RU190828U1 - Устройство для восприятия и рассеивания ударной энергии от падающего под воздействием силы тяжести тела - Google Patents
Устройство для восприятия и рассеивания ударной энергии от падающего под воздействием силы тяжести тела Download PDFInfo
- Publication number
- RU190828U1 RU190828U1 RU2019108427U RU2019108427U RU190828U1 RU 190828 U1 RU190828 U1 RU 190828U1 RU 2019108427 U RU2019108427 U RU 2019108427U RU 2019108427 U RU2019108427 U RU 2019108427U RU 190828 U1 RU190828 U1 RU 190828U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- influence
- shock energy
- perception
- dissipation
- polymer
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
- E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
- E04B1/62—Insulation or other protection; Elements or use of specified material therefor
- E04B1/92—Protection against other undesired influences or dangers
- E04B1/98—Protection against other undesired influences or dangers against vibrations or shocks; against mechanical destruction, e.g. by air-raids
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04G—SCAFFOLDING; FORMS; SHUTTERING; BUILDING IMPLEMENTS OR AIDS, OR THEIR USE; HANDLING BUILDING MATERIALS ON THE SITE; REPAIRING, BREAKING-UP OR OTHER WORK ON EXISTING BUILDINGS
- E04G21/00—Preparing, conveying, or working-up building materials or building elements in situ; Other devices or measures for constructional work
- E04G21/24—Safety or protective measures preventing damage to building parts or finishing work during construction
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F7/00—Vibration-dampers; Shock-absorbers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Architecture (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области строительства, в частности к устройствам для предохранения, защиты от повреждений, поломок элементов строительных конструкций, а более конкретно к устройствам для восприятия и рассеивания ударной энергии от падающего под воздействием силы тяжести тела. Технический результат - упрощение конструкции устройства и расширение его функциональных возможностей путем обеспечения плавного восприятия и плавного рассеивания ударной энергии от упавшего под воздействием силы тяжести тела. Устройство содержит демпфер, полимерный элемент, воздух, корпус со стенкой и полостью, полимерный элемент. Новым является то, что полость выполнена герметичной, а стенка выполнена из гибкой термосвариваемой полимерной пленки. На стенке выполнены опорные элементы, которые скреплены между собой посредством их термосваривания. Стенкой и опорными элементами образована замкнутая граница полости. Демпфер образован стенкой, опорными элементами, полимерным элементом и воздухом. Стенка и опорные элементы выполнены с возможностью механического разрушения под воздействием ударной энергии. Полимерный элемент установлен с возможностью пластической деформации под воздействием ударной энергии и сообщен со стенкой. Воздух размещен между стенкой и полимерным элементом с возможностью сжатия и выхода за пределы полости под воздействием ударной энергии. Совокупный объем стенки и опорных элементов меньше объема полимерного элемента. Стенка и опорные элементы в совокупности имеют меньшую степень восприятия и рассеивания ударной энергии по сравнению с полимерным элементом, выполненным из пластичной полимерсодержащей композиции. 3 ил.
Description
Полезная модель относится, преимущественно, к области строительства, но не только, в частности к устройствам для предохранения или защиты от повреждений, поломок элементов строительных конструкций, в том числе при производстве отделочных работ, при транспортировке или сборке строительных элементов, при выполнении работ по ремонту, восстановлению, реконструкции зданий или сооружений, а более конкретно к устройствам для восприятия и рассеивания ударной энергии от падающего под воздействием силы тяжести тела.
Известно устройство для восприятия и рассеивания ударной энергии, содержащее демпфер, полимерный элемент, воздух, корпус со стенкой и полостью, полимерный элемент и воздух размещены в полости (RU 2128301 С1, приоритет от 02.06.1998).
Известно устройство для восприятия и рассеивания ударной энергии, содержащее демпфер, полимерный элемент, воздух, корпус со стенкой и полостью, полимерный элемент и воздух размещены в полости (RU 157497 U1, приоритет от 16.02.2015). Данное устройство, как наиболее близкое по совокупности существенных признаков включая назначение, выбирается в качестве наиболее близкого аналога (прототипа) для заявляемой полезной модели.
Техническая проблема: известное устройство имеет сложную конструкцию, ограниченные функциональные возможности. Сложность конструкции объясняется наличием большого количества деталей, сложным взаимным расположением деталей и узлов друг относительно друга, а также наличием сложного сопряжения между ними. Известное устройство содержит 28 деталей. Наличие ограниченных функциональных возможностей устройства объясняется тем, что оно не может быть использовано для плавного восприятия и плавного рассеивания ударной энергии от падающего сверху вниз тела под воздействием силы тяжести, т.к. имеет значительную инерционность, а, следовательно, при размещении известного устройства на поверхности защищаемого тела оно способно механически разрушить, как падающее под воздействием силы тяжести тело, так и сопрягаемое с ним другое тело. Наличие ограниченных функциональных возможностей известного устройства объясняется также тем, что при сжатии демпфера формируется реакционная сила, направленная в противоположную сторону по сравнению с направлением движения падающего тела, что выталкивает падающее тело за пределы устройства. Известное устройство не может обеспечить дальнейшее плавное перемещение упавшего тела, когда последнее вошло в контакт с известным устройством, а, следовательно, не может обеспечить плавное восприятие и плавное рассеивание ударной энергии.
Наиболее характерной особенностью удара является импульсный характер подвода энергии. Импульсное воздействие характеризуется рядом физических величин. Кинематическими характеристиками являются смещение, скорость и ускорение. В качестве силовых характеристик ударных воздействий используют силу, давление, а энергетических - энергию и мощность.
Задача, на решение которой направлена заявленная полезная модель: создание нового устройства для восприятия и рассеивания ударной энергии от падающего под воздействием силы тяжести тела (далее также устройство), лишенного выявленных недостатков, т.е. с простой конструкцией, расширенными функциональными возможностями, обеспечивающего требуемое плавное восприятие и плавное рассеивание ударной энергии от падающего под воздействием силы тяжести тела.
Технический результат - упрощение конструкции устройства и расширение его функциональных возможностей путем обеспечения плавного восприятия и плавного рассеивания ударной энергии от падающего под воздействием силы тяжести тела.
По общему правилу под упрощением конструкции устройства понимается уменьшение количества используемых деталей, упрощение функциональной связи между элементами устройства путем изменения порядка их взаимного размещения относительно друг друга.
По общему правилу под расширением функциональных возможностей устройства понимается новое свойство, функция устройства или его части, детали, узла, которое востребовано, но ранее не известно из уровня техники для объекта указанного назначения.
Технический результат представлен заявителями таким образом, чтобы обеспечить возможность понимания специалистом на основании уровня техники его смыслового содержания.
Заявитель раскрыл задачу, на решение которой направлена заявленная полезная модель, с указанием обеспечиваемого им технического результата.
Сущность заявленной полезной модели заключается в том, что в устройстве для восприятия и рассеивания ударной энергии от падающего под воздействием силы тяжести тела, содержащем демпфер, полимерный элемент, воздух, корпус со стенкой и полостью, полимерный элемент и воздух размещены в полости, согласно известному в уровне техники техническому решению, полость выполнена герметичной, а стенка выполнена из гибкой термосвариваемой полимерной пленки, при этом на стенке выполнены опорные элементы, которые скреплены между собой посредством их термосваривания, при этом стенкой и опорными элементами образована замкнутая граница полости, а демпфер образован стенкой, опорными элементами, полимерным элементом и воздухом, причем стенка и опорные элементы выполнены с возможностью механического разрушения под воздействием ударной энергии, при этом полимерный элемент установлен с возможностью пластической деформации под воздействием ударной энергии и сообщен со стенкой, а воздух размещен между стенкой и полимерным элементом с возможностью сжатия и выхода за пределы полости под воздействием ударной энергии, при этом совокупный объем стенки и опорных элементов меньше объема полимерного элемента, а стенка и опорные элементы в совокупности имеют меньшую степень восприятия и рассеивания ударной энергии по сравнению с полимерным элементом, выполненным из пластичной полимерсодержащей композиции.
