Tests de fatigue façon jumpline

-- ENGLISH BELOW --
Série de Test de Fatigue #1 ici
Cela fait plus de 2 ans que nous n'avons pas publié de tests de fatigue sur ce blog. Cela ne voulait pas dire que nous ne faisions rien, mais certaines choses auxquelles nous pensons souvent ne ressortent sur ce blog qu'à un moment plus calme de nos vies actives.
Voici donc différents résultats sur notre matériel actuel. Certains résultats sont satisfaisants, d'autres un peu moins. D'autres demanderont encore d'autres tests. L'accident survenu aux Natural Games a été un électrochoc et nous conduit à revoir en profondeur ce que nous voulons comme solidité pour chaque pièce d'une installation de slackline, et la sécurité en général. Et cette révision prend du temps.
Le protocole :
Nous voulons soumettre certaines pièces à une utilisation de type jumpline, par l'APAVE, pour caractériser leur fatigue par rapport à un test de rupture classique.
Concrètement, nous avons donc réalisé 2 tests :
- casser une pièce neuve en traction jusqu'à rupture. Noter le résultat.
- tester la même pièce en fatigue sur 100000 cycles entre 8-10kN et 18-20kN à 1Hz suivant les tests. Voir si la pièce cassait avant ces 100000 cycles, et si elle ne cassait pas, la finir avec un test de traction jusqu'à la rupture.
Pourquoi un tel test de fatigue ?
En jumpline, les slacklineurs sautent à un rythme proche d'un saut par seconde (Fréquence de 1Hz).
Nous avons ensuite compter et extrapoler combien de sauts une installation de jumpline subissait lors d'une journée intense de compétition en comptant les rebonds par run, et il s'avère qu'une journée à 10000 rebonds est une journée intense mais normale de championnat.
Ensuite, sur nos compétitions nous avons mesuré une tension à vide proche de 9kN, et des pics de tension vers 17kN. La plupart des sauts se situent vers 14kN, et certaines personnes de la communauté parlant de pics plus forts jusqu'à 18kN ou 20kN.
Nous voici donc avec notre protocole de test : 
Faire subir à une pièce 10 journées de jumpline avec à chaque fois le pire pic de tension.
C'est un choix arbitraire et volontairement plus intense qu'en conditions réelles. C'est aussi un compromis entre le prix relativement élevé de ce genre de test et une notion vague de durée de vie. Vous allez nous dire que 10 journées c'est court, nous sommes d'accord avec vous. Nous souhaitons d'ailleurs à l'avenir pousser à 1 million de cycles nos pièces dans nos prochains tests, ce qui s'apparente réellement à la fatigue comme l'industrie la définit (1 à 2 millions de cycles ou plus).
Les résultats :
Manille de 12mm : 91,1kN en test de rupture
Manille de 12mm : 92,2kN en rupture après 100000 cycles de 10 à 18kN

Manille de 14mm : 129,7kN en test de rupture
Manille de 14mm : 120,5kN en rupture après 100000cycles de 10 à 18kN

Manille de 16mm : 161,5 kN en rupture
Manille de 16mm : 164,3kN en rupture après 100000cycles de 10 à 18kN

 Cliquet avec longette :

Nous nous intéressons ici à la solidité du châssis du cliquet. Il est fort probable que les dents du cliquets cassent avant ces valeurs, et s'usent en usage réel, le rendant non fonctionnel. Les dents faisant théoriquement office de fusible sur le cliquet entier - Test à faire à l'avenir par ailleurs. Nous choisissons donc de tirer directement sur les axes.
La longette casse à 58,2kN après 100000cycles de 10 à 18kN.

Le cliquet casse à 93,3kN après les 100000 cycles et le test de rupture de la longette.

Anneau de leash (unité) : 99,1kN en rupture.
Anneau de leash (unité) :108,9kN après 100000cycles de 1 à 8kN (100000 Leash fall !) Vous pouvez tomber en sécurité sur nos anneaux de leashs !

Sladlock Power : 49,3kN en rupture.
Sladlock Power : 3984 cycles entre 10 et 18kN. Le Sladlock est hors spécification ici car utilisé au dessus de 10kN.

Proto Sladlock Acier 5cm Jumpline - 700g : 93,7kN en rupture.
En fatigue, rupture après 84084 cycles de 8 à 20kN.

