10 Aseguramiento

Cap 10 ASEGURAMIENTO

1 FTMC – Gastón Sánchez ©

Aseguramiento Ya hablamos de cuerdas, de su fabricación, del cuidado y manejo que debemos procurarles, de las distintas clases que hay, de los nudos que hacemos con ellas, de la fricción que generan al rozar con cualquier objeto que esté en contacto con ellas, de su comportamiento parecido al de los resortes, y de cómo actúan en caso de caída. Precisamente en el capítulo anterior hablamos de caídas pero dejamos un asunto pendiente: el aseguramiento. Íntimamente ligado al tema de las caídas está el tema de cómo evitarlas junto con el tema de cómo detenerlas y frenarlas. Si bien veremos algunas nociones que tienen que ver con evitar e impedir una caída, nos centraremos más en analizar lo que ocurre desde el otro lado de la moneda, es decir, cómo actúan los sistemas de frenado. ¿Qué es aseguramiento?

El concepto de aseguramiento que consideraremos es el concepto doble que incluye tanto impedir caídas como detenerlas. La palabra aseguramiento se puede usar tanto para referirnos a la acción de sujetar una carga de manera segura para evitar su caída, como para referirnos a la acción de detener la caída de una carga de manera segura. Por carga me refiero a casi cualquier cosa, aunque lo normal es que se trate de una persona. Sin embargo, una carga también puede estar compuesta por dos o más personas como en el caso de un rescatista y una víctima, o dos rescatistas y una víctima. Si bien la mayoría de las veces la carga involucra seres humanos, también puede ocurrir que una carga esté compuesta por algún animal o por algún objeto. En lo que respecta al término de manera segura, me refiero a lo que idealmente debería ser un aseguramiento. Lo que buscamos es detener la caída de la manera más segura posible, evitando que la carga choque con otros objetos, que no sufra una fuerza de impacto dañina, y que los demás elementos del sistema (cuerda, anclajes, personas, arneses, mosquetones, cintas, etc) sufran el menor daño posible o por lo menos que soporten las fuerzas generadas en la caída.

El concepto de aseguramiento puede abarcar tanto el evitar caídas como el detenerlas Sistema de aseguramiento

Adicionalmente al concepto de aseguramiento también tenemos lo que sería el concepto de sistema de aseguramiento que es el conjunto de operaciones y elementos utilizados para impedir o detener la caída

Impedir caídas Detener caídas

ASEGURAMIENTO



de una carga. Por operaciones me refiero a las técnicas y métodos usados; por elementos me refiero tanto a los dispositivos y equipos de protección utilizados como a los otros elementos que forman parte del sistema. Por ejemplo, un sistema de aseguramiento en escalada puede ser algo tan simple como usar un nudo dinámico. En este caso, el dispositivo de aseguramiento consistiría no solamente en el nudo sino también en el mosquetón sobre el cual trabaja el nudo. A su vez, el empleo del nudo dinámico requiere una cierta técnica para manejar correctamente la cuerda y poder aplicar adecuadamente la fuerza de frenado en caso de caída del escalador. Podemos establecer una posible clasificación de los sistemas de aseguramiento según su finalidad en sistemas para impedir caídas y sistemas para detener caídas

Una posible clasificación de los sistemas de aseguramiento

Sistemas de posicionamiento, retención, anticaídas y frenado Sistemas para impedir caídas (posicionamiento y retención) Como su nombre lo indica, son sistemas dedicados a impedir una caída, no a detenerla. En otras palabras, estos sistemas NO deberían usarse para la detención de caídas. Como ejemplo típico están los bloqueadores o ascensores tipo “jumar” que nos ayudan a mantenernos en una cierta posición e impiden que caigamos. Podemos distinguir dos clases generales de sistemas para impedir caídas:

� Posicionamiento: son los que mantienen a la persona en su posición para que pueda realizar una cierta actividad. Por ejemplo, un descensor autobloqueante permite que la persona pueda parar su descenso en cualquier punto a lo largo de la cuerda y mantenerse en esa posición.

� Retención: se refieren a impedir que la persona alcance una zona que implique riesgo de caída. Por lo general, se basan en el empleo de algún cabo de anclaje que se conecta entre la persona y el anclaje para limitar la zona por donde puede moverse dicha persona.

Ups, estoy en riesgo de caída

Sistemas para impedir caídas Sistemas para detener caídas

Sistemas de aseguramiento

Posicionamiento Retención FrenadoAnticaídas

posicionamiento

retención

frenado

anticaídas



Sistemas para detener caídas (anticaídas y frenado) En el caso del aseguramiento basado en la detención de caídas, podemos distinguir entre sistemas anticaídas y sistemas de frenado.

� Anticaídas: El término anticaída en realidad se usa más en actividades relacionadas con trabajos verticales y técnicas de acceso de cuerda (rope access). Se trata comúnmente de un elemento de conexión (una cinta, eslinga o cabo de anclaje) que puede absorber la energía producida en una caída. Sin embargo, a veces los anticaídas no sólo involucran el elemento que absorbe energía sino que también pueden incorporar un dispositivo de bloqueo automático.

� Frenado: son sistemas que se basan en la utilización de algún dispositivo de freno.

Masas y cargas en aseguramiento

Otro asunto importante a tomar en cuenta es el peso de la carga que vamos a asegurar. Ya dijimos que la carga puede ser cualquier cosa: una mochila o macuto lleno equipo, una camilla con un paciente acompañado de un rescatista, un podador de árboles con su sierra, un perro de algún equipo de búsqueda y rescate, etc. Si bien las cargas pueden ser de cualquier tipo, de aquí en adelante supondremos que se trata de cargas asociadas a seres humanos. La razón que hay detrás de este supuesto se debe a que la inmensa mayoría de materiales y equipos son diseñados tomando en cuenta algún valor de referencia para la carga bajo la cual se usarán. Además, los ensayos y pruebas a los que se someten comúnmente se realizan usando alguno de estos valores de referencia. De manera general existen cinco valores típicos de referencia para las masas

1. 80 kg – Este es el estándar que maneja la UIAA y es el peso que representa un escalador promedio el cual se utiliza para probar equipos y materiales de alpinismo. También se aplica en la normativa EN892 para cuerdas dinámicas.

2. 100 kg – Esta es la masa que aparece en la norma EN1891 y en el estándar ANSI-Z359.1 Este valor suele representar la masa de un persona que realiza actividades en trabajos verticales, técnicas con cuerdas, o espeleología, por ejemplo.

3. 136 kg – Este valor proviene del estándar NFPA-1983 para representar la carga de una persona (un bombero) de 300 lbs.

4. 200 kg – Este es la masa que maneja el BCCTR en la realización de sus ensayos de caída para representar la carga de dos personas (rescatista y víctima) más camilla, material y equipo.

5. 280 kg – Este valor es la masa que maneja el BCCTR en sus ensayos para representar el peso de 3 personas (2 rescatistas y una víctima). Es también un valor redondeado de las 600 lbs (272 kg) que establece el estándar NFPA-9183 para cargas de dos bomberos con equipo completo o tres personas (dos rescatistas y una víctima).

Aunque se trata de valores para masas (expresados en kilogramos), muchas veces es preferible expresar el peso en kilonewtons. Para obtener el peso podemos aplicar la fórmula

Peso = masa x aceleración = masa x (9.8m/s2)

Sin embargo, para usos prácticos y facilitar los cálculos, lo más sencillo es redondear el valor de la aceleración causada por la fuerza de gravedad a 10m/s2. De esta forma, la masa de 80kg equivaldría a un peso de 0.8kN = (80kg) x (10m/s2). Igualmente, la masa de 100kg equivaldría a un peso de 1kN = (100kg) x (10m/s2).

Diferentes masas estándar de una persona

80 kg (0.8kN)

(escalador)

100 kg (1kN)

(operario / alpinista)

136 kg (1.3kN)

(bombero)



Diferentes masas estándar para dos y tres personas

Es importante tener en cuenta el tipo de actividad y el tipo de masa/peso para los cuales usaremos un sistema de aseguramiento. Muchos dispositivos de aseguramiento se diseñan específicamente para un cierto tipo de carga. De igual manera, muchas técnicas y métodos de aseguramiento están desarrollados para ser aplicados bajo ciertas condiciones y con ciertos tipos de cargas. Un dispositivo de aseguramiento en escalada, como puede ser un tubo o una placa de freno, suelen estar diseñados para cargas entre los 80kg y los 100kg, y para ser usados con cuerdas dinámicas no mayores a 11mm de diámetro. Si quisiéramos usar una sola placa de freno para asegurar cargas más pesadas (mayores a 2kN), prácticamente nos estaríamos buscando problemas de a gratis. Tipos de aseguramiento

Además de la clasificación de aseguramiento de acuerdo al sistema utilizado, también podemos considerar otra clasificación según el tipo de aseguramiento. No pretendo ofrecer definiciones ni clasificaciones oficiales. Simplemente me interesa ofrecer distintos puntos de vista que tratan el mismo problema para que tú puedas formar tu propia opinión y sacar tus propias conclusiones. Para hablar sobre tipos de aseguramiento creo que es muy oportuno considerar lo que el experto Arnor Larson expone en su artículo Belay Definitions, publicado en la revista Nylon Highway. Aquí debo aclarar que estoy usando la palabra aseguramiento como traducción del término inglés belay. Como mencionamos al principio del capítulo, en español solemos emplear el término aseguramiento para referirnos tanto a evitar caídas como a detenerlas. Sin embargo, el término inglés belay está más relacionado con la detención y frenado de las caídas que con su impedimento. El chiste es que el gran Arnor nos comparte en su artículo la definición de aseguramiento usada por el BCCTR y nos proporciona una clasificación de tipos de aseguramiento basada en el número de cuerdas utilizadas y en la persona que controla el dispositivo de aseguramiento. Esta clasificación comprende cuatro categorías:

� Aseguramiento (belay)

� Auto-Aseguramiento (self-belay) � Aseguramiento Condicional (conditional belay)

� Auto-Aseguramiento Condicional (conditional self-belay)

Hay que tener en cuenta que se trata de la postura adoptada por el BCCTR y que está enfocada principalmente en tipos de aseguramiento para rescate vertical, pero no por ello deja de ser muy útil. Aseguramiento (belay) El aseguramiento es la protección en caso de caída mediante una cuerda secundaria (también llamada línea de seguridad) usando un sistema operado por un tercero que permita dar o recoger cuerda según las necesidades de la maniobra ejecutada. La cuerda de seguridad se mueve paralelamente a la cuerda principal aunque permanece sin tensión a menos de que ocurra una falla en la cuerda principal. En tal caso, el sistema de aseguramiento hace que la cuerda secundaria entre en tensión y sostenga la carga que previamente sujetaba la cuerda principal. Si bien el sistema de aseguramiento es operado por un asegurador, lo ideal es que la acción de detención debería realizarla el sistema por sí solo. Es importante resaltar este hecho ya que la detención de la caída no debería depender de la fuerza aplicada por el asegurador sino solamente de la acción del dispositivo.