Пластичная полимерсодержащая композиция, из которой выполнен полимерный элемент, включает следующие совокупности компонентов при определенном их соотношении, мас. %:
полистирольные вспененные сферы - 80
винилацетат смола - 10
додеканол - 5
стеарат глицерина - 5 (далее - вариант 1);
полистирольные вспененные сферы - 70
винилацетат смола - 15
стеарат глицерина - 5
глицерин - 5
олеиновая кислота - 5 (далее - вариант 2);
полистирольные вспененные сферы - 75
винилацетат смола - 15
додеканол - 5
олеиновая кислота - 5 (далее - вариант 3);
поливиниловый спирт - 8
гуаровая камедь - 1
борная кислота - 0,2
пропиленгликоль - 2
вазелиновое масло - 0,1
тальк - 10,7
крахмал кукурузный - 28
вода - 50 (далее - вариант 4);
гуаровая камедь - 3
борная кислота - 0,1
пропиленгликоль - 3
вазелиновое масло - 0,1
вода - 93,8 (далее - вариант 6);
пшеничная мука - 25
картофельный крахмал - 15
глицерин - 10
алюмосульфат калия - 6
моноолеат глицерина - 1
ПЭГ сорбитан-моностеарат - 0,5
ксантановая камедь - 2
вазелиновое масло - 0,5
тальк - 10
вода - 30 (далее - вариант 7);
пшеничная мука - 35
картофельный крахмал - 10
глицерин - 5
алюмосульфат калия - 4
моноолеат глицерина - 2,5
ксантановая камедь - 3
вазелиновое масло - 0,5
тальк - 15
вода - 25 (далее - вариант 8);
пшеничная мука - 25
картофельный крахмал - 10
глицерин - 7
моноолеат глицерина - 2
ПЭГ сорбитан-моностеарат - 0,5
вазелиновое масло - 0,5
тальк - 5
полимерные микросферы - 10
вода - 40 (далее - вариант 9);
поливиниловый спирт - 8
гуаровая камедь - 1
борная кислота - 0,2
пропиленгликоль - 2
вазелиновое масло - 0,1
тальк - 10,7
крахмал кукурузный - 28
вода - 50 (далее - вариант 10);
гуаровая камедь - 3
борная кислота - 0,1
пропиленгликоль - 3
вазелиновое масло - 0,1
вода - 93,8 (далее - вариант 12);
полистирольные вспененные сферы - 80
винилацетат смола - 10
додеканол - 5
стеарат глицерина - 5 (далее - вариант 13);
полистирольные вспененные сферы - 70
винилацетат смола - 15
стеарат глицерина - 5
глицерин - 5
олеиновая кислота - 5 (далее - вариант 14);
полистирольные вспененные сферы - 75
винилацетат смола - 15
додеканол - 5
олеиновая кислота - 5 (далее - вариант 15);
пшеничная мука - 25
картофельный крахмал - 15
глицерин - 10
алюмосульфат калия - 6
моноолеат глицерина - 1
ПЭГ сорбитан-моностеарат - 0,5
ксантановая камедь - 2
вазелиновое масло - 0,5
тальк - 10
вода - 30 (далее - вариант 16);
пшеничная мука - 35
картофельный крахмал - 10
глицерин - 5
алюмосульфат калия - 4
моноолеат глицерина - 2,5
ксантановая камедь - 3
вазелиновое масло - 0,5
тальк - 15
вода - 25 (далее - вариант 17);
пшеничная мука - 25
картофельный крахмал - 10
глицерин - 7
моноолеат глицерина - 2
ПЭГ сорбитан-моностеарат - 0,5
вазелиновое масло - 0,5
тальк - 5
полимерные микросферы - 10
вода - 40 (далее - вариант 18);
полидиметилсилоксан с концевыми
гидроксильными группами - 3
борная кислота - 0,2
олеиновая кислота - 0,02
кварцевый песок
с размерами частиц 0,2-0,4 мм. - 96
глицерин - 0,68
вазелиновое масло - 0,1 (далее - вариант 19);
полидиметилсилоксан с концевыми
гидроксильными группами - 76,5
борная кислота - 1,5
олеиновая кислота - 0,1
коллоидный диоксид кремния - 15
глицерин - 5
вазелиновое масло - 1,9 (далее - вариант 20);
полидиметилсилоксан с концевыми
гидроксильными группами - 49
борная кислота - 0,7
олеиновая кислота - 0,1
кварцевый песок
с размерами частиц 0,2-0,4 мм. - 20
коллоидный диоксид кремния - 30
вазелиновое масло - 0,2 (далее - вариант 21).
Стенка и опорные элементы предназначены для одноразового использования, а полимерный элемент, выполненный из пластичной полимерсодержащей композиции, предназначен для многоразового использования. Элементы заявляемого устройства, размещенные друг относительно друга определенным образом, в совокупности, обеспечивают плавное восприятие и плавное рассеивание ударной энергии от упавшего под воздействием силы тяжести тела. Проведенные эксперименты показали, что отдельно стенка, опорные элементы, а также скрепленные между собой стенка и опорные элементы, а также полимерный элемент в отдельности, не обеспечивают требуемое плавное восприятие и плавное рассеивание ударной энергии от падающего под воздействием силы тяжести тела, т.е. не способны реализовать назначение.
Сведения о том, что стенка и опорные элементы выполнены с возможностью механического разрушения под воздействием ударной энергии указывают на признак устройства, представленный на уровне свойства: быть механически разрушенными. Таким образом, стенка, опорные элементы могут быть выполнены из тех материалов, которые обеспечивают их механическое разрушение под воздействием ударной энергии, а также плавное восприятие и плавное рассеивание ударной энергии.
Для стенки и опорных элементов используются известные материалы, нашедшие свое применение в технике для изготовления пленок, например: полиолефин, поливинилхлорид, полипропилен, полиамид, полиэтилен, полиэтилентерефталат (ПЭТ) и пр. Известные материалы и пленки изготавливаются по ГОСТ, например: ГОСТ 24234-80 Пленка полиэтилентерефталатная. Технические условия, ГОСТ 10354-82 Пленка полиэтиленовая. Технические условия, полипропилен (РР) по ГОСТ 26996-86, марка 01030; полиэтилентерефталат (PET) по ГОСТ Р 51695-2000, марки ПЭТФ-Г-75, ПЭТФ-С-75, ПЭТФ-Г-80, ПЭТФ-С-80; полиэтилен высокого давления по ГОСТ 16337-77, марки ПВД 10803-020, ПВД 15303-003, ПВД 15803-020), полистирол (PS) по ГОСТ 20282-86, марки ПСМ-115, ПСМ-118; поливинилхлорид (PVC) по ГОСТ 14332-78, марки ПВХ-С-7056-М, ПВХ-С-5868-ПЖ. Указанные элементы заявляемого устройства, в частности, стенка, опорные элементы выполняются из гибкой пленки, способной к термосвариванию, что необходимо для получения герметичной полости. Используемые гибкие пленки могут быть, как однослойные, так и могут иметь два, три слоя.
Сущность заявленной полезной модели выражена совокупностью существенных признаков, достаточной для решения указанной технической проблемы и получения обеспечиваемого полезной моделью технического результата.
Представленные признаки заявленной полезной модели влияют на возможность решения указанной технической проблемы и получения технического результата, то есть находятся в причинно-следственной связи с указанным результатом.
Сущность полезной модели как технического решения выражена в совокупности существенных признаков, необходимой и достаточной для достижения обеспечиваемого полезной моделью технического результата. Именно заявленная совокупность существенных признаков полезной модели, образованная родовым и видовыми признаками, необходима для реализации полезной моделью назначения и достижение технического результата.
Для заявленной полезной модели и выбранного прототипа присущи общие существенные признаки, совокупность которых представлена в ограничительной части формулы полезной модели:
- демпфер;
- полимерный элемент;
- воздух;
- корпус со стенкой и полостью;
- полимерный элемент и воздух размещены в полости.
