons – in the middle.



Here are the ratings („How many percent of the breaking load of a not exposed piece will hold the samples?“):

Name
„bad“
„medium“
„new“
Experte 1
30%
60%
95%
Experte 2
30%
15%
100%
Experte 3
40%
60%
90%
Experte 4
20%
30%
80%
Nichtexperte 1
20%
40%
80%
Nichtexperte 2
50%
30%
90%
Nichtexperte 3
30%
50%
70%
Maximum
50%
60%
100%
Minimum
20%
15%
70%
% of the unexposed sample
7,27%
22%
42%





No one had an idea of breaking loads of such pieces of round lumber. So they just estimated the percentage. And they were quite far away from the real loads.
However, all test persons identified the difference between lumber with no signs of decay and samples with signs of decay, and significantly reduced breaking load.

As inspector or operator you are facing a digital decision: Discard or use it one more year. This question was not asked and leads to further research.

Tob e continued.



Sonntag, 28. Januar 2018

cyclyc loads on semistatic ropes

I receivend a request from Gethin:
Hi Walter, ...  I’ve still the burning question relating to whether /how a semi static rope may degrade following repeated exposure to relatively high (4kN) loads. This relates to the use of Tyroleans in adventure (not rope access) work. I was wondering/hoping I could persuade you to run some tests in a batch of type a rope. I’d be interested to test a sample of ropes, all of the same age and type, one set initially loaded to 4 kN for say 15 seconds and relaxed 10 times, a second batch exposed to the same proof loading but for 20 times, and a final sample pulled and relaxed 50 times. Then for all samples (including a batch that has not been subjected to any loading) to be pulled to destruction to see if there’s any dip in performance. ...

I already had done such tests during my research, where I found out that if you load a rope with 80-90% of the breaking load you can cycle load it about 150 time until it breaks.

Therefore I thought that 4 kN is not a "relatively high load".

However, I did the tests.

The breaking load of the 10 mm Edelrid semistatic rope was 20 kN in the figure-8-knot.



Then I did cyclic loads:
5 kN load, drops to 4 kN for 15 seconds, relax to 0,5 kN for 10 seconds.
After this I did the breaking load test.
The breaking load was 19 kN.



20 times: 19,5 kN.
50 times: 18,5 kN.


Remember: The breaking load of a knot can be +/- 20%.

What I did afterwards:
Three pieces of rope with the knot that did not break were left. They had been loaded almost to their breaking load.
I took them and loaded one of them with 10 kN and 2 with 15 kN. 
The 10 kN held 500 cycles, then the breaking load was still 19 kN.




The 15 kN loaded knots held 30 and 50 cycles.

My suggestion for tyrolean traverses:

I f you open your knots after you dismantled a tyrolean traverse and check the ropes before the next construction, you can use them as long as the core is not visible or damaged.


Montag, 25. Dezember 2017

How to build a test laboratory


Three months of planning, purchasing and construction ...
Here is the story:
First I needed new toys ...


 What is in the package???? Here you see it:

https://youtu.be/oa8hCU8u_jw

 Next: Buying the beams for the frame ...


https://youtu.be/N15VqDPsW80

 ... and of course I needed a magnetic drill. Maximum diameter: 35 mm!


 Next:
Building the workplace ...
 https://youtu.be/lEnQLKwVZws
Thanx, Anika and Jacob
Finally, after long days and nights of sawing, grinding, drilling, building: Voila.






And just in time came the cylinder:



 and the Company W.A. Richter & Söhne taylormade the attachments for this and for the new scale ...
Thank you very much!!!
If anybody needs a very special part ... go to them.
 A hall, packed with LOTS of toys ...




 The senior boss himself did the finishing ...
 Here I carry my babies home
 M 64 thread
M 45 thread


 Ready for the first test:

https://youtu.be/41l4DJAxk6Y

The next task was to dismantle and carry into my laboratory.
 Thanx, Laurin and Hugin

https://www.youtube.com/watch?v=u66A8KE1ACA

Now, at Xmas time, it is almost finished.
 

Here is a test of the bolts I used for my frame.
https://www.youtube.com/watch?v=O43QFuop7r0
Thanx for all helpers!