(rescatista + víctima)

200 kg (2kN)

(2 rescatistas + 1 víctima)

280 kg (2.8kN)



Aseguramiento: uso de cuerda secundaria, sistema manejado por otra persona Auto-Aseguramiento (self-belay) El auto-aseguramiento es aquel que brinda protección ante una caída mediante la utilización de un sistema en una cuerda secundaria pero en la que el dispositivo de aseguramiento no es operado por una tercera persona. En este tipo de aseguramiento, la persona progresa en la cuerda principal mientras que mueve su dispositivo de aseguramiento a lo largo de una cuerda secundaria que permanece sin tensión hasta que ocurra la caída. Al igual que en el aseguramiento, lo ideal sería que la acción de frenado del dispositivo no dependa de la persona sino que debería actuar solo.

Auto-Aseguramiento: uso de cuerda secundaria, sistema manejado por la persona en la cuerda Aseguramiento Condicional (conditional belay) Brinda protección en caso de caída mediante el uso de una sola cuerda y donde el sistema de aseguramiento es controlado por otra persona. El ejemplo clásico sería un rapel con una persona que asegura la cuerda desde el suelo. La persona que desciende lo hace utilizando su ocho pero no lleva ningún tipo de dispositivo de aseguramiento. Si llegara a perder el control, el asegurador tomaría el

Aseguramiento

Sistema de aseguramiento

Cuerda principal

Cuerda secundaria

Auto Aseguramiento

Cuerda principal

Cuerda secundaria

Sistema de aseguramiento



control del descenso. En este sentido es condicional ya que la detención de la caída está condicionada por la acción del asegurador en el suelo.

Aseguramiento condicional: uso de una sola cuerda, sistema manejado por otra persona

Auto-Aseguramiento Condicional (conditional self-belay) En este tipo de aseguramiento la protección en caso de caída está controlada por la persona que progresa en la cuerda. El término “auto” se refiere a que solamente hay una cuerda. El término “condicional” se refiere a que la persona que progresa por la cuerda es la que tiene que manejar el dispositivo de aseguramiento. Un ejemplo puede ser un rapel junto con algún nudo autobloqueante o bien un descensor con algún dispositivo que tenga modalidad bloqueadora (por ejemplo un stop o un grigri).

Auto-Aseguramiento Condicional: uso de una sola cuerda, sistema manejado por persona Cada una de las diferentes modalidades tiene sus ventajas y sus desventajas. Bajo ciertas circunstancias, puede ser que el aseguramiento (belay) sea lo mejor, como sucede generalmente en operaciones de rescate vertical. Para determinados trabajos de altura, posiblemente el auto-aseguramiento sea lo ideal. Lo que te puedo decir es que no existe el tipo de aseguramiento perfecto.

Aseguramiento Condicional

Auto-Aseguramiento Condicional



Tabla resumen de tipos de aseguramiento (fuente: Arnor Larson)

Cuerda secundaria Una sola cuerda

Sistema controlado por un tercero aseguramiento aseguramiento condicional Sistema controlado por la carga auto-aseguramiento auto-Aseguramiento condicional

El tipo de aseguramiento depende del tipo de actividad practicada, del tipo de carga que se quiera asegurar, de las condiciones del terreno, de los recursos disponibles tanto materiales como humanos, así como de la formación, capacitación y nivel de experiencia de cada persona. Mi objetivo no es hacer que te aprendas los diferentes tipos de aseguramiento que hay ni tampoco popularizar ciertos métodos o demonizar otros. Espero cada quien saque sus conclusiones, adopte su propio punto de vista y pueda decidir qué tipo de aseguramiento le conviene más. Mi objetivo es que puedas incorporar y ampliar las herramientas de tu kit mental de maniobras con cuerda. Tipos de aseguramiento y sistemas de aseguramiento No sé qué tan confundido estés en estos momentos con la clasificación de los sistemas de aseguramiento y con la clasificación de los tipos de aseguramiento (belay). Espero todo esté claro como el agua y que no haya dudas corrosivas hasta el momento. Pero por si acaso mejor veamos un ejemplo sencillo. Recuerda que esto es sólo por motivos teóricos-didácticos. En la práctica y en la vida real no creo que tengas que ponerte a descifrar qué tipo ni qué sistema estás utilizando cuando estés realizando alguna actividad que implique aseguramiento. Para nuestro ejemplo vamos a suponer que una persona está descendiendo a rapel con un ocho o con un tubo de freno o con cualquier otro dispositivo que se pueda usar para descender. La persona en cuestión viene bajando pero repentinamente pierde el control (por pánico, por cansancio, por un ataque al corazón, porque le cayó excremento de pájaro, o por lo que tú quieras). Sin un sistema de aseguramiento lo más probable es que esa persona sufra una caída hasta el suelo donde las consecuencias podrían ir desde sufrir un pequeño susto y quemaduras en las manos, hasta un fatal desenlace. En cambio, si se toman las debidas precauciones dicha persona puede bajar con algún tipo y algún sistema de aseguramiento disminuyendo así los riesgos de una pérdida de control y posible caída.

Sin un sistema de aseguramiento las consecuencias suelen ser muy poco agradables Sea cual sea el sistema y el tipo de aseguramiento, el objetivo debería ser el mismo en todos los casos, es decir, que la persona consiga frenar su caída y no se estrelle contra el suelo. Para ello existen muchas opciones, como por ejemplo:

a) usar un descensor con bloqueo automático integrado

b) usar un descensor junto con otro dispositivo de bloqueo (por ejemplo un nudo autobloqueante)

c) utilizar una cuerda independiente, conectada a la persona que desciende, pero que sería controlada por una tercera persona (asegurador)

d) utilizar también una cuerda independiente en la que se conectaría algún dispositivo de bloqueo unido a la persona que desciende.



Algunos ejemplos de sistemas de aseguramiento para descenso

En el caso de utilizar un descensor autobloqueante o un descensor con bloqueador, en ambos casos estaríamos bajo un sistema de auto-aseguramiento condicional y un sistema de posicionamiento. Para el caso de la cuerda secundaria controlada por un tercero, tendríamos un aseguramiento (belay) y un sistema de frenado. Finalmente, el último ejemplo estaría basado en un aseguramiento (belay) con un sistema anticaídas. Si tenías dudas, espero que con este sencillo ejemplo se hayan resuelto. Si no es así, no te preocupes. Lo que debería importarte es que, independientemente del sistema y/o tipo de aseguramiento que decidas usar, éste consiga cumplir su misión: que no caigas al suelo. En pocas palabras, me da igual si un sistema detiene o evita una caída; con tal de que funcione e impida tu caída hasta el suelo, eso es suficiente. Ahora bien, esto no quiere decir que no prestes atención a lo que haces y utilizas ni que lo menosprecies. Al contrario, dependiendo del tipo de actividad, de las condiciones del terreno y de la disponibilidad de material, entre otras cosas, procura buscar siempre la mejor opción. Un poco más sobre sistemas de aseguramiento de detención Para cerrar esta sección sobre sistemas de aseguramiento, me gustaría tomar en cuenta lo que nos dice John Dill acerca de los sistemas de aseguramiento de detención de caídas en su famoso artículo Are you Really on Belay? (¿Estás realmente asegurado?). Si bien John Dill se enfoca más en los sistemas de aseguramiento empleados en rescate, resulta muy valioso lo que comenta acerca de las características ideales que debería tener un sistema de detención:

� Primero que nada: el sistema debería ser capaz de detener la caída de una carga. Esto que aparentemente resulta obvio, es algo que muchas veces, principalmente por ignorancia, no se analiza. A lo largo de todos estos años que llevo en el mundo de la montaña y maniobras con cuerdas, casi siempre he podido ver dos patrones generales en los que los sistemas no serían capaces de detener caídas: uno es el empleo de dispositivos de frenado usados incorrectamente; el otro es la utilización de “supuestos” dispositivos de frenado, cuando en realidad se trata de dispositivos, artilugios y cacharros diseñados para otros fines.

� El dispositivo y la cuerda deben de sobrevivir el evento sin sufrir daños “considerables”. Una caída puede llegar a generar una cantidad tremenda de energía que debe ser absorbida por todos los elementos del sistema (cuerda, mosquetones, anclajes, arneses, etc). Puede ser que un freno detenga la caída pero a costa de dañar irreparablemente la cuerda. Puede ser que un sistema consiga frenar la carga pero a costa de producir una fuerza de impacto que cause daño a la(s) persona(s). Lo ideal es que nada ni nadie salgan dañados después de una caída, pero esto es algo que no se consigue muchas veces.

� La fuerza máxima de impacto no debe causar lesiones al rescatista y/o al paciente, ni tampoco a la integridad del sistema. Este aspecto también es algo que muchas se desconoce por ignorancia, lo cual es hasta cierto punto comprensible. Ya vimos que no es fácil poder calcular la fuerza de impacto en una caída y que hay muchos factores que intervienen y que pueden modificar el resultado.

Descensorautobloqueante

Descensor y bloqueador

Cuerda secundaria

Bloqueador en cuerda secundaria

Auto-Aseg. CondicionalSist. Posicionamiento

Auto-Aseg. CondicionalSist. Posicionamiento

AseguramientoSist. Frenado

AseguramientoSist. Anticaídas



Además, salvo para cuerdas dinámicas y eslingas anticaídas, el resto de material y equipo no viene con especificaciones acerca de las fuerzas de impacto que podrían producir en una caída.