Заявленная полезная модель отличается от прототипа новыми существенными признаками, совокупность которых представлена в отличительной части формулы полезной модели:
- полость выполнена герметичной;
- стенка выполнена из гибкой термосвариваемой полимерной пленки;
- на стенке выполнены опорные элементы, которые скреплены между собой посредством их термосваривания;
- стенкой и опорными элементами образована замкнутая граница полости;
- демпфер образован стенкой, опорными элементами, полимерным элементом и воздухом;
- стенка и опорные элементы выполнены с возможностью механического разрушения под воздействием ударной энергии;
- полимерный элемент установлен с возможностью пластической деформации под воздействием ударной энергии и сообщен со стенкой;
- воздух размещен между стенкой и полимерным элементом с возможностью сжатия и выхода за пределы полости под воздействием ударной энергии;
- совокупный объем стенки и опорных элементов меньше объема полимерного элемента;
- стенка и опорные элементы в совокупности имеют меньшую степень восприятия и рассеивания ударной энергии по сравнению с полимерным элементом, выполненным из пластичной полимерсодержащей композиции.
По общему правилу, в формулу полезной модели может быть включена только совокупность существенных признаков, которая обеспечивает достижение технического результата и реализацию назначения, а, следовательно, между совокупностью существенных признаков независимого пункта формулы полезной модели и заявленным техническим результатом должна прослеживаться прямая причинно-следственная связь.
Анализ признаков ограничительной части формулы полезной модели на предмет из существенности.
Признак «демпфер» является существенным, представлен на уровне функционального обобщения, т.к. без демпфера невозможна реализация назначения.
Признак «полимерный элемент» являются существенными, представлен на уровне функционального обобщения, т.к. без указанного признака невозможна реализация назначения для заявленного типа устройств.
Признак «воздух» является существенным, т.к. он принимает участие в восприятии и рассеивании ударной энергии.
Признаки «корпус со стенкой и полостью» являются существенными, т.к. они обеспечивают реализацию назначения.
Признаки «полимерный элемент и воздух размещены в полости», являются существенными, т.к. они обеспечивают реализацию назначения. Без указанных элементов невозможно обеспечить плавное восприятие и плавное рассеивание ударной энергии.
Таким образом, совокупность существенных признаков, представленная в ограничительной части формулы полезной модели, оказывает прямое влияние на технический результат, т.е. находится в прямой причинно-следственной связи с техническим результатом, а, следовательно, включение указанной совокупности существенных признаков, в ограничительную часть формулы полезной модели, является правомерным и обоснованным действием.
Анализ признаков отличительной части формулы полезной модели на предмет из существенности.
Признак «полость выполнена герметичной» является существенным, т.к. влияет на технический результат и обеспечивает реализацию назначения, причем герметичная полость необходима для удержания в ней воздуха окружающей среды.
Признак «стенка выполнена из гибкой термосвариваемой полимерной пленки» является существенным, т.к. оказывает прямое влияние на заявленный технический результат и находятся с последним в прямой причинно-следственной связи. Именно указанные свойства стенки обеспечивают выполнение требуемой герметичной полости.
Признаки «на стенке выполнены опорные элементы, которые скреплены между собой посредством их термосваривания» являются существенными, т.к. оказывают прямое влияние на заявленный технический результат и находятся с последним в прямой причинно-следственной связи. Именно скрепленные опорные элементы обеспечивают получение требуемой герметичной полости и образуют область для термосваривания.
Признаки «стенкой и опорными элементами образована замкнутая граница полости» являются существенными, т.к. оказывают прямое влияние на заявленный технический результат и находятся с последним в прямой причинно-следственной связи. Именно указанные признаки обеспечивают получение герметичной полости, т.к. герметичная полость может быть только замкнутой.
Признаки «демпфер образован стенкой, опорными элементами, полимерным элементом и воздухом» являются существенными, т.к. оказывают прямое влияние на заявленный технический результат и находится с последним в прямой причинно-следственной связи. Именно указанное выполнение элементов заявленного устройства оказывают влияние на плавное восприятие и плавное рассеивание ударной энергии.
Признаки «стенка и опорные элементы выполнены с возможностью механического разрушения под воздействием ударной энергии» являются существенными, т.к. оказывают прямое влияние на заявленный технический результат и находится с последним в прямой причинно-следственной связи. Именно указанное выполнение элементов заявленного устройства оказывают влияние на плавное восприятие и плавное рассеивание ударной энергии.
Признаки «полимерный элемент установлен с возможностью пластической деформации под воздействием ударной энергии и сообщен со стенкой» являются существенными, т.к. оказывают прямое влияние на заявленный технический результат и находится с последним в прямой причинно-следственной связи. Именно выполнение указанного элемента с возможностью пластической деформации под воздействием ударной энергии, обеспечивает плавное восприятие и плавное рассеивание ударной энергии.
Признаки «воздух размещен между стенкой и полимерным элементом с возможностью сжатия и выхода за пределы полости под воздействием ударной энергии» являются существенными, т.к. оказывают прямое влияние на заявленный технический результат и находится с последним в прямой причинно-следственной связи. Именно обеспечение возможности выхода, под воздействием ударной энергии, воздуха окружающей среды из полости направлено на плавное восприятие и плавное рассеивание ударной энергии.
Признак «совокупный объем стенки и опорных элементов меньше объема полимерного элемента» является существенным, т.к. оказывает прямое влияние на заявленный технический результат и находится с последним в прямой причинно-следственной связи. Именно указанный признак указывает на то, что объем полимерного элемента доминирует, а, следовательно, полимерный элемент вносит больший вклад в восприятие и рассеивание ударной энергии, чем стенка и опорные элементы в совокупности, что необходимо для обеспечения плавного восприятия и плавного рассеивания ударной энергии.
Признаки «стенка и опорные элементы в совокупности имеют меньшую степень восприятия и рассеивания ударной энергии по сравнению с полимерным элементом, выполненным из пластичной полимерсодержащей композиции» являются существенными, т.к. оказывают прямое влияние на заявленный технический результат и находятся с последним в прямой причинно-следственной связи. Именно указанные признаки указывает на то, что основной вклад в обеспечение плавного восприятия и плавного рассеивания ударной энергии вносит именно полимерный элемент, выполненный из пластичной полимерсодержащей композиции.
Ниже будут представлены научные обоснования и результаты практических экспериментов, которые укажут на существенность указанных выше признаков заявленной полезной модели и на наличие связи с заявленным техническим результатом.
На фиг. 1 - устройство для восприятия и рассеивания ударной энергии от падающего под воздействием силы тяжести тела (далее также устройство) в разрезе; фиг. 2 - вид А на фиг. 1; фиг. 3 - общий вид устройства для восприятия и рассеивания ударной энергии от падающего под воздействием силы тяжести тела с падающим на него телом.
Устройство содержит: демпфер, полимерный элемент 3 (см. фиг. 1), воздух, корпус со стенкой 1 (см. фиг. 1, 2, 3) и полостью 2, полимерный элемент 3, опорные элементы 4, 5.
На фиг. 1, 2 буквами обозначены: S - длина корпуса, которая совпадает с длиной устройства; V - ширина корпуса, которая совпадает с шириной устройства; h - высота корпуса, которая совпадает с высотой устройства. Чертежи (см. фиг. 1, 2, 3) в полной мере характеризуют заявленное техническое решение, в том числе, взаимное размещение элементов устройства друг относительно друга.
На фиг. 3 позицией 6 обозначено падающее тело под воздействием силы тяжести, при этом стрелкой обозначено направление движения падающего тела 6, а буквой Б обозначена опорная поверхность, на которой размещается заявленное устройство.
S, V, h выбираются из диапазона 20-250 мм. Объем полимерного элемента 3 меньше объема полости 2, причем объем полимерного элемента 3 составляет 60-80% от объема полости 2. Толщина стенки 1 выбирается из диапазона 25-300 мкм. Совокупный объем стенки 1 и опорных элементов 4 и 5 меньше объема полимерного элемента 3.
Стенка 1 первая вступает в контакт с падающим телом 6 в момент удара, а, следовательно, первая воспринимает и рассеивает ударную энергию. Стенка 1 и опорные элементы 4, 5 в совокупности имеют меньшую степень восприятия и рассеивания ударной энергии по сравнению с полимерным элементом 3, выполненным из пластичной полимерсодержащей композиции, что объясняется их конструктивным исполнением, взаимным их размещением, используемыми материалами, а также тем, что объем полимерного элемента 3 существенно превосходит совокупный суммарный объем стенки 1 и опорных элементов 4 и 5.