Poulies doubles :
 
Montage Skylab01 contre Skylab03 : 42,3kN en rupture de la skylab 01.
En fatigue, rupture de la skylab 01 après 31488cycles de 8 à 18kN.

Conclusion :
Les manilles de 12mm, 14mm et 16mm que nous vendons sont fiables pour l'utilisation en jumpline. Elles ne présentent pas de réduction sensible de leur résistance malgré la fatigue.
La longette du cliquet est le fusible dans ce test, il faut donc la surveiller régulièrement. Sa résistance est plus faible que le cliquet et comme c'est une pièce textile elle est sensible à d'autres facteurs d'usure. Nous vous recommandons fortement de les changer tous les ans en usage intensif, et au moindre signe d'usure. Le cliquet devrait aussi être changé tous les 2 ans en usage intensif. Il est encore difficile de promouvoir ce genre de pratique préventive, nous le savons.
Les sladlocks power ne sont clairement pas fait pour un usage en jumpline, les tensions étant par défaut au dessus de ce que nous préconisons en utilisation.
Les poulies résistent plus mais sont aussi trop faibles pour un usage jumpline prolongé. La skylab 03 avec son triplan intégré épais est plus résistant, et aurait mérité un test en plus, néanmoins nous les déconseillons pour un usage en jumpline.
De notre côté, cela signifie à terme la suppression de l'aluminium en jumpline sur les installations de slackline. L'aluminium devra se limiter aux usages à des tensions raisonnables et sans cycles violents, comme le montre l'usage par l'expérience que toute la communauté de slacklineurs fait avec toutes les pièces en aluminium en longline et highline de toutes marques.
Il serait dommage de ne pas avoir de matériel léger pour les applications quotidiennes des autres types de pratique, n'est-ce pas ?
Enfin, il apparait que même un bloqueur de sangle de 700g avec des plaques d'acier épaisses ne résiste pas longtemps à ce test de fatigue. Cela remet en cause l'utilisation des bloqueurs de sangles même en acier et des poulies en jumpline, si on ne les change pas régulièrement.
Nous avons pour l'instant décidé d'arrêter le développement de bloqueurs 5cm pour la Jumpline alliés aux poulies. Le concept ne nous apparait pas sécuritaire. Chat échaudé craint l'eau froide.
Le bon vieux cliquet est finalement une solution qui allie la simplicité d'installation avec une sécurité acceptable pourvu qu'on le dote de backups résistants. L'usure des dents est aussi un gage de sécurité puisqu'un cliquet déraillera et ne fonctionnera plus au bout d'un certain temps, contraignant le slacklineur à en changer pour un nouveau. C'est une usure qui reste encore à caractériser cependant.
Enfin nous continuons en parallèle la recherche de mesures d'antiprojection du matériel, en conséquence de l'accident survenu aux Natural Games qui a projeté violemment une partie d'un bloqueur dans le visage d'un participant.
Nos derniers tests de rupture "grandeur nature" ont projeté des pièces à plus de 40m autour d'une jumpline de tests, sans préférence de direction. Nous savons malheureusement que le slacklineur peut être touché par des projections, mais ce test fait la preuve que le public autour d'une installation de jumpline peut aussi être atteint. La prudence s'impose donc pour toutes les installations de jumpline (et par extension celles fortement tendues) où le public est nombreux et très proche. De quoi devenir parano, à n'en pas douter nous le sommes devenus.
Slackez bien.
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It has been more than 2 years that we did not communicate on endurance tests on this blog. We were still working on it, but not publishing anything. We have a bit more time now, so we digged out and compile our results.
Here are the results on our gear. Some results are satisfying, others less and will lead to new tests. The Natural Games accident was schocking for us and led us to rethink what strength we wanted for every piece of gear of a slackline. And this process is long.
The test :
We wanted to simulate a Jumplining use by the APAVE, an independant laboratory, to check the difference with a classic breaking test.
Concretely, we realized 2 tests :
- to break a new piece of gear. Get the result.
- to test the same piece of gear with 100000 cycles between 8-10kN and 18-20kN at 1Hz. If this piece of gear resists this endurance test, then proceed to a break test. Get the final result.
Why such an endurance test ?
While jumplining, slackliners jump at a rate close to 1 jump a second (1Hz frequency).
Then we simply counted how many jumps a competition setup can hold during a day, and we concluded that a competition setup can hold 10000 bounces a day.
Then, during the competition, our jumplines are rigged at 9kN, with load peaks at 17kN on the hardest bounces. Most of the jumps are at 14kN, and we heard of people bouncing hard at 18kN or even 20kN.
Here is the test we have with these facts : 
The endurance test represents 10 days of jumplining with the highest load peak each time.
This is an arbitrary choice, and more hardcore than in real life. This is also a compromise between the price of such a test and -yet to define- product expiration. Yes, 10days is short, we know that. We would like to push those tests later at a million cycle, which is really endurance in the industry field (1-2 million cycles or more.)
Results :
12mm shackle : 91,1kN breaking test.
12mm shackle : 92,2kN breaking test after 100000 cycles from 10 to 18kN