� La distancia de detención debe ser corta para prevenir que la carga golpeé objetos (llegar al suelo, colisionar con alguna cornisa o repisa por debajo). Este punto también puede ser debatible y causa de controversias. Sabemos que para absorber la energía y para disminuir la fuerza de impacto, el tiempo de duración de impacto y la distancia recorrida durante el impacto deben alargarse. Ese es el precio que hay que pagar si no queremos tragarnos toda esa energía y toda esa fuerza. Sin embargo, hay que poner en la balanza qué tanto estamos dispuestos a pagar para evitar trabajar con cuerdas bungee y con frenos muy dinámicos que dejen correr más cuerda de lo deseable.

� El sistema debe funcionar en cualquier ambiente (humedad, hielo, lluvia, lodo) y ser compatible con el resto del material empleado. Este punto también se deja de lado en muchas ocasiones. Encontrarnos debajo de una simple llovizna o en medio de una gran tormenta puede hacer que nuestro equipo y sistema se vean afectados hasta tal punto de quedar inoperables. De igual manera, lo que puede parecer una maravilla de sistema para un escalador en roca, puede ser totalmente inaceptable para un espeleólogo que trabaja en ambientes húmedos y lodosos. Por eso es fundamental considerar bajo qué condiciones realizas tus actividades para decidir qué tipo de sistema es el que más te conviene.

� Debe ser de manejo amigable, es decir, que alguien lo pueda operar en condiciones de frío, humedad, aburrimiento, o fuera de práctica (la mayoría de los accidentes no se deben a fallas inherentes al equipo sino a su uso inadecuado). Es verdad que con práctica, podemos familiarizarnos con cualquier sistema y operarlo sin problemas. Pero una cosa es practicar en circunstancias ficticias (a temperatura ambiente agradable, sin guantes, hidratados, de buen humor, con la barriga llena y corazón contento), y otra muy diferente es operarlos bajo un sol abrasador, en medio de una ventisca, en plena oscuridad, con guantes que nos hacen perder destreza y sensibilidad en las manos, con hambre, cansancio, nerviosismo, etc. No en vano muchos dispositivos vienen con dibujos grabados o con partes pintadas de diferentes colores para que podamos ver la manera correcta de operarlos. Sea como sea, lo mejor es practicar, practicar y practicar en todas las condiciones imaginables que podamos considerar.

DISPOSITIVOS DE ASEGURAMIENTO (Y ANEXOS) Dispositivos de aseguramiento hay muchísimos: tenemos desde cacharros tan simples como puede ser un aro o anillo de metal, hasta verdaderas maravillas de la ingeniería como un Petzl RIG o un CMC MPD (multi purpose device) con tecnología espacial. Hay toda una gama de instrumentos cuyos precios van desde una decena o veintena de dólares, hasta verdaderos dispositivos de lujo con precios desorbitantes de más de 500 dólares.

Los dispositivos de aseguramiento varían desde lo más simple hasta lo más sofisticado

CMC Rescue MPDTM

fabricado por Rock Exotica

Gi-GiKong ItalyTM

heightec® Tensor Single Lanyard de PMI

Detención: freno Detención: anticaídas Detención: freno



De acuerdo a su finalidad, podemos encontrar tanto dispositivos para impedir caídas como dispositivos para detenerlas. En ambos espectros de la gama podemos encontrar también dispositivos con función de descenso, e incluso algunas veces dispositivos con función de ascenso. Lo importante es que tengas clara la distinción entre trastos que impiden caídas y trastos que las detienen. Como ya dijimos más atrás, una cosa son los dispositivos para impedir caídas y otra muy diferente son los dispositivos para detener caídas. La diferencia principal, en teoría, está en que los dispositivos de detención están diseñados para reaccionar de manera “adecuada” ante las fuerzas de impacto y para absorber la energía producida en una caída. En contraste, los cacharros para impedir caídas no están diseñados ya sea para soportar las fuerzas de impacto, o bien para reaccionar “adecuadamente” ante una caída. No obstante la diferencia teórica que existe entre cosas que sirven para impedir caídas y cosas que sirven para detenerlas, la verdad es que en la práctica muchas veces no resulta obvio saber para qué diablos está diseñado un cierto dispositivo o si lo podemos usar para diferentes fines. Creo que la principal fuente de confusión se debe a dos razones: 1) dispositivos diseñados con más de una funcionalidad, y 2) dispositivos diseñados para ciertos fines específicos pero que se utilizan para otros propósitos. En cuanto a los cacharros multifuncionales se refiere, hay bichos que no sólo sirven para detener una caída sino que también han sido diseñados para utilizarse como dispositivos de descenso, hay frenos que se pueden usar como sistema de posicionamiento e impedir una caída, hay frenos que además de detener caídas pueden usarse como ascensores, y hay descensores con mecanismos de bloqueo que impiden caídas. En cuanto a los cacharros que se usan para otros propósitos los ejemplos típicos son ascensores y descensores que se usan para intentar detener una caída, o bien anillos de cinta o anillos de cordino o cintas daisy (daysi chains) que se usan como supuestos anticaídas, En caso de dudas, lo mejor es revisar las instrucciones y especificaciones del fabricante para saber cuál es la funcionalidad del aparato y conocer para qué está diseñado. Si se trata de un dispositivo que cumple alguna normativa EN, podemos revisar dicha normativa y verificar su finalidad:

� EN 341: Equipos de protección individual contra caídas de alturas. Dispositivos de descenso

� EN 12841: Elementos reguladores de cuerda (Descensores de uso general)

� EN 12841-A: destinados a utilizarse en líneas de seguridad para evitar una caída en el caso de fallo de la línea principal

� EN 12841-B: Sirven para ascender a lo largo de la línea de trabajo pero también tienen una función de prevención de caída

� EN 12841-C: Sirven para descender a lo largo de la línea de trabajo, pero también tienen una función de prevención de la caída

� EN 353: Dispositivos anticaídas deslizantes sobre líneas de anclaje flexible

� EN 567: Bloqueadores de ascenso: no son equipos de protección individual, únicamente sirven para la progresión por cuerda

� EN 354: Elementos de amarre o cabos de anclaje (no confundir con anclajes)

El gran problema que encontrarás y del cual hablaremos más adelante es que los dispositivos de detención-frenado de caídas no están regulados por ningún estándar ni ninguna normativa. Mecanismos de funcionamiento

Dejando de lado a los dispositivos que se usan para retención (cabos de anclaje, eslingas, etc), los demás dispositivos operan bajo tres principales tipos de mecanismo: 1) fricción, 2) bloqueo, ó 3) combinación de fricción y bloqueo.

� Fricción: El principal mecanismo y el más usado por frenos y descensores es el de fricción. El principio es el mismo y se basa en generar fricción aprovechando el recorrido de la cuerda a través del dispositivo. La diferencia en los aparatos suele estar en la cantidad de fricción que son capaces de ofrecer, en la rapidez a la que son capaces de ofrecerla y obviamente en la aplicación para la cual son diseñados.

� Bloqueo: el otro tipo de mecanismo bajo el cual funcionan algunos dispositivos es el de bloqueo mediante algún tipo de leva. Básicamente funcionan como el cinturón de seguridad de cualquier



automóvil. La cuerda recorre el dispositivo pero la repentina aceleración provocada por una caída causa que una leva interna bloqueé la cuerda y aplique una fuerza de frenado.

� Mixto (fricción y bloqueo): el tercer mecanismo es en realidad una combinación de los dos anteriores, es decir, aprovechar tanto la generación de fricción como el bloqueo de una leva.

Ejemplos de dispositivos con diferentes mecanismos de funcionamiento

Sin importar el tipo de disciplina que practiques, puedes encontrar aparatos de posicionamiento, dispositivos anticaídas y aparatos de frenado relacionados con tu actividad. Si examinas los dispositivos a los cuales tienes acceso, verás que pueden estar fabricados de una sola pieza o de varias partes. Su diseño puede ser muy simple y sin partes móviles, o puede ser más sofisticado y estar provisto de poleas, levas, palancas, placas, pernos, tornillos, resortes, etc. En lo que respecta al funcionamiento de todos estos trastos, únicamente vamos a analizar los mecanismos a base de fricción ya que es la manera típica de funcionamiento de la mayoría de frenos así como de todos los descensores. Habilidad de sujeción

Antes de entrar en materia, necesitamos considerar uno de los aspectos más importantes que rara vez se toma en cuenta: la habilidad de sujeción y la fuerza de sujeción de las personas. Esto es especialmente relevante para aquellos dispositivos que requieren la aplicación de una fuerza ejercida por una persona como en los frenos de escalada o en los descensores. En 1994 Kirk and Katie Mauthner publicaron un interesantísimo artículo titulado Gripping Ability on Rope In Motion (Habilidad de sujeción sobre cuerda en movimiento) basado en los resultados de un estudio sobre la habilidad de las personas para sujetar una cuerda en movimiento.

Diagrama ilustrativo del ensayo para prueba de sujeción

ATC-GuideTM

de Black Diamond

Fricción

Petzl ASAP®

Bloqueo

Traverse 540º TM

Rescue Belay

Mixto

Conejillo de indias

Superficie estable para el movimiento del carrito

Carrito

Hacia el dispositivo que jala la cuerda

Apoyo para pies

Anclaje

Dinamómetro para medir fuerzas

Cuerda

Mano con guantesujetando la cuerda



Para el estudio idearon un experimento en el que una persona se sentaba en una especie de carrito y sujetaba una cuerda orientada horizontalmente. La cuerda era una cuerda estática de 11mm de diámetro, y las personas la sujetaban con una sola mano portando guantes (que es lo normal en rescate vertical). En un extremo, el carrito tenía conectado un dinamómetro que a su vez estaba conectado a un anclaje. Al jalar la cuerda, el dinamómetro permitía determinar la fuerza con la que la cuerda era sujetada, tal como se muestra en la ilustración anterior. Elaborado como reporte del BCCTR, la motivación del estudio se basaba en el hecho de que los frenos de fricción y descensores (exceptuando obviamente los de bloqueo), para su correcto funcionamiento, requieren que el usuario aplique una fuerza de frenado con su(s) mano(s). Por ejemplo, un ocho, una placa-tubo de freno, un nudo dinámico, un rack, o un scarab, requieren que alguien sujete la cuerda con la fuerza adecuada para generar suficiente fricción y hacer que la cuerda frene su recorrido. Poco más de 300 ensayos fueron realizados arrojando una gran variabilidad en las fuerzas de sujeción y levantando grandes sospechas sobre qué tan apropiado era usar dispositivos de fricción que requirieran la fuerza de una persona para asegurar cargas pesadas o compuestas por dos o más personas (rescatista y víctima). La distribución de la fuerza, por rangos, aparece a continuación.