Уникальность заявленной полезной модели заключается в том, что степень плавного восприятия и плавного рассеивания ударной энергии устройства имеет более высокий уровень, по сравнению с совокупной составляющей, образованной степенью восприятия и рассеивания ударной энергии стенкой 1, опорными элементами 4 и 5, полимерным элементом 3 отдельно, т.е. имеет место быть сверхсуммарный технический результат. Получение сверхсуммарного технического результата объясняется следующими обстоятельствами. При ударном контакте падающего тела 6 со стенкой 1 происходит его механическое разрушение, а также разрушение опорных элементов 4 и 5, при этом отдельные области стенки 1, подвергнутые механическому разрушению, вводятся в соприкосновение с полимерным элементом 3, воздух удаляется из полости 2. В результате указанного действия часть ударной энергии плавно воспринимается указанными элементами устройства, а также плавно рассеивается путем преобразование в тепловую энергию. Далее элементы стенки 1, подвергнутой механическому разрушению, вступают в контакт с полимерным элементом 3. Элементы стенки 1 формируют дополнительное препятствие для выхода полимерного элемента 3 из полости 2. Формируются щели между упавшим телом 6 и разрушенными элементами стенки 1, а также щели между опорными элементами 4 и 5. В результате дальнейшего воздействия упавшего тела 6 происходит плавное выдавливание полимерного элемента 3 через щели за пределы полости 2 наружу, при этом упавшее тело 6 плавно перемещается в сторону опорной поверхности Б. Образовавшиеся щели формируют дополнительное препятствие для перемещения полимерного элемента 3 через щели наружу, что оказывает положительное влияние на плавное восприятие и плавное рассеивание ударной энергии во времени, что направлено на достижение заявленного технического результата.
Осуществление полезной модели.
Изготовили устройство путем изготовления элементов устройства и последующего их соединения и сообщения между собой, как показано на фиг. 1, 2, 3.
Изготовили стенку 1 из гибкой термосвариваемой полимерной пленки, причем в качестве гибкой пленки использовали двухслойную пленку, выполненную из полиэтилентерефталата (ПЭТ), толщиной 12 мкм. и полиэтилена, толщиной 35 мкм., причем в экспериментах использовали и другие гибкие термосвариваемые пленки. Следует отметить, что вид используемого материала, для изготовления пленки, не является существенным признаком, а существенным является свойство используемой пленки: быть гибкой и термосвариваемой. Из материала стенки 1 выполнили опорные элементы 4 и 5, необходимые для термосваривания и образования полости 2, которая должна быть герметичной. Опорные элементы 4 и 5 представляют собой края стенки 1, необходимые для выполнения термосваривания, а, следовательно, опорные элементы 4 и 5 размещены за пределами полости 2 и полимерного элемента 3. Изготовили полимерный элемент 3 из пластичной полимерсодержащей композиции, которая изготовлена с использованием веществ, указанных ниже. Поместили полимерный элемент 3 на поверхность пленки, а затем сформировали корпус, содержащий стенку 1 и полость 2, при этом корпус изготовили путем термосваривания опорных элементов 4 и 5 между собой, в результате полимерный элемент 3 и воздух разместились в полости 2, которая получилась герметичной. Стенка 1 и опорные элементы 4 и 5 образовали замкнутую границу полости 2. Термосваривание осуществляли при температуре 160-180°С, а время термосваривания 0,5 - 1,2 секунды. Демпфер выполнили в виде стенки 1, опорных элементов 4 и 5, полимерного элемента 3 и воздуха. Стенку 1 и опорные элементы 4 и 5 изготовили с возможностью механического разрушения под воздействием ударной энергии. Полимерный элемент 3 разместили в полости 2 с возможностью пластической деформации под воздействием ударной энергии и сообщили его со стенкой 1. Воздух разместили между стенкой 1 и полимерным элементом 3 с возможностью сжатия и выхода за пределы полости 2 под воздействием ударной энергии. Изготовили совокупный объем стенки 1 и опорных элементов 4 и 5 меньше объема полимерного элемента 3. Изготовили стенку 1 и опорные элементы 4 и 5, которые в совокупности имеют меньшую степень восприятия и рассеивания ударной энергии по сравнению с полимерным элементом 3, выполненным из пластичной полимерсодержащей композиции.
В экспериментах использовали устройство с размерами: S=90 мм., V=90 мм., h=40 мм. В качестве падающего тела 6 использовали диск из гранита, имеющий диаметр 150 мм. и толщину 60 мм. Стенку 1 изготавливали из разных стандартизованных пленок, которые гибкие и обеспечивали термосваривание. Падение падающего тела 6 осуществляли с высоты 4000 мм. под воздействием силы тяжести.
Каждый отдельный полимерный элемент 3 выполнен из пластичной полимерсодержащей композиции, содержащей полимерное связующее и наполнитель.
В результате проведенных многочисленных экспериментов удалось подобрать компоненты, оптимальное количество компонентов, а также количество каждого отдельного компонента в композиции, которые в совокупности обеспечивают требуемое плавное восприятие и плавное рассеивание ударной энергии от падающего под воздействием силы тяжести тела.
Изготовили 21 вариант (варианты со 2 по 22 включительно) пластичной полимерсодержащей композиции, из которых были изготовлены полимерные элементы 3.
Состав пластичной полимерсодержащей композиции включает наполнитель в виде частиц низкой плотности, полимерное связующее, пластификатор.
В качестве частиц низкой плотности могут быть использованы различные материалы, получившие широкое распространение в технике. Например, частицы низкой плотности выбраны из группы, состоящей из вспененного полистирола, вспененного полипропилена, вспененного полиэтилена, вспененного полиэфира. Другие материалы низкой плотности включают вермикулит, перлит, стекло или керамическую пену. Другим наполнителем с низкой плотностью могут быть газосодержащие полимерные микросферы. Типичным примером является Expancell (см. https://www.akzonobel.com/expancel/).
Вспененный полистирол - предпочтительный материал, так как он является дешевым, легкодоступным, легким, инертным и жестким материалом с высокой ударопрочностью.
Такие частицы имеют плотность 1-300 кг/м3, предпочтительно 5-50 кг/м3. Массовое содержание таких частиц составляет 50-98%, предпочтительно 75-90%.
Предпочтительная форма частиц низкой плотности - сферическая, но возможна форма близкая к сферической или несферическая.
Размеры частиц низкой плотности обычно составляют от 20 мкм до 30 мм в наибольшем измерении, предпочтительно 2-25 мм в наибольшем измерении. Частицы могут быть как одного размера, так и комбинации нескольких размеров. Использование комбинации нескольких размеров сферических частиц позволяет повысить плотность упаковки за счет того, что мелкие сферы заполняют пространство между крупными.
Связующее, которое представляет собой несшитый нетоксичный полимер, обеспечивает соединение частиц легкого наполнителя в единую массу, обеспечивая перемещение сфер друг относительно друга при формовании смеси вручную. Связующее должно обладать хорошей адгезией к легким частицам, исключая их выпадение из смеси при формовании ее вручную. Предпочтительно представляет собой гомо- или сополимер винилацетата в виде термопластичной смолы, твердой при комнатной температуре.
Массовое содержание связующего составляет 2-50%, предпочтительно 10-25%. Связующее имеет вязкость в диапазоне 1000-1000000 мПа⋅с, предпочтительно 10000-50000 мПа при температуре смешения 20-100°С.
Пластификатор используется для обеспечения эффективного смешения связующего и наполнителя, обеспечивающий требуемую вязкость и пластичность в условиях эксплуатации. Предпочтительными пластификаторами являются линейные или разветвленные спирты, содержащие одну, две или три спиртовые группы и 2-24 атомов углерода, также соответствующие им сложные эфиры. Например: глицерин, каприловый спирт, додеканол.
Могут быть использованы сложные эфиры глицерина (триацетат глицерина, тристеарат глицерина) и смеси сложных натуральных эфиров глицерина, в том числе частично обработанные, такие как касторовое масло, гидрогенизированное касторовое масло, моноглицерины касторового масла.
