CC BY
126
УДК 796.922
ФТОРИСТЫЕ СМАЗКИ В ПОДГОТОВКЕ СКОЛЬЗЯЩЕЙ ПОВЕРХНОСТИ ГОНОЧНЫХ ЛЫЖ
Преподаватель А.Г. Бусарин, Камский государственный институт физической культуры,
г. Набережные Челны FLUORIC LUBRICATION FOR SLIDING SURFACE OF RACING SKIS
PREPARATION
A.G.Busarin, Teacher Kama State Institute Of Physical Culture, Naberezhnye Chelny
Ключевые слова: лыжный спорт, спортивное снаряжение, фтористые смазки. Аннотация. В последнее время появился целый ряд методик по нанесению фторуглеродов, которые привели к значительному увеличению скорости лыж. Есть свидетельство тому, что фторуглероды больше подвержены накоплению статического электричества, чем парафины. По этой причине имеет смысл класть под фторуглерод парафин, содержащий в себе электропроводящее вещество, такое как графит, окись железа или молибден; эти вещества помогут снять электростатическое напряжение. Keywords: skiing, sports equipment, fluoric lubrication
Summary: Recently there have been appeared a lot of techniques on drawing fluorocarbons which have led to substantial growth of ski speed. There is a certificate to that fluorocarbons are more subject to accumulation of a static electricity, than paraffin. For this reason it is meaningful to put under
fluorocarbon the paraffin comprising electro conductive substance, such as graphite, iron oxide or molybdenum; these substances will help to remove an electrostatic pressure.
Актуальность исследования. Очень важным фактором, определяющим силу трения скольжения и силу трения сцепления скользящей поверхности гоночных лыж при взаимодействии со снегом является смазка лыж.
Мазь играет важную роль в лыжах. Спортсмен в поте лица и не один год готовится к своим главным соревнованиям. И вот главный старт, который должен подтвердить, что ты сильнейший или один из сильнейших. И провал из-за неудачной смазки (Колчина А., Колчин П.).
Сильнейшие лыжники мира физически подготовлены примерно одинаково, и правильный выбор мази имеет решающее значение в борьбе за победу (Мянтюранта Э.).
Мнение А.Грушина (2005) о современных мазях: современные лыжные мази - это современные, научно разработанные составы для отработки скользящей поверхности. Они являются высокотехнологичным звеном, обеспечивающим сложный контакт между лыжей и снегом. Хотя многие из современных мазей достаточно сложны в производстве, для лыжника подбор необходимой мази несложен.
Современные лыжные мази превосходят прежние во многих отношениях:
- лучше держат (обеспечивают лучшее сцепление);
- меньше подмерзают;
- лучше скользят;
-имеют более широкие температурные диапазоны;
- меньше собирают грязь, которая ухудшает скольжение;
- лучше держатся на скользящей поверхности;
- легче контролировать качество в ходе производства.
Выпуск мазей для гонок высшего уровня требует сложных исследований и дорогостоящих процессов при производстве. Производство мазей становится более наукоемким и трудоемким, но в результате смазка лыж упрощается.
Обычные лыжные смазки состоят в основном из углеводородов. Молекулы углеводородов имеют вид длинных цепочек атомов углерода. К каждому атому углерода в такой цепочке присоединено несколько атомов водорода.
В современных лыжных мазях используются три вида углеводородов, смешивая которые получают обычные смазки с различными свойствами. Это парафины, микрокристаллины и синтетические смазки.
Парафины - это относительно мягкие углеводороды, состоящие из линейных цепочек длиной от 20 до 35 атомов углерода. Они обеспечивают низкие коэффициенты трения и хорошо
скользят по снежным кристаллам. Однако парафины не обладают достаточной механической прочностью и разрушаются под давлением (Ч.Ноэль, 2004).
Микрокристаллины - это ветвистые углеводороды, содержащие от 25 до 50 атомов углерода. Они имеют более высокий коэффициент трения, чем парафины, но зато более пластичны, упруги и поэтому лучше переносят давление. Парафины и микрокристаллины получают из нефти. Они являются основными компонентами лыжных смазок.