Distribución de fuerzas de sujeción (basado en Mauthner,1994)

Entre los valores relevantes de las fuerzas de sujeción están los siguientes: 46N es el mínimo valor registrado, 209N es el promedio, 425N es el máximo y 335N es el máximo sin guantes. Obviamente estos valores no hay que tomarlos como valores absolutos que se apliquen universalmente. Sin embargo, sí nos dan una buena idea del rango que tenemos las personas para sujetar una cuerda y de cómo esta fuerza contribuye a generar fricción en un dispositivo de freno/descenso. Adicionalmente a los experimentos llevados a cabo por los Mauthner, también están otros estudios entre los cuales podemos destacar el trabajo de Peter Randelzhofer y los estudios reportados por Andreas Thomann y Chris Semmel. En lo que se refiere a la investigación de Peter Randelzhofer, se trata nada más ni nada menos que de su tesis doctoral presentada en Munich en 1996 la cual contiene resultados y simulaciones de ensayos sobre fuerza de sujeción en diferentes dispositivos de freno coincidiendo en gran medida con los valores de Kirk y Katie Mauthner. En lo que respecta a Thomann y Semmel, en su artículo die bremskraftverstärker publicado en la revista Bergundsteigen, mencionan los experimentos realizados por el Club Alpino Alemán en el laboratorio de pruebas TUV Bayern con dispositivos de freno usados en escalada. Se trata de una serie de ensayos con 60 personas considerando cuatro grupos experimentales (mujer, hombre, principiante, avanzado). Pero no solamente querían investigar si había diferencia entre hombres y mujeres sino que también investigaron la fuerza de sujeción con diferentes diámetros de cuerda, tanto para fuerzas de sujeción estática como para fuerzas de sujeción dinámica. La estática es para escenarios estáticos como podría ser la fuerza de la mano que aplicamos al realizar un descenso. La dinámica, en cambio, es la fuerza de la mano que aplicamos en la cuerda para detener la

Distribución de fuerzas de sujeción

05

10

15

2025

303

5

0-61 62-122 123-183 184-244 245-305 306-366 367-427

Rango de fuerza de sujeción (Newtons)

Núm

ero

de d

atos

por

ran

go



caída de una persona. Al igual que los Mauthner y Randelzhofer, los valores obtenidos por Thomann y Semmel arrojaron una gran variabilidad en la fuerza de sujeción de las personas. Entre los resultados más destacables está la siguiente tabla.

Valores máximos de fuerza de sujeción

Diámetro Fuerza estática Fuerza dinámica 8.9mm 237N 414N 10.5mm 284N 489N 13mm 329N 520N

Fuente: Thomann y Semmel Sobre los diversos estudios y reportes, vale la pena comentar algunas consideraciones. En primer lugar, la fuerza de sujeción depende de la posición en la que se encuentre la persona. Hay veces que aseguramos de pie, otras sentados, otras veces en posiciones muy extrañas, hincados, con mano derecha, con mano izquierda, etc. En segundo lugar hay que tomar en cuenta el efecto que tiene el diámetro de la cuerda sobre la habilidad de sujeción. Cuanto más grande es su diámetro, podemos ejercer mayor fuerza de sujeción. Esto es de gran relevancia tanto para escenarios de escalada como para escenarios de rescate. En escalada, actualmente existe una tendencia a disminuir el diámetro de las cuerdas dinámicas. El principal motivo es disminuir el peso de las cuerdas, lo cual se agradece infinitamente a los fabricantes. Sin embargo, no hay una extendida consciencia sobre la desventaja que podría llevar esa reducción. En todos los experimentos, la fuerza de sujeción disminuye conforme lo hace el diámetro de la cuerda. Es por ello que valdría la pena reflexionar sobre qué tan conveniente es tener cuerdas más delgadas y más ligeras en el mercado. Si los fabricantes de cuerdas las hacen cada vez más delgadas, los fabricantes de dispositivos de freno también deberían hacer el mismo esfuerzo para brindar mayor capacidad de frenado. Sin una adaptación paralela en los aparatos de frenado, la detención de caídas con cuerdas muy delgadas puede llegar a ser cada vez más difícil. En cuanto al papel del sexo se refiere, los valores obtenidos en las mujeres suelen mostrar, en promedio, un 20% menos de fuerza de sujeción. Otro factor clave relacionado con la fuerza de sujeción tiene que ver con los guantes. Hay una gran diferencia en la habilidad de sujeción cuando portamos guantes en comparación a cuando aseguramos sin ellos. Es indudable que los guantes nos ayudan a soportar mayor fricción y nos evitan sufrir esas desagradables quemaduras. Finalmente, como veremos más adelante, el papel del asegurador es un factor clave. No sólo basta considerar el dispositivo de freno/descenso sino también el papel del asegurador y el peso de la carga. Con cargas relativamente pequeñas (menores a 80kg de masa), la mayoría de dispositivos suelen funcionar con la acción ejercida por una persona. Sin embargo, con cargas más pesadas, la acción de frenado requiere más fuerza y fricción. De todas maneras, una mala sujeción, un despiste, o una fuerza débil, son suficientes para tener un frenado defectuoso y no ser capaz de detener la carga. Fricción en tubos/placas de freno

Habiendo ya visto el tema sobre la fuerza de sujeción, podemos comenzar a analizar cómo funciona un tubo de freno. Hacer un análisis de cada freno sería una tarea titánica que prefiero dejársela a otra persona. Me encantaría hacer estudios, ensayos y pruebas pero no tengo ni los equipos necesarios, ni tiempo, ni mucho dinero para comprar equipo y destruirlo. Lo que sí puedo hacer es mostrarte cómo analizar un dispositivo de freno o de descenso cuyo funcionamiento dependa primordialmente de la fricción. Además, a estas alturas del libro ya deberías estar familiarizado con nuestra entrañable compañera y nunca bien ponderada fricción la cual ya vimos cómo actúa con los nudos y ahora veremos cómo actúa en los dispositivos de aseguramiento-frenado y en los de descenso. Los ejemplos que veamos te servirán para que puedas hacer tus propios análisis y veas lo fácil que es identificar el funcionamiento básico de cualquiera de estos bichos. Recuerda que se trata de análisis puramente teóricos que no necesariamente tienen que coincidir con lo que sucede en la práctica. A pesar del esfuerzo que he hecho por reflejar lo que pasa en la vida real y por mostrar valores factibles, puede haber diferencias importantes entre la teoría y la práctica. Pero no te preocupes, más adelante veremos resultados con experimentos reales para que puedas hacer tus comparaciones.



Los tubos o placas de freno también reciben otros nombres como cestas de freno, canastillas de freno, o plaquetas de freno. Los ejemplos más populares son dispositivos como el ATC de Black Diamond o el Reverso de Petzl, aunque lo que veamos aquí puede ser aplicado a una gran variedad de frenos y descensores que funcionan de la misma manera (como por ejemplo los anillos y aros descensores o los ochos de descenso). La forma habitual de utilizar estos trastes es pasando la cuerda a través de ellos y un mosquetón. Un extremo de la cuerda está conectado a la carga (un escalador) y el otro extremo de la cuerda lo controla el asegurador. Asimismo, la acción de frenado requiere aplicar una fuerza de sujeción en el extremo de la cuerda que controla el asegurador.

Esquema general de un dispositivo de freno (tubo o cesta de freno) en escalada

Imaginemos por un momento que hacemos un corte transversal partiendo el freno a la mitad. Si hacemos esto, podemos ver el recorrido que realiza la cuerda a través del freno, tal como se muestra en el siguiente dibujo.

Vista transversal del recorrido de la cuerda a través del mosquetón y el dispositivo de aseguramiento

mosquetón

escalador

mano (asegurador)

cuerda

T2 T1

α

T2 = T1 eαµ

T3

T2

β

T3 = T2 eβµ

T4

T3

γ

T4 = T3 eγµ



Como puedes observar, la cuerda está en contacto no sólo con el freno sino también con el mosquetón. Dependiendo de cómo maneje la cuerda el asegurador, los ángulos de contacto y el recorrido de la cuerda podrán variar, pero cuando el asegurador aplique la fuerza de frenado para detener una caída, el recorrido de la cuerda tendrá una forma de “S” acostada. Esto significa que la cuerda estará en contacto con el mosquetón y con las orillas del freno. Por lo tanto, podemos distinguir cuatro secciones a lo largo de la cuerda: T1 es la tensión de la sección de cuerda que sale del freno hacia la mano del asegurador. En otras palabras, es la fuerza que aplica el asegurador T2 es la tensión que recibe la cuerda a su paso por una orilla del freno y el mosquetón

T3 es la tensión que recibe la cuerda a su paso por el mosquetón y una orilla del freno

T4 es la tensión de la cuerda que sale del freno hacia el escalador

Además de las tensiones, tenemos tres ángulos: alfa, beta y gama. El ángulo alfa α es el ángulo de contacto entre la cuerda y una orilla del freno; el ángulo beta β es el ángulo de contacto entre la cuerda y el mosquetón; el ángulo gama γ es el ángulo de contacto entre la cuerda y la otra orilla del freno. Todo lo anterior forma el combo especial para poder aplicar nuestra archiconocida ecuación del cabestrante. Funcionamiento de tubo/placa de freno en escalada en yoyo Para ver cómo aplicar la ecuación del cabestrante podemos considerar un escenario simple como sería el de escalar en yoyo. Si hacemos un diagrama y seguimos el recorrido que realiza la cuerda, podemos identificar aquellas secciones donde varía la tensión.