Также используются жирные предельные и непредельные карбоновые кислоты, содержащие 6-24 атомов углерода. Например, стеариновая, олеиновая, пальмитиновая, рицинолевая кислоты. Возможно использование смеси различных пластификаторов. Массовое содержание пластификатора составляет от 0,1-50% относительно полимерного связующего, предпочтительно 10-30%.
Дополнительно связующее может содержать пигменты, отдушки, консерванты. Смесь готовят следующим образом.
Связующее разогревают до температуры 70-90°С и смешивают с пластификатором. Далее охлаждают до 30-50°С и вводят частицы низкой плотности. Полученную смесь перемешивают в течение 15-20 минут при той же температуре до получения однородной массы.
Сведения о пластичной полимерсодержащей композиции для вариантов смеси 4,6.
Состав пластичной полимерсодержащей композиции включает воду, полярный гелеобразующий полимер, загуститель, регулятор влажности (увлажнитель). Дополнительно могут быть введены наполнители и такие добавки как: антиадгезионный агент, регулятор рН, пеногаситель, диспергатор, консервант, эмульгатор, краситель и ароматизатор.
Композиция содержит, мас. %: 15-98 воды; 1-20 увлажнителя; 0,1-25 полярного полимера; 0,01-5 загустителя; 1-95 наполнителя; 0,1-5 добавок.
В качестве полярного полимера предпочтительно используется поливиниловый спирт (ПВС) различной молекулярной массы. ПВС может быть частично или полностью гидролизованным (80-98%). Также в качестве индивидуального полярного полимера может быть использован поливинилпирролидон, полисахариды, в частности, гуаровая камедь, ксантановая камедь, альгинаты, а также эфиры целлюлозы, гидроксипропилцеллюлозы, а также природные гелеобразователи.
В качестве загустителя предпочтительно используются бораты, например, тетраборат натрия, тетраборат аммония и т.п., а также борная кислота. Другие возможные загустители включают в себя титанаты, ванадаты и цинкаты, диальдегиды, такие как глутаровый альдегид, полифункциональные кислоты, такие как лимонная
кислота, ангидриды полифункциональных кислот, такие как тримеллитовый ангидрид, соединения содержащие поливалентные катионы, такие как Са2+, Fe3+ и т.п.
Увлажнители необходимы для увеличения времени сохранения требуемых свойств композиции. Используются следующие увлажняющие материалы, например: глицерин, пропиленгликоль, триацетатглицерина, этиленгликоль и их комбинации.
Композиция может включать один или несколько наполнителей, которые могут быть выбраны из группы, состоящей из крахмала, например: кукурузного крахмала, картофельного крахмала, карбоната кальция, целлюлозных волокон, талька, каолина, кварц, слюды, бентонитов, силикатов, диоксида титана и их смесей. Также в качестве наполнителя могут быть использованы частицы низкой плотности, указанные выше.
Композиция может также содержать антиадгезионный агент, например, минеральное масло, полидиметилсилоксан. Регуляторы рН в виде различных солей, образующих буферные растворы, фосфорной кислоты, триэтаноламина. Пеногасители масляного, силиконового типа для исключения повышенного пенообразования при смешении. Консерванты антимикробного и фунгицидного действия для увеличения срока годности композиции. Также для создания визуального или ароматического эффекта могут добавляться пигменты, красители, отдушки, ароматизаторы.
Композицию готовят следующим образом.
При комнатной или повышенной до 60-70°С температуре растворяют полимер. При постоянном перемешивании добавляют загуститель, увлажнитель и необходимые добавки. Далее при комнатной температуре вводится наполнитель и происходит перемешивание до получения однородной массы.
Состав композиции включает воду, крахмалсодержащий материал, увлажнитель, пластификатор. Дополнительно могут вводиться наполнители, поверхностно-активные вещества (ПАВ), диспергаторы, полимерные модификаторы вязкости, консерванты, красители.
Композиция содержит, мас. %: 5-60 воды; 1-20 увлажнителя; 10-6 крахмалсодержащего материала; 1-20 пластификатора, а также может содержать 1-85 наполнителя; 0,1-15 добавок.
В качестве крахмалсодержащего связующего используется мука из пшеницы, ржи, тапиоки, кукурузы, риса, крахмал картофеля, кукурузы, тапиоки, риса и т.п., а также их смеси.
В качестве увлажнителя предпочтительно используются гликоли, например, глицерин, пропиленгликоль, полиэтиленгликолии их комбинации.
Для повышения эластичности смеси используются пластификаторы. В качестве пластификаторов используются минеральные и растительные масла, полидиметилсилоксаны, глицериды (моно-, ди-, три- или их смеси), а также некоторые неорганические соединения, такие как соли, например: хлористый натрий, алюмосульфат калия.
Композиция может включать один, а также несколько наполнителей, в том числе частицы низкой плотности.
В композицию могут быть включены ПАВы для улучшения совместимости между основными компонентами и различными добавками и предотвращения фазового расслоения во время хранения. Для этой цели могут быть использованы, например, сложные эфиры полиэтиленгликоля (ПЭГ) и стеариновой кислоты, сложные эфиры ПЭГ и лауриновой кислоты, этоксилированные спирты, эфиры ПЭГ-сорбитана, такие как моноолеат ПЭГ-сорбитана, ПЭГ сорбитан-моностеарат, ПЭГ сорбитанмонолаурат, а также гидрофобно модифицированные полимеры, например, гидрофобно модифицированные производные целлюлозы, гидрофобно модифицированные полиакрилаты и т.д.
Для изменения текстуры смеси и для регулирования вязкости и эластичности, могут быть использованы полимерные модификаторы, включая неионные, ионные (катионные и анионные) полимеры, такие как производные целлюлозы, например: гидроксиэтилцеллюлоза, этилгидроксиэтилцеллюлоза, метилцеллюлоза, карбоксиметилцеллюлоза, целлюлозы, модифицированные четвертичным аммонием, а также хитозан; камеди, различные гомополимеры, например: полиакриловая кислота, различные полиакрилаты, поливиниловый спирт, поли (N-изопропилакриламид), полиакриламид, полиэтиленоксид, поливинилпирролидон, поли(диметилдиаллиламмонийхлорид) и т.д.
Способ получения указанных композиций основан на нагревании крахмалосодержащего материала при постоянном перемешивании с водой и увлажнителем до температуры, требуемой для желатинирования крахмала, например, до 70°С в течение 5-60 минут. Далее смесь охлаждается до температуры 40°С и вводится пластификатор. В дальнейшем при охлаждении до комнатной температуры и постоянном перемешивании вводятся ПАВы, модификаторы вязкости и другие добавки.
Сведения о пластичной полимерсодержащей композиции для вариантов смеси 10,12.
Состав композиции включает воду, полярный гелеобразующий полимер, загуститель, регулятор влажности. Дополнительно могут быть введены наполнители и такие добавки как: антиадгезионный агент, регулятор рН, пеногаситель, диспергатор, консервант, эмульгатор, краситель и ароматизатор.
Композиция содержит, мас. %: 15-98 воды; 1-20 увлажнителя; 0,1-25 полярного полимера; 0,01-5 загустителя, а также может содержать 1-95 наполнителя; 0,1-5 добавок.
В качестве полярного полимера предпочтительно используется поливиниловый спирт (ПВС) различной молекулярной массы. ПВС может быть частично или полностью гидролизованным (80-98%). Также в качестве индивидуального полярного полимера или смеси с ПВС может быть использован поливинилпирролидон, полисахариды: гуаровая камедь, ксантановая камедь, альгинаты), эфиры целлюлозы, гидроксипропилцеллюлоза, а также другие природные гелеобразователи.
В качестве загустителя используются бораты: тетраборат натрия, тетраборат аммония и т.п., а также борная кислота. Другие возможные загустители включают в себя титанаты, ванадаты, цинкаты, диальдегиды, такие как глутаровый альдегид, полифункциональные кислоты, такие как лимонная кислота, ангидриды полифункциональных кислот, такие как тримеллитовый ангидрид, соединения содержащие поливалентные катионы, такие как Са2+, Fe3+ и т.п.