Sonntag, 17. September 2017

10 Monate sind vergangen ...

... seit dem letzten Post.
Viel ist in der Zwischenzeit gewesen.
1. Ich habe zahlreiche Seil- und Gurttests durchgeführt, die allesamt meine Ergebnisse bestätigten. Viele Leute (Danke dafür!) haben mir Teile geschickt.
Bisher konnte ich den "Schwarzen Schwan", also den unerklärbaren Ausreißer nach unten, nicht finden: Trotz intensiver Recherche fand ich bisher kein Seil und keinen Gurt, die im gewöhnlichen Gebrauch, nur durch zeitliche Alterung, versagt hätten. Das gilt natürlich ohne Verschleiß, Scharfkanten/Zerstörung, Chemie, Schmelzen.

2. Ich habe Artikel geschrieben, Vorträge gehalten ...
 
3. Ich habe begonnen, mein Labor für "die Öffentlichkeit" zu verwenden.

Da mir das Forschen nach wie vor viel Freude bereitet und mir das Thema Nachhaltigkeit zunehmend wichtiger wird, habe ich einen Verein gegründet:

Für diese Tätigkeit habe ich auch schon ein Logo:
Zur Zeit baue ich mein Labor um:

1. Ich baue einen 20-Tonnen-Prüfstand, damit ich Stahlseile und Komponenten testen kann
2. Ich baue den Topropesimulator nach meinen Erkenntnissen um.



Montag, 28. November 2016

Arbeit abgeschlossen. Jetzt beginnt die Arbeit.

Ich habe ja einen Masterplan:

Ich möchte, dass innerhalb der nächsten 5 Jahre ein Produzent von textiler PSA in seiner Herstellererklärung keine definierte zeitliche Ablegereife hineinschreibt.

Derzeit sind das 10-15 Jahre, auch wenn das Zeug nicht verwendet wird.
Deswegen werden teilweise original verpackte Ausrüstungen geschreddert.

 Nach Abschluss meiner Arbeit bin ich überzeugt, dass das auch anders geht.

Zum Beispiel: Es bleiben die 10 Jahre als zeitliches Ablaufdatum mit dem Zusatz, dass es sich verlängert, wenn nichts dagegen spricht.

Ich bin gespannt, ob das gelingt.

Es wäre ein Beitrag, dass wir unseren Planeten nicht unnötig zerstören.


Samstag, 22. Oktober 2016

Arbeit abgeschlossen.

http://www.siebert.at/de/publikationen/66/Masterarbeit-zur-Ablegereife-von-PSA

Die Masterarbeit ist abgeschlossen. Es war ein doch sehr langes und aufwändiges Projekt, das ohne die Mithilfe vieler Leute nicht möglich gewesen wäre.
Ich möchte mich bei allen Unterstützerinnen und Unterstützern herzlich bedanken.


Hier sind die wichtigsten Ergebnisse:



Ergebnis 1: Das Alter ist kein Ablegekriterium


Nach dem derzeitigen Stand der Forschung gibt es keinen Hinweis darauf, dass  das Alter eine gefährdende Wirkung hat.

Ergebnis 2: Bandschlingensind unzuverlässig:
Schlingen sind empfindlich gegen UV sowie gegen Scheuern und zyklische Belastung. Schlingen (Bergsteigernorm) sollten nicht mehr bzw. nur redundant (am besten mit Schlingen aus Kernmantelseil) verwendet werden.
Vor allem, wenn sie draußen hängen, können sie bei Topropebelastung versagen, ohne dass die Schwächung erkennbar wäre.

Ergebnis 3: oftmalige Topropebelastung schädigt den Seilkern und schwächt das Seil.
Topropeseile sollten daher nur zum Topropen verwendet werden.


Ergebnis 4: Für die Schädigung durch harten Sturz konnte kein Hinweis gefunden werden. 
Wenn keine sichtbaren Schäden auftreten, kann man Seile, Gurte und Schlingen auch nach einem harten Sturz weiter verwenden.


Ergebnis 5Folgende Ablegekriterien wurden bestätigt:
  • Bestimmte Chemikalien sind gefährdend.Wenn das Gewebe insbesondere mit Batteriesäure (Schwefelsäure) in Kontakt kommt, sinkt die Bruchlast dramatisch. 
  • Temperaturen über 120 Grad sind gefährdend. Vor allem wenn ein Seilüber ein stehendes Seil läuft schmilzt das stehende Seil durch.

Für Seile gilt zusätzlich:
  • Wenn der Seilkern sichtbar ist bzw. wenn man dünnere Stellen ertastet (Seilkeren möglicherweise gerissen), sollte das Seil abgelegt werden.


Für Gurte gilt zusätzlich:
  • Wenn das Gurtband beschädigt ist, die Nähte durchgescheuert sind, muss das Teil abgelegt werden.