Secciones de la cuerda con diferentes tensiones al usar un tubo de freno en escalada Si queremos calcular cuánta fuerza T1 debe aplicar el asegurador, lo primero que debemos hacer es plantear una ecuación del cabestrante para T1:

T2 = T1 e α µ

Una vez planteada la ecuación lo que debemos hacer es despejar T1, esto es

T1 = T2 / e α µ

Esta fórmula nos da el valor de T1 en términos T2. Sin embargo T2 actúa en combinación con T3 y T4 ya que el dispositivo de freno no actúa solo sino en combinación con el mosquetón. Haciendo unas cuantas manipulaciones algebraicas tenemos que

Una de las cosas que vale la pena resaltar, es la suma de los ángulos. En realidad no importa mucho el número de secciones en que dividas la cuerda a su paso por el dispositivo de freno ni la tensión que tenga cada sección. Lo realmente importante es el ángulo total acumulado que tenga la cuerda a lo largo

T5 T4

180º

T5

T4

T4

T2,T3

T1

T5 = T4 eθµ

T1

T2

T3

T1 =(e α µ)(e β µ )(e γ µ)

T4 T4

(e α + β + γ ) µ=



de su recorrido por el dispositivo de freno, independientemente de si se trata de un tubo, un reverso, un ATC, una placa, un rack, un stop, un ocho, o lo que sea. Idealmente, al momento del impacto de la caída, la suma de los ángulos tiene un valor alrededor de 360º (2π radianes). En cuanto al coeficiente de fricción µ se refiere, estamos suponiendo que tanto los mosquetones como el freno están hechos de aluminio y que la cuerda es de nylon. Conocer el valor del coeficiente de fricción del nylon sobre aluminio es algo que puede variar enormemente dependiendo del estado de la cuerda (seca, mojada, congelada, enlodada, si tiene tratamiento hidrófugo especial, etc). A su vez, el valor de T4 depende no solamente del peso del escalador sino de la fuerza de impacto de la caída. Si se trata de una caída de factor cero en escalada en yoyo, sabemos que al instante del impacto, la máxima tensión producida en la cuerda es igual al doble del peso del escalador. Pero esta máxima tensión no se mantiene de forma indefinida sino que regresa al valor del peso que tenga el escalador. Escenario de baja fricción Consideremos primero un escenario de baja fricción, por ejemplo, con una cuerda mojada o enlodada. Vamos a suponer que el peso del escalador es de 0.8kN, lo cual significa que la máxima tensión T5 será de 1.6kN = 2 x 0.8kN al instante de la caída. Pasado ese instante, la tensión de la cuerda en T5 bajará a los 0.8kN. Supongamos también que los ángulos de contacto de la cuerda con mosquetones y freno son de 180º ó π radianes cada uno. El coeficiente de fricción será µ = 0.15. Con estos datos podemos calcular los valores de la tensión que debería aplicar el asegurador a la cuerda en el instante de la caída y posteriormente. En el instante en que se produce el impacto de la caída, la tensión T4 es de 1kN:

T4 = 1.6 / (eπ 0.15) = 1

Ya que conocemos el valor de T4 podemos calcular el valor de T1:

T1 = 1 / (e(2π ) 0.15) = 0.39

Es decir, la fuerza que debería aplicar el asegurador justo en el momento que se produce el impacto de la caída es de 0.39 kN ó 390 Newtons. Sin embargo, la experiencia práctica nos dice que la cuerda desliza unos cuantos centímetros a través del freno y que además la tensión máxima no permanece eternamente. Es decir, los 1.6kN en la sección T5 bajan a 0.8kN, en consecuencia la tensión T4 es:

T4 = 0.8 / (eπ 0.15) = 0.5

Y el valor de T1 es:

T1 = 0.5 / (e(2π ) 0.15) = 0.19

¿Estos valores son muy altos o muy bajos? Si tomamos en cuenta el estudio realizado por Kirk y Katie Mauthner sobre la fuerza de sujeción de las personas, los 390N de fuerza al momento del impacto son un valor muy pero que muy alto. Menos del 5% de la población podría ejercer dicha fuerza con una sola mano. Sin embargo, conforme transcurren las centésimas de segundo en el impacto, la fuerza que debe aplicar el asegurador disminuye 190N. Todo esto significa que para detener una caída como la que estamos imaginando, el asegurador tendría que sujetar la cuerda con ambas manos, al menos al instante de impacto de la caída. Una vez detenida la caída, la tensión que debe aplicar el asegurador para evitar que el escalador caiga es de 190N. Nuevamente, recuerda que estamos analizando un caso hipotético con un coeficiente de fricción bajo. Escenario de fricción normal

Supongamos ahora que el coeficiente de fricción aumenta a µ = 0.25, el cual es un valor más realista del coeficiente de fricción. La tensión T4 al momento del impacto de la caída sería de:

T4 = 1.6 / (eπ 0.25) = 0.72

A su vez, la tensión T1 al momento del impacto sería de

T1 = 0.72 / (e(2π ) 0.25) = 0.15

Por otro lado, al final del impacto la tensión T4 disminuiría a

T4 = 0.8 / (eπ 0.25) = 0.36

A su vez, la tensión T1 al final del impacto sería de

T1 = 0.36 / (e(2π ) 0.25) = 0.075



En otras palabras, la fuerza que debería aplicar el asegurador al instante del impacto es de 0.15 kN ó 150N. Posteriormente, dicha tensión disminuiría a unos 75N, fuerza que es relativamente fácil de aplicar con una sola mano. Funcionamiento en rapel Imaginemos que ahora se utiliza el tubo/placa de freno como dispositivo de descenso para realizar un rapel, tal como se muestra en el siguiente dibujo:

Rapel con tubo/placa de freno El peso de la persona sigue siendo de 0.8kN. La suma de los ángulos alfa, beta y gama sigue siendo de unos 2π radianes, y el coeficiente de fricción µ es de 0.3. Bajo el supuesto de que el descenso se realice a una velocidad constante (aceleración=0), la tensión de la mano de freno es

T1 = 0.8 / (e(2π ) 0.30) = 0.12

Por lo tanto, la fuerza con la que se debe sujetar la cuerda es de 0.12kN ó 120Newtons. Factor Multiplicador de Fuerzas

Como habrás podido notar, independientemente del uso que se haga de un tubo/placa de freno, la fuerza de frenado nunca es igual a la tensión de la carga. Esto se lo debemos a la fricción. Lógicamente, si no hubiera fricción las tensiones serían las mismas, con lo cual sería imposible poder detener cualquier caída e incluso descender controladamente. Gracias a la fricción “buena”, que actúa a nuestro favor, la fuerza de frenado siempre es menor al peso de la carga. Por tanto, podemos pensar en los dispositivos de freno como multiplicadores de fuerzas en el sentido de que amplifican la fuerza de frenado.

Un freno actúa como un multiplicador de fuerzas amplificando la tensión TA de la fuerza de frenado

En los ejemplos ya vistos, si dividimos la tensión de entrada en el dispositivo (TB) entre la tensión de salida (TA), obtendremos lo que se conoce como factor multiplicador de fuerzas o FMF. Este factor nos ayuda a cuantificar la capacidad de frenado que tienen los dispositivos. Para el ejemplo de baja fricción, el factor multiplicador de fuerzas es de 2.56 = 1kN / 0.39kN. Esto significa que el freno permite amplificar

T4 = T3 eγµ

T2 = T1 eαµ

T1

T4

T2, T3

T4

T1

T2

T3

TA

TBLa tensión aquí

No es la misma acá

TB ≠ TA



unas 2.5 veces la fuerza de frenado. Para el caso de fricción normal el FMF es de 6.66 = 1kN / 0.15kN lo cual significa que el freno permite amplificar unas 6.6 veces la fuerza de frenado. En el ejemplo del rapel, el FMF sigue siendo de 6.6 = 0.8kN / 0.12kN. Como puedes apreciar, el FMF no es un valor absoluto sino que depende del coeficiente de fricción. Naturalmente, cuánto más alto sea el coeficiente de fricción, mayor será el FMF. Coeficientes de fricción Ya que estamos hablando sobre coeficientes de fricción, no está de más comentar qué tan reales son los valores que hemos supuesto en los ejemplos anteriores y profundizar un poco más en este asunto. Sabemos que la mayoría de las cuerdas están hechas de nylon aunque también las hay de poliéster y otras fibras textiles. Asimismo, la mayoría de elementos hardware están fabricados en aluminio aunque también los hay en acero. Tomando esto en cuenta, sería fabuloso conocer los coeficientes de fricción dinámicos y estáticos tanto del nylon como el poliéster sobre aluminio y sobre acero. El problema está en que dichos valores son muy difíciles de encontrar, o por lo menos a mí me ha costado mucho trabajo indagar dicha información. Entre las cosas que he encontrado está un artículo titulado A Study of the Friction and Wear of Nylon Against Metal escrito por M. Clerico en donde aparecen publicados una serie de valores para coeficientes de fricción del nylon con metales como el acero, el bronce y el cobre. Sin embargo no dice nada acerca del aluminio. El coeficiente de fricción para el acero-nylon tiene un rango de 0.27-0.35, para el bronce-nylon el rango es de 0.32-0.34, y para el cobre-nylon es de 0.31-0.39. En otro artículo titulado The slippery slope for arthritis, Farshid Guilak menciona que el coeficiente de fricción dinámico del nylon sobre acero está alrededor de 0.25-0.35, con un valor promedio de 0.30. Estos valores coinciden con los valores de 0.25-0.30 que Stephen Attaway menciona en The Mechanics of Friction in Rope Rescue. Otra referencia interesante es un reporte interino sobre Rescue System Mechanics, donde Timothy Manning ofrece valores para coeficientes de fricción de nylon sobre diferentes materiales. El detalle está en que se trata de coeficientes de fricción estática, no dinámica. De todas maneras, no dejan de tener utilidad y vale la pena mencionarlos. Los resultados se basan en ensayos realizados para distintas cuerdas de nylon: PMI EZbend de 8mm, 9mm y 11mm de diámetro; PMI Max-Wear de 11mm; Bluewater static de 11mm; y Sterling static de 11mm. Los valores publicados son valores promedio de múltiples ciclos de ensayo de al menos 20 repeticiones cada uno. Con materiales naturales (roca y madera) los valores tienen gran variabilidad.

