Шаңғыға жағылатын май: жылдамдық пен бақылауды арттырады. Сығу мен сырғанауға арналған май түрлері, қар жағдайларына сәйкес таңдау. Ski wax туралы толық ақпарат!
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Қарға сырғанауға арналған материалдар
Material for use on snow runners
Шаңғы майы – шаңғы, сноуборд және саналар сияқты қарға сырғанатын құралдардың астыңғы бетіне жағылатын материал. Ол әртүрлі қар жағдайларында сырғанау тиімділігін жақсартады. Шаңғыда қолданылатын екі негізгі май түрі бар: жылдам сырғанау майы және ұстау майы. Олар кинетикалық үйкелісті – жылдам сырғанау майымен азайтуға, ал статикалық үйкелісті – ұстау майымен қамтамасыз етуге арналған. Екі түрлі май да қардың түрлі қасиеттеріне сәйкес таңдалады, оның ішінде кристаллдың түрі мен мөлшері, қар бетінің ылғалдылығы, температура мен қардың температуралық тарихына байланысты өзгеретін факторлар. Жылдам сырғанау майы альпілік және жарыс шаңғысы үшін сырғанау кезіндегі үйкелісті азайту үшін таңдалады. Ұстау майы (кейде "итеру майы" деп те аталады) классикалық техниканы қолданатын шаңғышыларға қарда жақсы ұстауды қамтамасыз етеді. Шаңғы табанында қолданылатын заманауи пластик материалдар (мысалы, жоғары модульді полиэтилен және тефлон) қарда өте жақсы сырғанау қасиеттеріне ие, бұл көп жағдайда жылдам сырғанау майының пайдасын азайтады. Сол сияқты, жарыс шаңғысының астыңғы бөлігіндегі бір бағытты текстуралар (мысалы, балық қабығы немесе микро шаштары) классикалық техниканы қолданатын шаңғышылар үшін ұстау майын алмастыра алады.
Ski wax is a material applied to the bottom of snow runners, including skis, snowboards, and toboggans, to improve their coefficient of friction performance under varying snow conditions. The two main types of wax used on skis are glide waxes and grip waxes. They address kinetic friction—to be minimized with a glide wax—and static friction—to be achieved with a grip wax. Both types of wax are designed to be matched with the varying properties of snow, including crystal type and size, and moisture content of the snow surface, which vary with temperature and the temperature history of the snow. Glide wax is selected to minimize sliding friction for both alpine and cross country skiing. Grip wax (also called "kick wax") provides on snow traction for cross country skiers, as they stride forward using classic technique. Modern plastic materials (e. g. high modulus polyethylene and Teflon), used on ski bases, have excellent gliding properties on snow, which in many circumstances diminish the added value of a glide wax. Likewise, uni directional textures (e. g. fish scale or micro scale hairs) underfoot on cross country skis can offer a practical substitute for grip wax for those skiers, using the classic technique.
Тарих
Иоганн Шеффер 1673 жылы «Argentoratensis Lapponiæ» (Лапландия тарихы) кітабында шаңғыға май жағу жөніндегі алғашқы нұсқауды берді. 1733 жылы норвегиялық полковник Йенс Хенрик Эмахузен шайырды қолдануды сипаттады. 1740 жылдары саамдар шаңғыларының астына шайыр мен май жаққандығы жазылған. 1854 жылдан бастап Калифорниядағы алтын кеншілері ұйымдастырылған төмен қарай шаңғы жарыстарын өткізді. Олар сондай-ақ, өсімдік және/немесе жануарлардан жасалған майлау құралымдарымен майланған шаңғы табандарының жылдамдықты арттыратынын анықтады. Бұл Black Dope және Sierra Lighting сияқты алғашқы коммерциялық шаңғы майлау құралдарының пайда болуына әкелді; екеуі де негізінен сперма майынан, өсімдік майынан және қарағай шайырынан тұрды. Алайда, кейбіреулері шаңғы табандарына ерітілген парафин шамының балауызын қолданды, ол суық жағдайда жақсы жұмыс істеді. 20-шы ғасырдың соңғы тоқсанында зерттеушілер көктемгі жағдайда шаңғыға жабысатын су мен ластанудың екі проблемасын шешті. Терри Гертель екі проблеманы да шешті, біріншіден, 1974 жылы Hertel Wax ұсынған, балауыз матрицасымен өзара әрекеттесетін және суды тиімді түрде тебілетін серфактантты жаңаша қолдану арқылы. Гертель сонымен қатар алғашқы фторкарбонат өнімін және көктемгі альпий шаңғысы мен сноуборд үшін жүріс бетін тегістейтін және жылдамдататын алғашқы көктемгі балауызды жасады. Бұл технологияны Hertel Wax компаниясы 1986 жылы нарыққа шығарды. Hertel балауыздарының сауда маркалары Super HotSauce, Racing FC739, SpringSolution және White Gold болып табылады.