Увлажнители необходимы для увеличения времени высыхания композиции. Можно использовать широкий спектр увлажняющих материалов; например, глицерин, пропиленгликоль, триацетат глицерина, этиленгликоль и их комбинации.
Композиции могут включать один или несколько наполнителей, выбранные из группы, состоящей из коллоидного диоксида кремния, крахмала, например, кукурузного крахмала, картофельного крахмала, древесной муки, карбоната кальция, целлюлозных волокон, талька, каолина, кварц песок, слюды, бентонитов, силикатов,
диоксида титана и их смесей. Также в качестве наполнителя могут быть использованы частицы низкой плотности, указанные выше.
Композиция может содержать антиадгезионный агент, например, минеральное масло или полидиметилсилоксан. Регуляторы рН в виде различных солей, образующих буферные растворы, фосфорной кислоты или триэтаноламина. Пеногасители масляного, а также силиконового типа для исключения повышенного пенообразования при смешении. Консерванты антимикробного и фунгицидного действия для увеличения срока годности композиции. Также для создания визуального или ароматического эффекта могут добавляться пигменты и ароматизаторы.
Композицию готовят следующим образом.
При комнатной или повышенной температуре 60-70°С растворяют полимер. При постоянном перемешивании добавляют загуститель, увлажнитель и необходимые добавки. Далее при комнатной температуре вводят наполнитель, а далее перемешивают до получения однородной массы.
Состав композиции включает наполнитель, полимерное связующее, пластификатор.
Наполнитель.
В качестве наполнителя используют частицы низкой плотности, выбранные из группы, состоящей из вспененного полистирола, вспененного полипропилена, вспененного полиэтилена, вспененного полиэфира. Другие материалы низкой плотности включают вермикулит, перлит, керамическую пену. Другим наполнителем с низкой плотностью могут быть газосодержащие полимерные микросферы. Типичным примером является Expancell (см. Https://www.akzonobel.com/expancel/).
Вспененный полистирол - предпочтительный материал, так как он является дешевым, легкодоступным, легким, инертным и жестким материалом с высокой ударопрочностью. Указанные частицы имеют плотность 1-300 кг/м3, предпочтительно 5-50 кг/м3. Массовое содержание таких частиц составляет 50-98%, предпочтительно 75-90%.
Предпочтительная форма частиц низкой плотности - сферическая, но возможна форма близкая к сферической или несферическая.
Размеры частиц низкой плотности обычно составляют от 20 мкм. до 30 мм. в наибольшем измерении, предпочтительно 2-25 мм. в наибольшем измерении. Частицы могут быть как одного размера, так и комбинации нескольких размеров. Использование комбинации нескольких размеров сферических частиц позволяет повысить плотность упаковки за счет того, что мелкие сферы заполняют пространство между крупными. Кроме того, в композиции с частицами низкой плотности могут быть использованы такие наполнители как: коллоидный диоксид кремния, древесная мука, карбонат кальция, целлюлозные волокна, тальк, каолин, кварцевый песок, различные слюды, бентониты, силикаты, диоксид титана и др.
Связующее, которое представляет собой несшитый нетоксичный полимер, обеспечивает соединение частиц легкого наполнителя в единую массу, обеспечивая перемещение сфер друг относительно друга при формовании вручную в широком температурном диапазоне. Связующее обладает хорошей адгезией к легким частицам, исключая их выпадение из композиции. Связующее может состоять из гомополимера или сополимера винилацетата с виниллауратом, этиленом и др., гомополимера или сополимера уретана, гомополимера или сополимера бутилена, изобутилена, или гомополимера или сополимера сложного эфира, например, капролактона.
Предпочтительным связующим является гомо- или сополимер винилацетата, представляющий собой термопластичную смолу, твердую при комнатной температуре. Связующее на основе винилацетата имеет вязкость в диапазоне 1000-1000000 мПа⋅с, предпочтительно 10000-50000 мПа при температуре смешения 20-100°С.
Другим вариантом связующего могут быть полиизобутилены (ПИБ). ПИБ средней плотности представляют собой бесцветные, прозрачные, не высыхающие синтетические полиизобутиленовые полимеры со средней молекулярной массой и требуемой вязкостью. Они показывают превосходную совместимость с синтетическими полимерами, включая полистирол, полиэтилен, полипропилен. Существует много коммерчески доступных полиизобутиленов средней вязкости, которые нетоксичны и сертифицированы на соответствие требованиям для косметических и пищевых применений. Как правило, полиизобутилены средней плотности, используемые в заявляемой полезной модели, имеют вязкости в 10000-30000 мПа⋅с, предпочтительно 5000-25000 мПа при 40°С при измерении в соответствии с ASTM D-445. ПИБ с более высокой вязкостью и более высокой молекулярной массой могут быть использованы для получения смесей с большей прочностью и теплостойкостью. Также возможно использование смеси ПИБов, в том числе и с поливинилацетатом, где менее вязкий ПИБ играет роль пластификатора.
Массовое содержание связующего составляет 2-80%, предпочтительно 10-25%.
Пластификатор обеспечивает смешение связующего и наполнителя и получение композиции требуемой вязкости и пластичности. Предпочтительными пластификаторами являются линейные или разветвленные спирты, содержащие одну, две или три спиртовые группы и 2-24 атомов углерода, а также соответствующие им сложные эфиры, например: глицерин, каприловый спирт, додеканол.
Могут быть использованы сложные эфиры глицерина: триацетат глицерина; тристеарат глицерина, а также смеси сложных натуральных эфиров глицерина, в том числе частично обработанные, такие как касторовое масло, гидрогенизированное касторовое масло, моноглицериды касторового масла.
Также используются жирные предельные и непредельные карбоновые кислоты, содержащие 6-24 атомов углерода. Например, стеариновая, олеиновая, пальмитиновая, рицинолевая кислоты. Возможно использование смеси различных пластификаторов. Массовое содержание пластификатора составляет 0,1-50% относительно полимерного связующего, предпочтительно 10-30%.
Дополнительно связующее может содержать пигменты, отдушки, консерванты.
Смесь готовят следующим образом.
Связующее разогревают до температуры 70-90°С и смешивают с пластификатором. Далее охлаждают до 30-50°С и вводят частицы низкой плотности. Полученная смесь перемешивалась при той же температуре до получения однородной композиции в течение 15-20 минут.
Составы композиции включают воду, крахмалсодержащий материал, увлажнитель, пластификатор. Дополнительно могут вводиться наполнители, поверхностно-активные вещества (ПАВ), диспергаторы, полимерные модификаторы вязкости, консерванты, красители.
Композиция содержит, мас. %: 5-60 воды; 1-20 увлажнителя; 10-60 крахмалсодержащего материала; 1-20 пластификатора, а также может содержать 1-85 наполнителя; 0,1-15 добавок.
В качестве крахмалсодержащего связующего используется мука из пшеницы, ржи, тапиоки, кукурузы, риса, крахмал из картофеля, кукурузы, тапиоки, риса и т.п. и их смеси.
В качестве увлажнителя предпочтительно используются гликоли, например, глицерин, пропиленгликоль, полиэтиленгликоли и их комбинации.
Для повышения эластичности смеси используются пластификаторы, которые также называются смягчители. В качестве таких компонентов могут выступать минеральные и растительные масла, полидиметилсилоксаны, глицериды, а также некоторые неорганические соединения, такие как соли: хлористый натрий, алюмосульфат калия.
Композиция может включать один или несколько наполнителей, в том числе частицы низкой плотности.
В композицию могут быть включены ПАВы для улучшения совместимости между основными компонентами и различными добавками и предотвращения фазового расслоения во время хранения. Для этой цели могут быть использованы, например, сложные эфиры ПЭГ и стеариновой кислоты, сложные эфиры ПЭГ и лауриновой кислоты, этоксилированные спирты, эфиры ПЭГ-сорбитана, такие как моноолеат ПЭГ-сорбитана, ПЭГ сорбитан-моностеарат, ПЭГ сорбитан монолаурат, а также гидрофобно модифицированные полимеры, например, гидрофобно модифицированные производные целлюлозы, гидрофобно модифицированные полиакрилаты и т.д.