Синтетические смазки - это третий тип углеводородов, использующихся в производстве лыжных смазок. Они представляют собой слегка ветвистые цепочки атомов углерода, состоящие из 50 и более атомов. Они очень твердые и хрупкие, и используются как отвердители для парафиновых смазок. Смазки для очень холодного снега защищают лыжную базу.
Кроме углеводородных компонентов, в состав лыжных смазок включаются различные добавки, улучшающие их свойства.
Одной из добавок является фтор. Фторуглероды отличаются от углеводородов тем, что все атомы водорода замещены в них атомами фтора. Фтор имеет плотный слой электронов вокруг ядра и является самым электроотрицательным элементом. Атом кислорода в молекуле воды также имеет плотный слой электронов: фторуглеродные смазки хорошо работают, благодаря взаимному отталкиванию атомов фтора и кислорода (Н.Браун, 2005).
Важно помнить, что фторуглероды отталкивают только воду, находящуюся в жидком состоянии. Холодный снег содержит меньшее количество «свободной» воды (жидкость вокруг снежных кристаллов), по сравнению с теплым, поэтому фторуглероды лучше работают на мокром теплом снегу или на холодном снегу при высокой влажности. Хотя бывают исключения: так в Нагано на Олимпийских играх при теплой погоде, падающем снеге и высокой влажности работали не фторуглеродные смазки, а простые углеводородные.
Различают чистые фторуглероды и фторированные смазки. Чистые фторуглероды выпускаются в виде различных порошков и твердых таблеток - ускорителей. Они наносятся наверх подслоя как горячим способом, так и холодным.
Фторированные смазки состоят из смеси фторуглеродов с углеводородами с содержанием фторуглеродов до 16%. Фторированные смазки имеют меньший коэффициент трения и лучше отталкивают воду по сравнению с углеводородными смазками.
Фторуглероды лучше работают, когда наносятся поверх подслоя. Этим подслоем может быть графитовая мазь, фторпарафин или просто самый быстрый парафин дня. Подслои подготавливают скользящую поверхность к лучшему сцеплению с завершающим чистым слоем фтора.
Фторпарафины - это мази, в которых соединены фторуглерод и обычные парафины. Они состоят из молекулярной цепочки с компонентами парафина на одном конце, и с компонентами
фторуглерода на другом. Парафины химически схожи с материалом, из которого сделана скользящая поверхность и поэтому проникают в нее лучше, чем фторуглероды. Таким образом, парафиновый конец молекулы сцепляется со скользящей поверхностью лыжи, в то время как фторуглеродные компоненты остаются снаружи, закрепляясь на скользящей поверхности только за счет более глубоко проникающих парафинов. Сегодня фторпарафины очень широко распространены, они доказали, что являются не просто компромиссом между парафином и фтором, но и достаточно эффективны сами по себе. Фторпарафины могут хорошо работать самостоятельно, в некоторых условиях оказываясь быстрее и износоустойчивее, чем нефторированные парафины. Они также эффективны в качестве подслоя для фторуглеродов.
В последнее время появился целый ряд методик по нанесению фторуглеродов, которые привели к значительному увеличению скорости лыж. Есть свидетельство тому, что фторуглероды больше подвержены накоплению статического электричества, чем парафины. По этой причине имеет смысл класть под фторуглерод парафин, содержащий в себе электропроводящее вещество, такое как графит, окись железа или молибден; эти вещества помогут снять электростатическое напряжение.
Фторуглероды лучше всего связываются с фторуглеродами. Это означает, что подкладывание слоя фторпарафина под фтор должно привести к лучшему сцеплению фтора со скользящей поверхностью. Тесты показали, что фторированные парафины лучше всего подходят в качестве подслоя.
У фторуглеродов поверхностное натяжение значительно выше, чем у обычных парафинов, а коэффициент трения ниже. В результате на скользящей поверхности, обработанной фторуглеродом, образуются значительно более мелкие и круглые «бусинки», чем после смазки обычной мазью. Это главная причина, почему фторуглеродные мази лучше работают в условиях высокой влажности. Другая причина - это высокая грязеустойчивость фторуглеродов. Влажный снег, особенно в котором происходит таяние, как правило, содержит много грязи, и в таких условиях у фторуглеродов появляется значительное преимущество.
Фторуглероды работают в очень широком диапазоне температур и в довольно широком диапазоне влажности. Наилучшим образом они ведут себя при высокой влажности.