Johannes Scheffer in Argentoratensis Lapponiæ (History of Lapland) in 1673 gave what is probably the first recorded instruction for ski wax application In 1733 the use of tar was described by Norwegian colonel Jens Henrik Emahusen. In the 1740s Sami people use of resin and tallow under their skis is recorded in writing. Beginning around 1854, California gold rush miners held organized downhill ski races. They also discovered that ski bases, smeared with lubricants brewed from vegetable and/or animal compounds, increased speed. This led to some of the first commercial ski lubricants, such as Black Dope and Sierra Lighting; both were mainly composed of sperm oil, vegetable oil and pine pitch. However, some instead used paraffin candle wax that melted onto ski bases, and these worked better under colder conditions. In the last quarter of the 20th century, researchers addressed the twin problems of water and impurities adhering to skis during spring conditions. Terry Hertel addressed both problems, first with the novel use of a surfactant that interacted with the wax matrix in such a way as to repel water effectively, a product introduced in 1974 by Hertel Wax. Hertel also developed the first fluorocarbon product and the first spring time wax that repels and makes the running surface slick for spring time alpine ski and snowboard. This technology was introduced to the market in 1986 by Hertel Wax. Trademarks for Hertel waxes are Super HotSauce, Racing FC739, SpringSolution and White Gold.
Қарда жүзудің ғылымдары
Шаңғының немесе басқа сырғытқыштың қар үстінде жылға қабілеті қардың және шаңғының қасиеттеріне байланысты, нәтижесінде шаңғымен үйкеліс арқылы қардың еруінен оптималды майлау қамтамасыз етіледі. Егер майлау жеткіліксіз болса, шаңғы қатты қар кристалдарымен тікелей әрекеттеседі, ал майлау артық болса, еріген судың капиллярлық күші шаңғының жылдамдығын төмендетеді.
The ability of a ski or other runner to slide over snow depends on both the properties of the snow and the ski to result in an optimum amount of lubrication from melting the snow by friction with the ski—too little and the ski interacts with solid snow crystals, too much and capillary attraction of meltwater retards the ski.
Қиындық
Шаңғы сырғанау үшін, ол шаңғы мен қардың арасындағы қатынастағы ең жоғары статикалық үйкеліс күшін жеңуі керек, мұндағы – статикалық үйкеліс коэффициенті, ал – шаңғының қарға түсетін нормальды күші. Шаңғы қар үстінде қозғалғанда кинетикалық (немесе динамикалық) үйкеліс пайда болады. Кинетикалық үйкеліс коэффициенті, статикалық үйкеліс коэффициентінен мұз бен қардың екеуі үшін де төмен. Статикалық және кинетикалық үйкеліс коэффициенттері қардың температурасы төмендеген сайын (мұз үшін де) артады.
Before a ski can slide, it must overcome the maximum value static friction, , for the ski/snow contact, where is the coefficient of static friction and is the normal force of the ski on snow. Kinetic (or dynamic) friction occurs when the ski is moving over the snow. The coefficient of kinetic friction, , is less than the coefficient of static friction for both ice and snow. Both the static and kinetic coefficients of friction increase with colder snow temperatures (also true for ice).