Для изменения текстуры композиции и для регулирования вязкости и пластичности использованы полимерные модификаторы, включая неионные или ионные полимеры, такие как производные целлюлозы: гидроксиэтилцеллюлоза, этилгидроксиэтилцеллюлоза, метилцеллюлоза, карбоксиметилцеллюлоза, целлюлозы, модифицированные четвертичным аммонием; хитозан; камеди, различные гомополимеры: полиакриловая кислота, различные полиакрилаты, поливиниловый спирт, поли (N-изопропилакриламид), полиакриламид, полиэтиленоксид, поливинилпирролидон, диметилдиаллиламмонийхлорид и т.д.
Способ получения указанных вариантов композиции основан на нагревании крахмалосодержащего материала при постоянном перемешивании с водой и увлажнителем до 70°С, требуемой для желатинирования крахмала в течение 5-60 минут. Далее смесь охлаждается до температуры 40°С и вводится пластификатор. В дальнейшем при охлаждении до комнатной температуры и постоянном перемешивании вводятся ПАВы, модификаторы вязкости и другие добавки.
Составы композиций включают полимер с концевыми гидроксильными группами, загуститель в виде сшивающего агента, наполнитель. Дополнительно могут вводиться пластификатор, антиадгезионные добавки, модификаторы, увлажнители, красители, ароматизаторы.
Коспозиция содержит, мас. %: 1-85 полимера; 0,05-5 загустителя; 10-98,5 наполнителя; 0,1-20 добавок.
В качестве полимера предпочтительно использовать полидиметилсилоксан с концевыми гидроксильными группами. Он обладает хорошими когезионными свойствами и при этом низкой адгезией к большинству поверхностей, не прилипает, например, к рукам и упаковке при использовании. Оптимальная вязкость полимера находится в диапазоне 100-1500 мПа⋅с.
В качестве предпочтительного загустителя, называемого также сшивающим агентом, может быть использована борная кислота или ангидрид борной кислоты.
Композиция может включать один или несколько наполнителей, а также частицы низкой плотности.
Необязательно смесь может содержать пластификатор, предпочтительным вариантом которого являются жирные карбоновые кислоты или спирты, например, олеиновая кислота. Антиадгезионной добавкой может служить вазелиновое масло или нефункциональный полидиметилсилоксан. Выбор модификатора поверхности наполнителя определяется его природой. Например, для кварцевых наполнителей могут применяться различные силаны.
Способ изготовления представленных вариантов композиций состоит из подготовки раствора борной кислоты в воде, а также в ином летучем растворителе, смешении данного раствора с наполнителем, добавками, полимером и дальнейшем нагревании до температуры 60-90°С для удаления растворителя и получения однородной композиции.
Получили 21 вариант пластичной полимерсодержащей композиции.
Из каждого отдельного варианта пластичной полимерсодержащей композиции изготовили полимерный элемент 3. В полость 2 поместили полимерный элемент 3 и воздух (см. фиг. 1), а затем провели эксперименты на предмет реализации назначения, плавного восприятия и плавного рассеивания ударной энергии от падающего под воздействием силы тяжести тела 6, полученные результаты свели в таблицы. Опорная поверхность Б (см. фиг. 3) была образована поверхностью керамической плитки с размерами: 400×400×11 мм.
Для определения плавности рассеивания ударной энергии фиксировали время, необходимое для сжатия устройства с 50 мм. до 10 мм. под воздействием упавшего тела 6, а также фиксировали наличие или отсутствие факта разрушения упавшего тела 6 и тела, содержащего опорную поверхность Б.
Для сохранения лаконичного стиля изложения полученных результатов экспериментов заявители полагают возможным привести полученные данные для одного вида двухслойной пленки, которая была использована для получения стенки 1 и опорных элементов 4 и 5.
Пример.
Материал стенки 1 и опорных элементов 4 и 5 - гибкая двухслойная термосвариваемая пленка, выполненная из полиэтилентерефталата (ПЭТ), толщиной 12 мкм. и полиэтилена, толщиной 35 мкм., т.е. общей толщиной 47 мкм.
Полученные экспериментальные данные указывают на то существенное обстоятельство, что заявляемое устройство обеспечивает требуемую плавность
восприятия и рассеивания ударной энергии от падающего под воздействием силы тяжести тела, реализует назначение и обеспечивает получение заявленного технического результата. Во всех экспериментах была обеспечена сохранность, как упавшего тела 6, так и тела с опорной поверхностью Б. Следует также отметить, что был проведен эксперимент, когда заявляемое устройство не было размещено на опорной поверхности Б, при этом упавшее тело 6 разрушилось на отдельные фрагменты, а также разрушилось на отдельные фрагменты тело с опорной поверхностью Б. Именно плавный характер восприятия и рассеивания ударной энергии позволяет распределить ударную энергию во времени и нивелировать последствия ударного характера подводимой энергии. В результате плавного характера восприятия и рассеивания ударной энергии формируется промежуток времени, который достаточный для размещения в промежутке между опорной поверхностью Б и упавшим телом 6 оснастки, например, веревки, шнура, жгута, троса, ленты, для последующего подъема упавшего тела 6.
Вся представленная выше информация позволяет придти к следующим обоснованным выводам.
Заявленная полезная модель является техническим решением, относящимся к устройству, т.к. формула полезной модели содержит совокупность относящихся к устройству существенных признаков, достаточную для решения указанной заявителем технической проблемы и достижения технического результата, обеспечиваемого полезной моделью.
Из приведенного перечня признаков заявляемой полезной модели и решения поставленной задачи наглядно видно, что решение представляет собой новую совокупность существенных признаков, как сочетание известных и новых признаков, обеспечивающих получение нового технического результата, неизвестного на дату подачи настоящей заявки.
Заявляемая полезная модель обеспечивает решение поставленной задачи и получение нового технического результата, который действительно может быть получен при его использовании. Между совокупностью существенных признаков заявляемой полезной модели и достигаемым техническим результатом существует прямая причинно-следственная связь, т.к. каждый из признаков независимого пункта формулы полезной модели необходим, а вместе достаточны для обеспечения получения нового технического результата. Каждый существенный признак полезной модели, нашедший свое выражение в независимом пункте формулы полезной модели, влияет на достижение указанного выше технического результата.
Каждый признак полезной модели, представленный в независимом пункте формулы полезной модели, является существенным, а их совокупность образует совокупность существенных признаков полезной модели, оказывающих влияние на достижение технического результата. Признаки полезной модели, характеризующие взаимное размещение отдельных элементов устройства друг относительно друга, выполнение отдельных элементов устройства определенным образом, соотношения объемов отдельных элементов устройства, являются существенными, т.к. оказывают свое влияние на достижение технического результата и решение технической проблемы.
Заявляемая полезная модель является промышленно применимой, т.к. может быть использована для решения экологических проблем в промышленности, сельском хозяйстве, здравоохранении и других отраслях экономики или в социальной сфере, где используются устройства заявленного вида. Заявляемая полезная модель может быть воспроизведена в том виде, как оно охарактеризовано в независимом пункте формулы полезной модели с использованием известных и доступных материалов, технологий, технологического оборудования и имеющихся навыков работников. В случае осуществления полезной модели действительно возможна реализация указанного выше назначения и получение заявленного технического результата. Для изготовления элементов устройства используют общеизвестные материалы, технологические процессы и оборудование.
Заявляемая полезная модель является новой, т.к. она неизвестна из уровня техники. Не известна из уровня техники совокупность существенных признаков заявляемой полезной модели и их влияние на получение заявляемого технического результата.
Существенные признаки полезной модели носят технический характер, идентифицируемы и охарактеризованы в терминах, которые известны в технике.
Совокупность существенных признаков заявляемой полезной модели, необходима и достаточна для получения заявляемого технического результата.
Заявленная совокупность признаков полезной модели обеспечивает получение неожиданного, сверхсуммарного технического результата, который превосходит технический результат, получаемый от каждого существенного признака в отдельности, применительно к объектам указанного назначения.