Фтор не ухудшает скольжение, даже если вдруг оказался «не той мазью». Фтор снисходителен к погоде, что делает его безопасным вариантом выбора. При низкой влажности парафины, содержащие незначительное количество фтора или вовсе не содержащие его, могут быть быстрее сами по себе, чем в сочетании с фтором. Отчасти вследствие дороговизны и «высокотехнологичности» фторов существует тенденция к необоснованно частому их применению.
Применение фтористых мазей требует определенной технологии их использования и определенной техники нанесения. Исследование этих технологий является актуальным.
В результате проведенного нами исследования, тестирований в различных погодных условиях ( температура, влажность), различного состояния снежного покрова, длины дистанции было установлено:
- фтористые смазки очень эффективны при высокой влажности;
- долго сохраняются на скользящей поверхности, т.е. лучше всего работают на длинные дистанции;
- имеют хорошие водо- и грязеотталкивающие свойства;
- фтор неэффективен при низких температурах и низкой влажности.
Выводы:
- фтористые смазки должны применяться в соревнованиях высокого ранга (т.к. они дорогостоящи и небезопасны при нанесении);
- под фтор должен подкладываться подслой фторпарафина;
- не рекомендуется использовать фтор в юношеских соревнованиях местного масштаба, т.к. это дорого и отвлекает начинающих спортсменов от основных задач - постановки правильной техники и получения радости от занятий лыжными гонками.
Литература
1. Альшгорд Т. Моей задачей было избавить разработчиков от возможных ошибок / Т. Альшгорд // Лыжный спорт.-2005.- №32.-С. 25-27.
2. Боуден Ф.П. Трение на снегу и льду: Записки королевского общества / Ф.П. Боуден - Лондон, 1953.- Т. 217.- С. 160.
3. Браун, Н. Подготовка лыж. Полное руководство / Н.Браун - Мурманск, 2004.-168с.
4. Войтвовский К.Ф. Механические свойства снега: учебное пособие / К.Ф. Войтвовский //-М.:Наука,1977.-137с.
5. Грушин А.А. В сборной страны мы чаще всего используем « 8^1х» / А.А. Грушин // Лыжный спорт.-1999.- №12.-С. 10-14.
6. Джонсон, Л. Советы экспертов по подготовке лыж./ Лен Джонсон// Лыжные гонки.-1999, №15.- С. 39-41.
7. Кузьмин, Н. Грунтовка и смазка лыж с пластиковым покрытием / Н. Кузьмин // Лыжный спорт.-1997.- №10.-С. 1720.
8. Корчевой, Л.Н. Технология подготовки скользящей поверхности лыж к соревнованиям: монография / Л.Н. Корчевой. - Хабаровск: Наука,1999.-145с.
9. Смирнов, А.А. Искусство и основные принципы смазки лыж: учебное пособие / А.А.Смирнов.- М.: Физкультура и спорт,2006.-90с.
Glossary:
1. Alyshgord T. My aim was to relieve developers of possible mistakes / T. Alyshgord // Ski sport.-2005. №32.-P. 25-27.
2. Bouden F.P. Friction on a snow and ice: the Note of a royal society / F.P.Bouden - London, 1953. ^ 217. P. 160.
3. Brown, N. Ski preparation. A full management / N.Braun - Murmansk, 2004.-168p.
4. Vojtvovsky K.F. Mechanical property of snow: the manual / K.F.Vojtvovsky //-^Science, 1977.-137p.
5. Grushin А. А. In the modular countries we use "Swix" / A.A.Grushin // Skiing.-1999. №12.-P. 10-14.
6. Johnson, L. Experts advice on ski preparation./Flax Johnson // Ski race.-1999, №15.-P. 39-41.
7. Kuzmin, N. Substrate and greasing of plastic covering skis / N.Kuzmin // Skiing.-1997. №10.-P. 17-20.
8. Korchevoj, L.N. Technology of ski sliding surface preparation for competitions: the monograph / L.N.Korchevoj. -Khabarovsk: the Science, 1999.-145p.
9. Smirnovв, A.A. Art and main principles of ski greasing: the manual/ А.А.Smirnov.- М.: Physical culture and sport ,2006.-90p.
