Техника - молодёжи 1965-02, страница 45

Загадки оптимального

скольжения

Я. АРКИН, заслуженный мастер спорте, инженер

Рис. В. Брюна

Техника лыжного бега предъявляет к свойствам мази своеобразные и на первый взгляд противоречивые требования: лыжи должны хорошо скользить при движении вперед, но при толчке или движении в гору мазь ¹ должна препятствовать проскальзыванию лыж назад. Совместимо ли это? Работы ЦОКБ спортоборудования позволили внести некоторую ясность в этот вопрос и определить некоторые общие положения проектирования и применения лыжных мазей.

Посмотрите на рисунок. Полный цикл лыжного бега — двойной шаг — включает в себя следующие фазы движения каждой ноги: остановка в момент толчка, перенос (подтягивание лыжи по воздуху к скользящей йоге) и скольжение до следующей остановки. В последнюю фазу входит одновременное скольжение на двух ногах.

В момент окончания толчка усилие, лередаваемое ногой на лыжу, направ лено под острым углом к поверхности снега. Стремление лыжника уменьшить этот угол, чтобы увеличить горизонтальную скорость, ограничено возможностью «отдачи» — проскальзывания лыжи в обратном направлении. Причина «отдачи» — нарушение равновесия между силой трения лыжи о снег и горизонтальной составляющей давления ноги на лыжу. А сила трения определяется в данном случае коэффициентом трения при трогании с места (трение покоя). Величина этого коэффициента зависит не только от свойств трущихся поверхностей, но и от времени их предварительного контакта.

Многочисленные попытки лаборатор-но изучить скольжение до сих пор не дали ясной физической картины этого явления. Однако бесспорно, что для определения качества мази в данных метеорологических условиях и при данном состоянии снега нужно прежде всего установить соотношение между коэффициентами трения при трогании с места и при скольжении. Причем лучшей мазью будет та, у которой при минимальном коэффициенте скольжения максимальный коэффициент трения при трогании с места (последний приобретает особое значение при подъеме в гору). При беге на длинные дистанции необходимо также, чтобы мазь хорошо держалась на лыжах — обладала малой стираемостью.

Условия испытания должны полностью соответствовать действительным условиям бега на лыжах по следующим характеристикам: а) метеорологические данные, б) физико-механические показатели и структура снега, в) удельное давление лыжи на снег, г) скорость движения лыжи по снегу, д) характер движения каждой лыжи (порядок чередования скольжения с «выстоем»)

Однако все эти условия настолько разнообразны, что воспроизвести их в лаборатории — задача почти невыполнимая, особенно в отношении структуры снега. Поэтому важную роль приобретают методы, позволяющие в каждом конкретном случае быстро и просто сравнить между собой несколько типов мазей и выбрать лучшую. В этом смысле очень удобен прибор, предложенный заслуженным мастером спорта В. М. Абалаковым.

Четырехгранная полая деревянная призма с металлическим сердечником, обеспечивающим нужное давление на снег, связана тягой с ручным динамометром. На каждой грани есть желоб, а ширина его соответствует ширине лыжи Пружинный динамометр снабжен шкалой с двумя стрелками — максимальной, фиксирующей силу тт>е-ння в момент трогания с места, и следящей — показывающей силу трения при установившемся движении. Зная вес призмы, легко определить и соответствующие коэффициенты трения.

На каждую из граней призмы наносятся различные мази, призму укладывают на подготовленную лыжню и за ручку протаскивают 1—1,5 м поочередно на каждой грани. Сравнение показателей динамометра позволит выбрать лучшую для данных условий мазь.

С помощью прибора выясняют влияние отдельных компонентов на эксплуатационные свойства мази. Оказывается, есть вещества, которые повышают «держащие» свойства мази, другие, наоборот, улучшают ее скольжение. Можно также установить, как меняется степень влияния этих компонентов в различных температурных зонах (см. график).

Еще не так давно основными составляющими мазей были естественные продукты — натуральная смола (живица), пчелиный воск, животное сало, натуральный каучук. На смену им пришли полимеры. Так, лыжные мази для температуры ниже 0° представляют собой композиции парафина, церезина, полиэтилена, минерального масла и бутилкау» чука (или полиизобутилена). Первые три компонента определяют «скользящие» свойства мази, минеральное масло «держит», обеспечивает сопротивление «отдаче», а бутилкаучук придает необходимую внутреннюю вязкость, то есть противодействует быстрому истиранию. Так называемые оттепельные мази состоят из канифоли, минерального масла и смолы (синтетической или хвойной).

В настоящее время на кафедре химии и технологии масел и смазок института имени Губкина уже второй год изучаются проблемы, связанные с объективными характеристиками и условиями применения лыжных мазей. Исследования ведутся с помощью современных методов электронной микроскопии

и тензометрических измерений. Можно предполагать, что эти работы увенчаются успехом и результатом их будет научно обоснованная теория смазки лыж с практическими рекомендациями.

м

47

к'

■ WH»K»V4YK

■ цшзии

-10 -18

_ — ПАРАФИН

штш*тш MAC КО МИНЕРАЛЬНОЕ

Зависимость содержания основных компонентов лыжной мази при отрицательной температуре зоздуха.

Для удобства основная гамма мазей имеет традиционные «международные» цвета: так, красная мазь обычно предназначается для температур воздуха от 0 до —3° С, синяя — от —3 до —10° С и зеленая — морозная — от —tO_Q до —18° С, желта)? —- ниже —18° С и фиолетовая — оттепельная —

ЭЛИЦИКЛОГЕКСИЛОНЭТИЛ Щ|| МАСЛО МИНЕРАЛЬНОЕ

КАНИФОЛЬ ЩШШ ПОЛИИЗОВУТИЛЕН

Зависимость содержания основных компонентов лыжной мази при положительной температуре воздуха. Слева направо: мазь для старого снега 0 — плюс 3°; мазь для свежего снега 0 — плюс 3°; мазь (грунт) для гололедицы и наста.

для 0°. Существуют еще десятки вариаций для плюсовых температур, для свежего и старого снега, для гололедицы и наста, для грунта, специальные смазки для горнолыжного спорта и лаки для прыжков на лыжах.

Обычно на этикетках мазей указывается, для каких условий они предназначаются и как ими пользоваться. Но тем не менее настоящее умение правильно смазать лыжи появляется лишь в результате тщательного изучения этого вопроса, правильного сочетания теоретических знаний с данными личного опыта.

39