Coeficientes de fricción estática (CFE) para cuerdas de nylon

Material CFE Material CFE Aluminio 0.7 Lona 0.57 Acero inoxidable 0.7 Madera 0.5 Acero galvanizado 0.6 Granito 0.5-0.9 Cordura nylon 0.43 Arenisca 0.6-0.8 HDPE (spectra/dyneema) 0.13-0.25 Caliza 0.5-0.9

Como ya dijimos, conocer el valor del coeficiente de fricción del nylon sobre aluminio es algo que puede variar enormemente dependiendo del estado de la cuerda (seca, mojada, congelada, enlodada, si tiene tratamiento hidrófugo especial, etc). Fricción en nudo dinámico

El nudo dinámico, también conocido como nudo UIAA, a pesar de ser uno de los nudos hitch más útiles y funcionales que hay, sigue siendo un gran desconocido para muchas personas. Mi hipótesis sobre por qué el nudo dinámico continúa siendo poco conocido y poco aplicado es que hay todo un reportorio de dispositivos de freno en el mercado que eclipsan su existencia. Quizá me equivoque en mi suposición pero hasta el de día hoy esa es la razón que más me resulta plausible. Creo que con toda la oferta de dispositivos de freno nos hemos olvidado de que existe un mecanismo que puede hacer lo mismo que cualquiera de ellos y que además de ser ultraligero es totalmente gratis. Es verdad que el nudo dinámico crea rizos en la cuerda y que su manejo requiere de práctica, pero lo mismo se puede decir de muchos otros frenos/descensores. He conocido colegas que son detractores del nudo dinámico alegando que su manejo no es tan intuitivo como el resto de frenos y que además es propenso a causar errores. Con el



debido respeto, puede decirles a mis colegas lo siguiente: ¡pamplinas! Ningún freno tiene un uso intuitivo y todos los frenos son propensos a causar errores. Lo único cierto es que todo dispositivo requiere de práctica para saber usarlo correctamente y el nudo dinámico no es la excepción. En fin, ya vimos cómo funcionan los tubos de freno y cómo podemos aplicar la ecuación del cabestrante para estimar las tensiones y la fuerza de frenado en dichos dispositivos. Veamos ahora cómo se puede hacer un análisis similar con el legendario nudo dinámico. A continuación aparece una representación esquemática del nudo dinámico que ilustra la trayectoria que sigue la cuerda alrededor de un mosquetón.

Aseguramiento con nudo dinámico En el caso de un aseguramiento mediante nudo dinámico la cosa se pone un poquito más interesante que con los tubos de freno en lo que respecta a la fricción. Con el nudo dinámico la cuerda no solamente roza con el mosquetón sino también con ella misma. En otras palabras, tenemos fricción generada con el mosquetón y fricción generada con la cuerda. La fricción con el mosquetón es nylon sobre aluminio (suponiendo que la cuerda sea de nylon y el mosquetón sea de aluminio). La fricción con la cuerda es nylon sobre nylon. A menos que la cuerda esté mojada, congelada, o que exista otra sustancia rodeando al nylon, la fricción de la cuerda sobre ella misma es más alta que la de la cuerda sobre el mosquetón.

Esquema de tensiones a lo largo del nudo dinámico

mosquetón

escalador

mano (asegurador)

Posición de alta fricción

T2 = T1 eαµ

T3 T4

γ

T4 = T3 eγµ

T2 T1

αT3 T2

β

T3 = T2 eβµ

T3

T4

T3 T2 T2

T1



T1 es la tensión de la sección de cuerda que sale del freno hacia la mano del asegurador. En otras palabras, es la fuerza que aplica el asegurador T2 es la tensión que recibe la cuerda a su paso por el mosquetón y la cuerda

T3 es la tensión de la cuerda entre ella misma y el mosquetón

T4 es la tensión de la cuerda entre el mosquetón y la sección que va hacia el escalador

El ángulo alfa es el ángulo de contacto entre la cuerda de freno y el mosquetón, el ángulo beta es el ángulo de contacto de la cuerda con ella misma, y el ángulo gama es el ángulo de contacto entre el mosquetón y la sección de cuerda que va hacia el escalador. Escenario de escalada en yoyo Vamos a suponer un escenario de escalada en yoyo similar al analizado con el tubo de freno. El peso del escalador es de 0.8kN, lo cual significa que la máxima tensión T5 al instante de la caída será de 1.6kN = 2 x 0.8kN. Pasado ese instante, la tensión de la cuerda en T5 bajará a los 0.8kN. La diferencia entre el nudo dinámico y los tubos de freno, es que ahora hay que considerar dos coeficientes de fricción, uno para nylon sobre aluminio y otro para nylon sobre nylon. Para el coeficiente de nylon sobre aluminio seguiremos suponiendo un valor de 0.25, para el de nylon sobre nylon supondremos un valor de 0.30. Con estos datos podemos calcular los valores de la tensión que debería aplicar el asegurador a la cuerda en el instante de la caída y en posteriormente a dicho instante. En el instante en que se produce el impacto de la caída, la tensión T4 es de 0.72kN:

T4 = 1.6 / (e(π ) 0.25) = 0.72

Ya que conocemos el valor de T4 podemos calcular el valor de T3:

T3 = 0.72 / (e(π ) 0.25) = 0.32

Para calcular el valor de T2 usamos un coeficiente de fricción de nylon sobre nylon con un valor de 0.30

T2 = 0.32 / (e(π ) 0.30) = 0.12

Finalmente, calculamos T1:

T1 = 0.12 / (e(π ) 0.25) = 0.05

El factor multiplicador de fuerzas del nudo dinámico en este ejemplo hipotético sería de 14.4 = 0.72 / 0.05. Esto significa que el nudo dinámico permitiría amplificar unas 14 veces la fuerza de frenado. Ya sé que tanto en el ejemplo del tubo de freno como en el ejemplo del nudo dinámico estamos suponiendo valores hipotéticos para los coeficientes de fricción los cuales no siempre serán los mismos que en la vida real. Sin embargo, lo que me interesa resaltar es que el nudo dinámico tiene un mayor factor multiplicador de fuerzas que cualquier tubo de freno. Dicho de otra manera: el nudo dinámico tiene mayor capacidad de frenado que un tubo de freno ya que genera más fricción. El nudo dinámico no solamente es ultraligero y barato sino que además frena mejor que los tubos de freno. Fricción en rack o marimba

Además de los tubos de freno y el nudo dinámico, también podemos analizar la fricción y la fuerza de frenado generados al utilizar un rack o marimba. Para nuestro análisis podemos basarnos en la siguiente representación que recrea una vista transversal del recorrido que efectúa la cuerda al pasar por los barriles del rack.

Vista transversal de la cuerda a través de un rack (marimba)

carga

asegurador

rack (marimba)



Como puedes observar, un extremo de la cuerda es controlado por el asegurador. El otro extremo de la cuerda es el que sostiene la carga. Si alguna vez has usado un rack seguramente habrás notado la gran capacidad de control que brinda tanto para descolgar cargas como para realizar descensos. Si por el contrario, jamás has usado un rack, la peculiaridad de un rack reside en el uso de los tambores los cuales permiten graduar la cantidad de fricción generada y por tanto controlar fácilmente la velocidad a la que la cuerda desliza a través del dispositivo. El esquema que aparece a continuación ilustra tres diferentes escenarios de uso de un rack. El primer diagrama representa un escenario de alta fricción con un rack de seis barriles que restringen la trayectoria de la cuerda. En este caso, de acuerdo a Stephen Attaway, el máximo ángulo de contacto total que tiene la cuerda alrededor de los barriles está alrededor de 800º. El segundo escenario corresponde a un uso del rack con fricción intermedia. Aquí se siguen usando seis barriles pero el espacio que hay entre ellos es mayor que en el escenario de alta fricción lo cual hace que el ángulo de contacto total que tiene la cuerda sea de unos 560º. Finalmente, el tercer diagrama ilustra un escenario de baja fricción en el que únicamente se están usando cinco barriles y en el que el espacio que hay entre ellos hace que el ángulo de contacto total sea de 330º.

El rack permite un amplio rango para graduar la fricción necesaria

Debajo de cada uno de los tres esquemas aparece el ángulo de contacto (expresado en grados y en radianes) y una ecuación que relaciona las tensiones en la cuerda. La tensión T1 es la fuerza de frenado y la tensión T2 es la tensión de la carga. El número que aparece en cada ecuación es en realidad el Factor Multiplicador de Fuerzas que tendría el rack en cada escenario. En el escenario de mayor fricción, el rack tiene un FMF de 31; en el escenario de media fricción tiene un FMF de 12; y en el escenario de baja fricción tiene un FMF de 4.2. Nuevamente, a pesar de que estos valores son hipotéticos y que no siempre coincidirán con los valores que puedan ocurrir en la vida real, esto debería ser suficiente para darte cuenta de por qué el rack es uno de los dispositivos más usados en maniobras de descenso para cargas pesadas y/o para largas distancias. La idea básica de por qué es posible generar mucha fricción con el rack tiene que ver simple y sencillamente con el ángulo de contacto total que tiene la cuerda alrededor de los barriles. Quizá la principal desventaja del rack sea su gran peso y, en menor medida, su tamaño y su precio. Estos inconvenientes hacen que el rack tenga un uso limitado pero aún así no deja de ser una opción interesante si nos interesa tener un dispositivo con alta capacidad de frenado en descensos.

120º

120º

120º

240º

80º

120º

Total = 800º = 4.4π

T1 = T2 /31

T2

T1

45º

105º

105º

105º

105º

105º

Total = 560º = 3.2π

T1 = T2 /12

30º

85º

Total = 330º = 1.83π

85º

85º

45º

T1 = T2 /4.2

T2 T2

T1T1



Frenos con fricción y bloqueo

Por último vamos a describir brevemente el funcionamiento de aquellos dispositivos que funcionan no solamente mediante fricción sino que también incorporan algún mecanismo de bloqueo. Como ejemplo de estos cacharros podemos encontrar el grigri, el RIG, el ID, el stop o el Traverse540º. Si eres escalador lo más probable es que conozcas el grigri. Si eres espeleólogo quizá conoces el stop. Si realizas trabajos verticales puede ser que estés familiarizado con el RIG, el ID o el stop. Si perteneces o estás relacionado con algún grupo de rescate norteamericano o anglosajón es posible que el Traverse540º forme parte del repertorio de dispositivos de aseguramiento que manejas. Naturalmente hay muchos otros dispositivos pero únicamente vamos a considerar el funcionamiento del grigri y del Traverse540º. El grigri (de la marca Petzl) es un freno que además de funcionar mediante fricción también incorpora un mecanismo de bloqueo gracias a una leva. En el siguiente diagrama aparece una vista transversal del recorrido que hace la cuerda a través del grigri. Aclaro que es una representación meramente ilustrativa ya que en un uso real la placa de color azul no debería estar abierta. Cuando ocurre una caída, la repentina aceleración causa que una leva interna bloqueé la cuerda.