Қар қасиеттері
Қар түйіршіктерінің пішіндері әртүрлі, тіпті құлайтын кезде де; олардың ішінде: дендриттер, алты бұрышты инелер, пластиналар және мұзды кесектер сияқты алты жақты жұлдыздар бар. Қар жерге жиналғаннан кейін, температураның өзгеруі, сублимация және механикалық әсерлерге байланысты бірден метаморфизм процесіне түседі. Температураның өзгеруі сыртқы температурадан, күн сәулесінен, жаңбырдан, желден немесе қар қабатының астындағы материалдың температурасынан болуы мүмкін. Механикалық әсерлерге жел және тығыздалу жатады. Уақыт өте келе, қар жиналып, кристалдары сынып немесе сублимация арқылы массасын жоғалтып, кедір-бүдыр мұз кристалдарына айналады. Колбек жаңа, суық және жасалма қардың шаңғының бетімен тікелей байланысып, үйкелісті күшейтетінін, сондықтан қатты майлар қолдану қажеттігін айтады. Керісінше, ескі, жылы және тығыз қарда үйкеліс азаяды, себебі дәндерінің көлемі ұлғайып, су қабатының пайда болуына және қар кристалдарының беті тегіс болатынына байланысты, сондықтан жұмсақ майлар тиімді. Кузьмин мен Фасс шаңғының сырғану үйкелісін азайту үшін шаңғы негізінің материалдық қасиеттерінің ең қолайлы комбинациясы: негіздің жоғары қаттылығы және төмен жылу өткізгіштігі (майлау үшін балқыған судың пайда болуын қамтамасыз ету), суық қарда тозуға төзімділік және капиллярлық соруды азайту үшін гидрофобтық қасиеттер екенін ұсынады. Бұл қасиеттерге PTFE негізімен оңай қол жеткізуге болады, бұл майлардың қосымша құнын азайтады. Линценнің мәліметінше, шаңғының сырғану кезінде үйкелісті азайту үшін майдан басқа факторлар, мысалы шаңғының қисықтығы мен қар жағдайы маңыздырақ.
Snowflakes have a wide range of shapes, even as they fall; among these are: six sided star like dendrites, hexagonal needles, platelets and icy pellets. Once snow accumulates on the ground, the flakes immediately begin to undergo transformation (called metamorphism), owing to temperature changes, sublimation, and mechanical action. Temperature changes may be from the ambient temperature, solar radiation, rainwater, wind, or the temperature of the material beneath the snow layer. Mechanical action includes wind and compaction. Over time, bulk snow tends to consolidate—its crystals become truncated from breaking apart or losing mass with sublimation directly from solid to gas and with freeze thaw, causing them to combine as coarse and granular ice crystals. Colbeck reports that fresh, cold, and man made snow all interact more directly with the base of a ski and increase friction, indicating the use of harder waxes. Conversely, older, warmer, and denser snows present lower friction, in part due to increased grain size, which better promotes a water film and a smoother surface of the snow crystals for which softer waxes are indicated. Kuzmin and Fuss suggest that the most favorable combination of ski base material properties to minimize ski sliding friction on snow include: increased hardness and lowered thermal conductivity of the base material to promote meltwater generation for lubrication, wear resistance in cold snow, and hydrophobicity to minimize capillary suction. These attributes are readily achievable with a PTFE base, which diminishes the value added by glide waxes. Lintzén reports that factors other than wax are much more important in reducing friction on cross country skate skis—the curvature of the ski and snow conditions.
Жылжымалы шайыр
Алпыс тау шаңғысына, сноубордқа, коньки шаңғысына, классикалық шаңғыға, тау шаңғысына және туристік шаңғыға шаңғы майын жағуға болады. Дәстүрлі балауыздар қатты көмірсутектерден тұрады. Жоғары өнімділіктегі "фторкарбон" балауыздарының құрамында фтор болады, ол көмірсутектердегі сутек атомдарының бір бөлігін фтор атомдарымен алмастырып, таза көмірсутек балауызына қарағанда төмен сүргіштік коэффициентін және жоғары су өткізбейтін қасиетін қамтамасыз етеді. Балауыздың қаттылығы қардың қасиеттеріне байланысты реттеледі, олардың ішінде мыналар қарастырылады:
Glide wax can be applied to alpine skis, snowboards, skate skis, classic skis, back country skis, and touring skis. Traditional waxes comprise solid hydrocarbons. High performance "fluorocarbon" waxes also contain fluorine, which substitutes some fraction of the hydrogen atoms in the hydrocarbons with fluorine atoms to achieve lower coefficients of friction and higher water repellency than the pure hydrocarbon wax can achieve. Wax is adjusted for hardness to minimize sliding friction as a function of snow properties, which include the effects of:
Қолдану
Глайд-шамды суық немесе ыстық күйде қолдануға болады. Суық қолдануға мыналар жатады: қатты балауызды қарындаш сияқты ысқылау, сұйық балауыз немесе спрей балауыз жағу. Ал ыстық қолдану үшін темір, инфрақызыл шам немесе "ыстық қорап" пешінен шығатын жылу қолданылады.