14mm shackle : 129,7kN breaking test.
14mm shackle : 120,5kN breaking test after 100000 cycles from 10 to 18kN

16mm shackle : 161,5 kN breaking test.
16mm shackle : 164,3kN breaking test after 100000 cycles from 10 to 18kN

 Ratchet with black sling :

We are interested by the body strength of the ratchet. We assumed that there is a good chance that the teeth will be damaged in normal use before the body. This will be a test to run for next time. The black slings breaks at 58,2kN after 100000 cycles from 10 to 18kN.

The ratchet breaks at 93,3kN after 100000 cycles and the first breaking test of the sling.

Leashring (one ring) : 99,1kN breaking test.
Leashring (one ring) : 108,9kN after 100000 cycles from 1 to 8kN (100000 Leash fall !) You can fall on our rings with no problem (by pair of course).

Sladlock Power : 49,3kN breaking test
Sladlock Power : 3984 cycles from 10 to 18kN. The sladlock is used over the WLL which is 10kN, but shows the weakness of it on a jumpline use.

Prototype of 5cm Steel Sladlock for Jumpline - 700g : 93,7kN breaking test.
Endurance test : holds 84084 cycles from 8 to 20kN.

Double pulleys :
 
Setup Skylab01 vs Skylab03 : 42,3kN breaking tests (Skylab 01 breaks).
Endurance test : the skylab 01 breaks after 31488cycles from 8 to 18kN.

Conclusion :
12mm, 14mm et 16mm shackles are good for jumplining. They don't show signs of reduction of their strength despite the endurance test.
The black sling of the ratchet is the weakest link on the breaking test. It needs to be checked regularly. Its breaking load limit is lower than the ratchet and can be weakened by other ways (dirt, sun). We strongly recommend to change this sling every year in an intensive use, or as soon as you see something wrong on it. The ratchet should be changed every 2 years in intensive use. It's hard to promote this kind of preventive behaviour, we know it.
Sladlocks power are clearly not made for a jumplining use, as jumplining tensions are over the working load limit.
Pulleys are more resistant but also too weak for a jumpline use. Skylab 03 with the integrated rigging plate is of course more resistant, and would have been good to test alone, but still we do not recommend it for a jumpline use.
From our side, these results completely bans the use of aluminum gear on jumpline.
Aluminium gear can still be use on other types of slacklining, as all the slackliners do with all the aluminium gear from all the brands.
And it would be a shame to have no lightweight equipment for everyday slacklining, wouldn't it ?
Then, it appears that even a 700g weblock with stainless steel plate does not resist long enough at this test. For us, the use of weblocks for jumplining, and by extension pulleys is not good enough to guarantee the safety of the jumpliners, if they are not clearly changed regularly.
As a result, we decided to stop to develop those weblockers, as the concept is not safe enough, and lead to too heavy gear.
The good old ratchet finally appears to be a good solution, which allies simple setup with a correct safety, as long as it is well backed up. The teeth that should normally be damaged after some years of use is a safety key to oblige people to change their old gear for a new one. The endurance of the teeth are still to be defined.
At last, we continue to search how to prevent from any slackline gear to be projected.
Our latest test showed that a piece of gear can be projected more than 40m around a slackline setup, without any prefered direction. Unfortunatelay, we already knew that slackliners can be hit by gear, but this test shows that even the audience around the line can be hit. An extreme care should be made on the contest lines, where the audience is numerous and the line has a lot of stress. We have become paranoïd for sure, haven't you ?
Be safe on the lines.