Esquema que muestra el bloqueo de la leva en un gri-gri: además de fricción también hay bloqueo

En cuanto al Traverse540º se refiere, la cuerda pasa alrededor de un cilindro con perfil elipsoidal que hace la función de leva. La cuerda hace un recorrido de 540º (de ahí el nombre de dicho dispositivo).

Esquema puramente ilustrativo para mostrar el bloqueo de la cuerda en un Traverse 540º (nunca hay que operar el freno con la placa abierta). Además de fricción también hay bloqueo de la cuerda

bloqueo

Total = 540º = 3π

µ=0.25→ T1 = T2 /10.5

T1 T2 T1 T2

bloqueo

µ=0.30→ T1 = T2 /17



De manera similar al grigri, la leva del Traverse540º también se activa cuando se produce una aceleración repentina de la cuerda. Cuando esto sucede, el cilindro gira hacia el lado donde se encuentra la carga hasta que se topa con una barra lo cual ocasiona el bloqueo de la cuerda. El Traverse540º es un dispositivo de aseguramiento diseñado únicamente para detener caídas en maniobras de descuelgue, es decir, que funciona como sistema de aseguramiento en maniobras de descuelgue de cargas como puede ser el descuelgue de una víctima y un rescatista. Sin embargo, no es un dispositivo de descenso ni tampoco es un freno para escalada. No obstante su uso limitado, es un dispositivo con una muy buena capacidad de frenado, especialmente si se trata de cargas pesadas. Como puedes observar en el diagrama, aparecen dos ejemplos de factor multiplicador de fuerzas que podría tener el dispositivo: si suponemos un coeficiente de fricción de 0.25, el FMF estaría alrededor de 10.5; si supones un coeficiente de fricción de 0.30, el FMF tendría un valor de 17. A diferencia de los frenos que únicamente funcionan mediante fricción, lo que tienen de especial los dispositivos que incorporan un frenado mixto (fricción y bloqueo) es su comportamiento de frenado automático. Por automático me refiero al hecho de que la acción de frenado no requiere que el usuario ejerza una fuerza de tensión (mano de freno). No estoy diciendo que estos dispositivos funcionen por sí solos y que no es necesario sujetar la cuerda al momento de ejercer el frenado. TODOS los dispositivos requieren de la atención del usuario y de un correcto manejo. Lo que quiero decir es que el funcionamiento del bloqueo es automático y que dicho bloqueo nos proporciona un beneficio extra en cuanto a capacidad de frenado se refiere.

PRUEBAS DE DISPOSITIVOS DE FRENO Ya hemos hablado del mecanismo de funcionamiento de los frenos y de sus características pero todavía nos falta describir otro aspecto muy importante pero muy poco conocido: el tema de pruebas y ensayos de dispositivos de frenos. Los frenos generalmente son probados en laboratorios aunque también se realizan pruebas “al aire libre”. Para obtener una mayor objetividad en dichos ensayos, la mayoría de las veces los frenos se prueban usando lo que se conoce como una mano mecánica. Lo que sucede es que cuando el frenado lo realizan personas (con manos de carne y hueso) hay dos hechos innegables: (1) por un lado hay una gran variabilidad en cuanto a la fuerza de sujeción de las personas, cosa de la que ya hablamos anteriormente; (2) por otro lado, cuando una misma persona realiza varias pruebas de frenado bajo las mismas condiciones, esa persona es incapaz de ejercer una tensión de igual magnitud en todos los ensayos. Estos hechos crean un gran inconveniente ya que introducen una enorme variabilidad que dificulta la obtención de conclusiones válidas en experimentos y ensayos con frenos. Dicho de otra manera, en muchas de las pruebas con frenos no se usan humanos debido a la gran variabilidad que existe en la fuerza de agarre entre las personas. No es muy bueno realizar ensayos con personas que en cada ensayo varían considerablemente la fuerza con la que sujetan la cuerda. Un ensayo así llevaría mucho tiempo, daría muchos quebraderos de cabezas y costaría muchísimo dinero. Para hacer las cosas más sencillas, más pragmáticas y más baratas, los ensayos se realizan con una mano virtual, es decir, una mano mecánica que simula la acción de estar sujetando la cuerda con una fuerza determinada. Muchas pruebas se realizan en laboratorios con condiciones más o menos controlables. Sin embargo, muchas otras pruebas se realizan ya sea en ambientes caseros (domésticos) o en ambientes reales. En teoría, la ventaja de los ensayos de laboratorio es que son reproducibles y se pueden medir muchas cosas. En cambio, los ensayos caseros y reales son casi siempre irreproducibles y muy dependientes de las condiciones de prueba tanto las del ambiente como de los materiales usados, además de que no suelen medirse tantas cosas ni con mucha precisión. Sin embargo, la utilidad que tienen las pruebas caseras es que se enfocan más en reproducir una situación real, una situación que refleje el uso que se le da en la práctica. Por eso muchas veces este tipo de experimentos refleja algún posible fallo que ni el fabricante ni los tests de laboratorio son capaces de detectar. Como ejemplo conceptual de la mayoría de pruebas de dispositivos de frenos, a continuación se muestra una representación esquemática de los principales elementos que forman parte del montaje en dichos ensayos. No es el mejor diagrama ni el más bonito, pero nos ayudará a comprender mejor las cosas.



Bosquejo general de prueba para dispositivo de freno Este diagrama contiene los elementos que usualmente intervienen a la hora de hacer pruebas con frenos. La idea básica en este tipo de ensayos es probar el comportamiento de un freno cuando se deja caer una carga desde una cierta altura. Naturalmente, uno de los extremos de la cuerda sujeta la carga mientras que el otro extremo es sujetado por una mano mecánica que está fijada a un anclaje. A su vez, una celda de medición, que hace las funciones de dinamómetro, se conecta entre el freno y el anclaje que lo sujeta. El principal objetivo en estas pruebas es medir las fuerzas de impacto y las fuerzas de frenado de los dispositivos. Sin embargo, muy pocas veces se presta atención tanto a la distancia que desliza la cuerda a través de un freno como a la distancia que se desplaza la carga. Lo que no sabías de los frenos

Hasta aquí hemos descrito brevemente cómo se suelen probar los frenos tanto en ensayos de laboratorio como en ensayos relativamente caseros pero antes de profundizar en este tema hay algo muy pero muy importante que debemos mencionar. Advierto que es algo que tal vez pueda dejarte con los pelos de punta y la sangre helada así que te recomiendo que respires profundamente antes de seguir leyendo estas líneas. ¿Listo? Aquí va: la verdad es que no existen estándares ni normativas para dispositivos de frenado, ni para escalada, ni para rescate, ni para ningún otro tipo de actividad. Aunque parezca una paradoja o algo surrealista, no hay ningún lineamiento que permita determinar si un cacharro cumple con las características necesarias para ser considerado dispositivo de freno. Búscalos si quieres pero te puedo garantizar que no encontrarás absolutamente nada al respecto. Así como lo oyes: nada de nada. Por muy paradójico que parezca, no hay ningún organismo, instituto, asociación, ni nada por el estilo que tenga establecido una norma bajo la cual se rijan los dispositivos de frenado. Puedes encontrar estándares para dispositivos de retención, para dispositivos de posicionamiento, para descensores, para ascensores, para anticaídas… para prácticamente todo lo que te puedas imaginar (arneses, cascos, mosquetones, cintas, cordinos, cuerdas, etc, etc, etc). Pero afortunada o desafortunamente, no tenemos nada que rija ni regule los cacharros y trastos que frenan una caída. Lo más cercano que hay a un estándar oficial es el criterio para belay devices del BCCTR, criterio muy útil y valioso del cual hablaremos más adelante.

A

ángulo

A

A

carga

Mano mecánica

celda (dinamómetro)

anclaje

mosquetón

cuerda



Si bien nadie regula los frenos, eso no significa que no se sometan a ensayos de resistencias ni a pruebas sobre su desempeño. La mayoría de los trastos de freno son probados con un ensayo de tensión en el que el dispositivo se somete a una tracción para medir su resistencia tensil, lo cual quiere decir que ponen el artilugio en una especie de máquina de tortura que lo va jalando poco a poco hasta que lo revienta. Típicamente, si algún valor de resistencia se especifica en un freno es precisamente su valor de resistencia tensil bajo una tracción estática. Como podrás imaginar, este ensayo no es muy realista que digamos ya que una caída no es un evento estático sino todo lo contrario. El jalón que puede recibir un freno en una caída severa puede llegar a ser tan brutal como para dañarlo o incluso romperlo debido a la fuerza de impacto y a la aceleración. Es verdad que algunos fabricantes sí someten sus equipos a pruebas dinámicas, pero desafortunadamente esos resultados nunca los dan a conocer al público. También es posible que algún dispositivo de freno obtenga la homologación de la unión europea y muestre su característico sello con las siglas CE. Lo que sucede es que, al no haber un estándar normativo, el fabricante puede redactar su propio estándar especialmente adaptado a sus dispositivos, algo que no deja de tener mucha subjetividad y es hasta cierto punto un poco tramposo. Literalmente, es como si cada fabricante jugara el doble papel de ser “juez y parte”, cada fabricante puede crear su freno y redactar su correspondiente estándar. Sin pretender ofender a ningún fabricante ni a ninguna marca, este es uno de los aspectos en que desearía una mayor transparencia y que brindaran más información a los usuarios y consumidores. Al fin de cuentas somos nosotros los que compramos sus dispositivos y nos jugamos el pellejo al usarlos. Por qué no hay un test estándar La principal razón por la cual no hay un test estándar para los frenos es que es muy difícil probar un dispositivo de aseguramiento. Por un lado tenemos la gran variabilidad en fuerzas de sujeción, lo cual plantea el problema siguiente: ¿qué valor de fuerza de sujeción tomar como parámetro para probar los dispositivos de freno? Por otro lado tenemos la gran variabilidad en los pesos de las cargas. Posiblemente lo más fácil sería diseñar frenos para cargas individuales y frenos para cargas pesadas pero eso sería algo inadecuado. Está también el asunto de los diferentes tipos de cuerdas. No es lo mismo detener una caída con una cuerda dinámica que con una cuerda estática. Esto también se tendría que tomar en cuenta para constituir un estándar de ensayo. Además, se deberían considerar los diferentes diámetros de cuerda, lo cual complicaría aún más las cosas. La única certeza es que no existe ni el aseguramiento ideal, ni el sistema de aseguramiento perfecto, ni el dispositivo de aseguramiento perfecto. No existe ninguna de estas cosas que sirva para todas las circunstancias, ni para todo tipo de carga, ni para todo tipo de cuerda, ni para todo diámetro de cuerda… NO. Quítate esa idea de la cabeza y repite varias veces en voz alta lo siguiente: no existe el aseguramiento ideal perfecto. Lo que hay son diferentes tipos de frenos que dependen de cada una de las circunstancias bajo las cuales nos encontremos realizando nuestra actividad preferida. Pruebas de dispositivos de aseguramiento en escalada