Glide wax can be applied cold or hot. Cold applications include, rubbing hard wax like a crayon, applying a liquid wax or a spray wax. Hot applications of wax include the use of heat from an iron, infrared lamp, or a "hot box" oven.
Негізгі материал
Глайд-шаштың рөлі – шаңғы табанының сүргіш қасиеттерін қардың күтілетін сипаттамаларына бейімдеу және жақсарту, олар суық кристалды қардан қаныққан дөңгелек қарға дейінгі спектрде кездеседі. Қазіргі заманғы шаңғы табандары көбінесе ультра жоғары молекулалық салмақты полиэтиленнен (UHMWPE) жасалады. Кузьмин UHMWPE-нің тесіксіз екенін, сондықтан оған май немесе су сіңбейтінін, демек тесіктерді толтыру мүмкін емес екенін айтады. Одан әрі, ол UHMWPE өте су өткізбейтін екенін, яғни ылғалды қар шаңғының жылдамдығын айтарлықтай төмендетпейтінін және глайд-шаш суды кері қайтаруға көмектеспейтінін мәлімдейді. Ол мөлдір табандардың көміртекті табандарға қарағанда берік және су өткізбейтін екенін атап өтеді. Сол автордың пікірінше, жүгіру бетінің тым құрғақ (жеткіліксіз сырғалмайтын) және тым ылғалды (сору күштеріне ұшырайтын) арасындағы оңтайлы тепе-теңдікті қамтамасыз ету үшін беттік химиядан гөрі текстура маңыздырақ. Жылы, ылғалды қарда текстура шаңғы табаны мен қар арасындағы капиллярлық тартылысты жоюға көмектеседі. Кейбір авторлар қазіргі шаңғы табандары үшін глайд-шаш қолдану қажеттігіне күмән келтіреді.
The role of glide wax is to adapt and improve the friction properties of a ski base to the expected snow properties to be encountered on a spectrum from cold crystalline snow to saturated granular snow. Modern ski bases often are made from ultra high molecular weight polyethylene (UHMWPE). Kuzmin asserts that UHMWPE is non porous and can hold neither wax nor water, so there is no possibility for filling pores; furthermore, he asserts that UHMWPE is very hydrophobic, which means that wet snow does not appreciably retard the ski and that glide wax offers little additional ability to repel water. He notes that clear bases are more durable and hydrophobic than those with carbon content. The same author asserts that texture is more important than surface chemistry for creating the optimum balance between a running surface that's too dry (not slippery enough) and too wet (ski subject to suction forces). In warm, moist snow, texture can help break the retarding capillary attraction between the ski base and the snow. Some authors question the necessity to use any glide waxes on modern ski bases.
Қалқа шайы
Жазық шаңғышылар қарда статикалық үйкеліс арқылы ұстауды қамтамасыз ету үшін классикалық стильдегі шаңғыларға ұстағыш май (сонымен қатар "итеру майы" деп те атайды) жағады, бұл оларға жазық жерде және көтерілісте алға жылжуға мүмкіндік береді. Ол шаңғышының аяғының астындағы және классикалық шаңғының қисаюымен қалыптасқан, алға қарай сәл созылған аймаққа жағылады, бұл аймақ "ұстау аймағы" (немесе "итеру аймағы") деп аталады. Қисаюдың болуы шаңғыға салмақ бір шаңғыда және шаңғы толық иілген кезде қарды ұстауға мүмкіндік береді, бірақ шаңғыға бірдей салмақ түскенде қарсылықты азайтады, осылайша толық иілмеуге себеп болады. Ұстағыш майлар белгілі бір температуралық диапазон мен қар түріне арналған; дұрыс таңдалған ұстағыш май шаңғышының салмағы мен қар жағдайына сәйкес келетін шаңғының жылдам сығанағын едәуір төмендетпейді. Клистер: жабысқақ май, құрамында шайырлар, майлар, еріткіштер және майлар болуы мүмкін, олардың құрамы қатып-еріген немесе желмен соққан, ірі кристалды қар үшін жасалған және белгілі бір температуралық диапазонға бейімделген. Спрей түріндегі клистер, түтікшеден жағылатын клистерге қарағанда ыңғайлырақ. Клистердің қар жағдайына дұрыс таңдалмауы мұздың пайда болуына да себеп болуы мүмкін. Тау шаңғышылары көтерілу кезінде ұстау үшін уақытша жабысатын тау шаңғы терілерін пайдаланады, бірақ оларды төмен түсу үшін алып тастайды.
Cross country skiers use a grip wax (also called "kick wax") for classic style waxable skis to provide traction with static friction on the snow that allows them to propel themselves forward on flats and up hills. They are applied in an area beneath the skier's foot and extending, somewhat forward, that is formed by the camber of the classic ski, called the "grip zone" (or "kick zone"). The presence of camber allows the skis to grip the snow, when the weight is on one ski and the ski is fully flexed, but minimize drag when the skis are weighted equally and are thus less than fully flexed. Grip waxes are designed for specific temperature ranges and types of snow; a correctly selected grip wax does not appreciably decrease the glide of skis that have proper camber for the skier's weight and for the snow conditions. Klister: a sticky ointment, which may contain a combination of rosins, waxes, solvents and fats—with the formulation tailored for snow that comprises coarse crystals, having been transformed through freeze thaw or being wind blown, and adjusted for specific temperature ranges. Spray on klister is more convenient than klister applied from a tube. An incorrect match of klister to snow conditions can also cause icing. Ski mountaineers use temporarily adhered climbing skins to provide uphill grip, but typically remove them for descent.
Балауыз еріткіштер
Балауыз минералды спирттер сияқты полярлық емес еріткіштерде ериді.
Wax can be dissolved by non polar solvents like mineral spirits.
Денсаулық
Шаңғы балауызында денсаулыққа зиян келтіруі мүмкін химиялық заттар, оның ішінде пер- және полифторлы алкилді заттар (PFAS) болуы мүмкін. Шаңғы маусымында шаңғы балауызымен айналысатын мамандардың денесінде перфторланған карбон қышқылдарының, әсіресе перфтор-октаноид қышқылының (ПФОҚ) деңгейінің артуы анықталды.
Ski wax may contain chemicals with potential health affects including per and polyfluoroalkyl substances (PFASs). Levels of perfluorinated carboxylic acids, especially perfluorooctanoic acid (PFOA), have been shown to increase in ski wax technicians during the ski season.
Қоршаған орта
Шаңғы тебу кезінде қар мен шаңғы арасындағы үйкеліс шайырдың тозауына және көктемгі еріген қарға дейін қар қабатында қалуына себеп болады. Еріген қар сулары су алаптарына, ағыстарға, көлдерге және өзендерге ағылып, осылайша қоршаған ортаның химиялық құрамын және тағам тізбегін өзгертеді. Шаңғы шайырындағы PFAS ыстыққа төзімді, химиялық және биологиялық тұрақты, сондықтан олар қоршаған ортада ұзақ сақталады. Олар шаңғы курорттарында кездесетін жануарларда жинақталатыны дәлелденген. Халықаралық шаңғы федерациясы (FIS) 2020/21 жылғы қысқы маусымнан бастап барлық жарыс шаңғы түрлерінде шайырда PFAS қолдануға тыйым салу туралы хабарлады.
When skiing, the friction between the snow and skis causes wax to abrade and remain in the snow pack until spring thaw. Then the snowmelt drains into watersheds, streams, lakes and rivers, thereby changing the chemistry of the environment and the food chain. PFASs in ski wax are heat resistant, chemically and biologically stable, and thus environmentally persistent. They have been shown to accumulate in animals that are present at ski venues. The International Ski Federation (FIS) announced to introduce a ban on PFASs in waxes in all competitive ski disciplines from the winter season of 2020/21.