Haciendo un breve repaso de lo visto en esta sección podemos decir que si bien no hay estándares ni normativas para dispositivos de freno, eso no significa que dichos dispositivos no sean probados. Al contrario, los frenos generalmente se prueban laboratorios usando una mano mecánica o mano virtual que simula la acción de estar sujetando la cuerda con una fuerza determinada. Lo que haremos ahora será profundizar un poco más sobre el tema de ensayos con frenos de escalada y para ello recurriremos a la valiosa pero muy escasa literatura relacionada con pruebas y ensayos de dispositivos de freno. En estas publicaciones, además de los reportes sobre ensayos y pruebas, también es posible encontrar aspectos y propuestas más teóricas en las que se desarrollan modelos matemáticos para simular el funcionamiento de frenos. Sin embargo, antes de entrar en materia me gustaría hacer una importante aclaración acerca de los artículos sobre los que haremos referencia: todos los estudios y ensayos NO te dicen si un dispositivo es seguro o no. Únicamente pretenden brindar una idea general del comportamiento de los frenos y disponer de puntos de referencia para compararlos. Toma en cuenta que no son ensayos exhaustivos ni abarcan todas las posibles combinaciones de factores que intervienen en el uso de frenos.



Tomando como base el diagrama mostrado anteriormente, el siguiente esquema presenta los bosquejos de las pruebas realizadas en cada uno de los estudios que describiremos a continuación. Como puedes ver, en la parte superior de cada dibujo aparece el nombre de los autores de cada estudio.

Bosquejos aproximados de los ensayos con dispositivos de aseguramiento para escalada

A

Manin et al

23º

A

Manomecánica

anclaje

nudo

A

160N

A

A

A

Spadout

A

A

A

Beverly & Attaway

carga

disp. auto-bloqueante

mosquetón

celd

a

polea

145º

30º

A

80kg

137º

A

A

Thomann & Semmel Jim Titt

A

137º

jumar

peso

grigri

polea

fuerza



Beverly y Attaway El primer bosquejo corresponde al estudio reportado por Marc Beverly y Stephen Attaway publicado en su artículo Hang ‘Em High: How Far Can You Trust Your Belay Device? del cual hablamos brevemente en el capítulo anterior. Para su investigación, Beverly y Attaway sometieron distintos dispositivos a dos tipos de ensayos: dinámicos y estáticos. Los ensayos estáticos consistieron en ensayos de tensión a baja velocidad donde el objetivo era encontrar una respuesta a la pregunta: ¿cuál es la fuerza que soportan los frenos cuando se someten a una tensión estática? Un artículo sumamente interesante y de lectura obligada si quieres profundizar más en este tema. Manin y compañía El segundo bosquejo corresponde al estudio reportado en 2006 por Lionel Manin, Matthieu Richard, Jean-Daniel Brabant, y Marc Bissuel publicado en el artículo Rock Climbing Belay Device Analysis (Análisis de dispositivos de aseguramiento para escalada en roca). Manin y compañía compararon un total de seis dispositivos de freno (Ocho Petzl, Pirana Petzl, Reverso Petzl, ATC, ATC-XP, y nudo dinámico en modalidad de baja fricción) realizando caídas con una masa de 80kg, un pseudo factor de caída de 0.12 y una fuerza predeterminada para la mano mecánica de 160N. Entre los resultados reportados están el coeficiente de frenado (FMF), la fuerza de choque en el anclaje superior y el deslizamiento de la cuerda (ver tabla siguiente).

Resultados de los ensayos realizados por Manin et al

Diámetro FMF Fuerza en anclaje (kN)

Deslizamiento de cuerda

ATC-XP (Black Diamond) 11.0 3.95 34 cm ATC (Black Diamond) 7.0 3.30 86 cm Dinámico (baja fricción) 6.0 2.75 135 cm Reverso Petzl 5.5 2.80 176 cm Pirana Petzl 5.5 2.80 177 cm Ocho Petzl 4.7 2.50 246 cm

Fuente: Manin et al No hace falta hacer un análisis sofisticado como para darnos cuenta de que los frenos de la casa Black Diamond tuvieron un mejor desempeño de frenado frente a los frenos de la casa Petzl. En cuanto al nudo dinámico se refiere, su utilización no consistió en la forma tradicional sino en su modalidad de baja fricción, esto es cuando la acción de frenado no se hace con la cuerda de freno paralela a la cuerda que va hacia el escalador sino de manera opuesta. Por tanto, el nudo dinámico en modalidad de baja fricción no tiene un ángulo de contacto aproximado de 450º sino de 360º. Lo que sí hace falta aclarar es que actualmente el Reverso Petzl ya no está en el mercado. Al momento de escribir estas líneas, lo que hay en su lugar es la generación más reciente mejor conocida como Reverso3 la cual, hasta donde sé, se basa en el diseño del ATC-Guide de Black Diamond. Ambos frenos (Reverso3 y ATC-Guide) incorporan parte del perfil del ATC-XP lo cual les brinda un buen factor multiplicador de fuerzas y una buena capacidad de frenado. Sin embargo, con la información que tengo disponible, no puedo decir que un freno sea mejor que el otro, como tampoco es posible extraer de los resultados de Manin et al una conclusión generalizable. Lo repito una vez más: cada estudio se basa en experimentos realizados bajo unas determinadas características que impiden su extrapolación universal. Spadout Bajo una serie de ensayos más caseros podemos encontrar los realizados por el equipo de Spadout en el que pusieron a prueba 12 dispositivos de aseguramiento en escalada: Trango Jaws, Metolius BRD, ATC-XP, Omega Pacific SBG II, Petzl Reverso, ATC-Guide, DMM V-Twin, Petzl Reverso3, DMM Bug, ATC, Trango Pyramid, Trango B52. Debido a que este estudio tiene muy poca información, no hay muchos datos que puedan mostrarse de manera adecuada. Sin embargo, me parece que este estudio puede ser útil para el lector interesado que quiera aprender un poco más sobre cómo realizar este tipo de ensayos de manera simple, sin necesidad de laboratorios ni costosos equipos de medición. Para mayor información puedes hacer una búsqueda en google o en tu buscador favorito con términos que incluyan alguna variante de: Belay Device Friction Test spadout.



Thomann & Semmel (2007) Otro estudio a cargo de Andreas Thomann y Chris Semmel lo encontramos en un artículo de 2007 publicado en Bergundesteigen. Thomman y Semmel realizaron pruebas con cuatro tipos de frenos: ATC, ATC-XP, Tubo Mammut y nudo dinámico (HMS). En sus pruebas investigaron, entre otras cosas, las fuerzas de impacto producidas en ensayos de caídas bajo cada uno de los distintos dispositivos de freno. Para sus ensayos utilizaron una carga de 80kg, un pseudo factor de caída de 0.4, tres diferentes diámetros de cuerda y una fuerza predeterminada para la mano mecánica de 250N. Los resultados que obtuvieron se muestran en la siguiente tabla.

Fuerzas de impacto para diferentes dispositivos de freno

Diámetros Dispositivo 8.9mm 9.5mm 10.5mm

ATC 2.0 kN 1.7 kN 1.7 kN ATC-XP poca fricción 2.0 kN 1.7 kN 1.7 kN ATC-XP alta fricción 2.3 kN 2.2 kN 2.2 kN Tubo mammut 1.8 kN 2.0 kN 2.1 kN Tubo mammut 1.5 kN 1.6 kN 1.8 kN HMS 2.4 kN 2.2 kN 2.1 kN

Fuente: Thomman & Semmel (2007) Semmel 2002 Además del estudio realizado en 2007, Chris Semmel reportó otras pruebas en 2002 publicadas en DAV Panorama, la revista del club alpino alemán. En este estudio Semmel comparó ocho dispositivos de freno: GriGri, TRE, nudo dinámico, cuatro tipos de ocho, y un ATC. La carga usada fue de 80kg, el pseudo factor de caída se fijó en 0.4 y la fuerza de la mano mecánica se mantuvo constante en 250N.

Fuerzas de impacto para diferentes dispositivos de freno

Diámetro Fmax frenado Deslizamiento FMF GriGri 2.6 kN 8 cm 10.4 TRE 2.0 kN 8 cm 8 HMS dinámico 2.0 kN 30 cm 8 Ocho V-forma 2.3 kN 22 cm 9.2 Ocho petzl 1.8 kN 27 cm 7.2 Ocho pequeño 1.5 kN 40 cm 6 Ocho grande 2.4 kN 44 cm 9.6 Tubo ATC 1.7 kN 51 cm 6.8

Fuente: Semmel (2002) Jim Titt En un reporte de 2009 titulado Belay Device Theory, Testing and Practice (Teoría de los dispositivos de aseguramiento, Ensayos y Práctica), Jim Titt escribe principalmente sobre la teoría que hay detrás de los frenos así como la forma en que se realizan los ensayos de caídas. Particularmente interesante es la descripción que brinda sobre el sistema que Jim Titt utilizó para sus pruebas, basado a su vez en el sistema usado por Black Diamond. Si bien no proporciona datos, su reporte ofrece información que puede resultar valiosa para el lector interesado. Fuss & Niegl Más recientemente y publicado en la revista científica Procedia Engineering de 2010, Franz Fuss y Günther Niegl escriben un artículo titulado Understanding the mechanics of dynamic rope breaks (Entendiendo la mecánica de los frenos para cuerdas dinámicas) donde básicamente proponen un modelo matemático para comprender el funcionamiento de los frenos. Si bien se trata de un artículo técnico y de nivel avanzado, vale la pena mencionarlo. Para este modelo los autores realizaron un análisis de datos basado en distintas fuentes y artículos publicados, y finalmente comparan tres tipos de frenos: ATC-Guide, un ocho, y un nudo dinámico. Veredicto: el nudo dinámico tiene mayor frenado.

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