Заявленная полезная модель соответствует условиям патентоспособности, предусмотренным абзацем первым пункта 1 статьи 1351 Гражданского кодекса Российской Федерации (далее - Кодекс): является техническим решением, относящимся к устройству, достигается указанный технический результат, существует причинно-следственная связь между признаками заявленной полезной модели и указанным техническим результатом, описание полезной модели содержит обоснование достижения технического результата, обеспечиваемого полезной моделью, полезная модель не противоречит известным законам природы и знаниям современной науки о них.
Заявители выполнили требования к документах заявки, предусмотренные подпунктами 1-4 пункта 2 статьи 1376 Кодекса. Описание полезной модели раскрывает ее с полнотой, достаточной для осуществления полезной модели специалистом в данной области техники. Содержатся в документах заявки сведения о назначении полезной модели, о техническом результате, обеспечиваемом полезной моделью, раскрыта совокупность существенных признаков, необходимых для достижения указанного заявителем технического результата. Заявителем соблюдены установленные требования к документам заявки, применяемые при раскрытии сущности полезной модели и раскрытии сведений о возможности осуществления полезной модели.
Заявителем соблюдены требования, установленные подпунктом 3 пункта 2 статьи 1376 Кодекса к содержанию формулы полезной модели.
Таким образом, заявленная полезная модель является устройством, соответствует требуемым условиям патентоспособности полезной модели (новизна, промышленная применимость), описание полезной модели раскрывает ее сущность с полнотой, достаточной для осуществления полезной модели специалистом в данной области техники, полезная модель обеспечивает получение заявленного технического результата, решение поставленной задачи.
Claims (39)
1. Устройство для восприятия и рассеивания ударной энергии от падающего под воздействием силы тяжести тела, содержащее демпфер, полимерный элемент, воздух, корпус со стенкой и полостью, полимерный элемент и воздух размещены в полости, отличающееся тем, что полость выполнена герметичной, а стенка выполнена из гибкой термосвариваемой полимерной пленки, при этом на стенке выполнены опорные элементы, которые скреплены между собой посредством их термосваривания, причем стенкой и опорными элементами образована замкнутая граница полости, а демпфер образован стенкой, опорными элементами, полимерным элементом и воздухом, причем стенка и опорные элементы выполнены с возможностью механического разрушения под воздействием ударной энергии, при этом полимерный элемент установлен с возможностью пластической деформации под воздействием ударной энергии и сообщен со стенкой, а воздух размещен между стенкой и полимерным элементом с возможностью сжатия и выхода за пределы полости под воздействием ударной энергии, при этом совокупный объем стенки и опорных элементов меньше объема полимерного элемента, а стенка и опорные элементы в совокупности имеют меньшую степень восприятия и рассеивания ударной энергии по сравнению с полимерным элементом, выполненным из пластичной полимерсодержащей композиции.
2. Устройство для восприятия и рассеивания ударной энергии от падающего под воздействием силы тяжести тела по п.1, отличающееся тем, что пластичная полимерсодержащая композиция содержит полистирольные вспененные сферы, винилацетат смола, додеканол, стеарат глицерина при следующем соотношении компонентов, мас.%:
3. Устройство для восприятия и рассеивания ударной энергии от падающего под воздействием силы тяжести тела по п.1, отличающееся тем, что пластичная полимерсодержащая композиция содержит полистирольные вспененные сферы, винилацетат смола, стеарат глицерина, глицерин, олеиновую кислоту при следующем соотношении компонентов, мас.%:
4. Устройство для восприятия и рассеивания ударной энергии от падающего под воздействием силы тяжести тела по п.1, отличающееся тем, что пластичная полимерсодержащая композиция содержит полистирольные вспененные сферы, винилацетата смолу, додеканол, олеиновую кислоту при следующем соотношении компонентов, мас.%:
5. Устройство для восприятия и рассеивания ударной энергии от падающего под воздействием силы тяжести тела по п.1, отличающееся тем, что пластичная полимерсодержащая композиция содержит поливиниловый спирт, гуаровую камедь, борную кислоту, пропиленгликоль, вазелиновое масло, тальк, крахмал кукурузный, воду при следующем соотношении компонентов, мас.%:
6. Устройство для восприятия и рассеивания ударной энергии от падающего под воздействием силы тяжести тела по п.1, отличающееся тем, что пластичная полимерсодержащая композиция содержит гуаровую камедь, борную кислоту, пропиленгликоль, вазелиновое масло, воду при следующем соотношении компонентов, мас.%:
7. Устройство для восприятия и рассеивания ударной энергии от падающего под воздействием силы тяжести тела по п.1, отличающееся тем, что пластичная полимерсодержащая композиция содержит пшеничную муку, картофельный крахмал, глицерин, алюмосульфат калия, моноолеат глицерина, ПЭГ сорбитан-моностеарат, ксантановую камедь, вазелиновое масло, тальк, воду при следующем соотношении компонентов, мас.%:
8. Устройство для восприятия и рассеивания ударной энергии от падающего под воздействием силы тяжести тела по п.1, отличающееся тем, что пластичная полимерсодержащая композиция содержит пшеничную муку, картофельный крахмал, глицерин, алюмосульфат калия, моноолеат глицерина, ксантановую камедь, вазелиновое масло, тальк, воду при следующем соотношении компонентов, мас.%:
9. Устройство для восприятия и рассеивания ударной энергии от падающего под воздействием силы тяжести тела по п.1, отличающееся тем, что пластичная полимерсодержащая композиция содержит пшеничную муку, картофельный крахмал, глицерин, моноолеат глицерина, ПЭГ сорбитан-моностеарат, вазелиновое масло, тальк, полимерные микросферы, воду при следующем соотношении компонентов, мас.%:
10. Устройство для восприятия и рассеивания ударной энергии от падающего под воздействием силы тяжести тела по п.1, отличающееся тем, что пластичная полимерсодержащая композиция содержит поливиниловый спирт, гуаровую камедь, борную кислоту, пропиленгликоль, вазелиновое масло, тальк, крахмал кукурузный, воду при следующем соотношении компонентов, мас.%:
11. Устройство для восприятия и рассеивания ударной энергии от падающего под воздействием силы тяжести тела по п.1, отличающееся тем, что пластичная полимерсодержащая композиция содержит гуаровую камедь, борную кислоту, пропиленгликоль, вазелиновое масло, воду при следующем соотношении компонентов, мас.%:
12. Устройство для восприятия и рассеивания ударной энергии от падающего под воздействием силы тяжести тела по п.1, отличающееся тем, что пластичная полимерсодержащая композиция содержит полистирольные вспененные сферы, винилацетата смолу, додеканол, стеарат глицерина при следующем соотношении компонентов, мас.%:
13. Устройство для восприятия и рассеивания ударной энергии от падающего под воздействием силы тяжести тела по п.1, отличающееся тем, что пластичная полимерсодержащая композиция содержит полистирольные вспененные сферы, винилацетата смолу, стеарат глицерина, глицерин, олеиновую кислоту при следующем соотношении компонентов, мас.%:
14. Устройство для восприятия и рассеивания ударной энергии от падающего под воздействием силы тяжести тела по п.1, отличающееся тем, что пластичная полимерсодержащая композиция содержит полистирольные вспененные сферы, винилацетата смолу, додеканол, олеиновую кислоту при следующем соотношении компонентов, мас.%:
15. Устройство для восприятия и рассеивания ударной энергии от падающего под воздействием силы тяжести тела по п.1, отличающееся тем, что пластичная полимерсодержащая композиция содержит пшеничную муку, картофельный крахмал, глицерин, алюмосульфат калия, моноолеат глицерина, ПЭГ сорбитан-моностеарат, ксантановую камедь, вазелиновое масло, тальк, воду при следующем соотношении компонентов, мас.%:
16. Устройство для восприятия и рассеивания ударной энергии от падающего под воздействием силы тяжести тела по п.1, отличающееся тем, что пластичная полимерсодержащая композиция содержит пшеничную муку, картофельный крахмал, глицерин, алюмосульфат калия, моноолеат глицерина, ксантановую камедь, вазелиновое масло, тальк, воду при следующем соотношении компонентов, мас.%:
17. Устройство для восприятия и рассеивания ударной энергии от падающего под воздействием силы тяжести тела по п.1, отличающееся тем, что пластичная полимерсодержащая композиция содержит пшеничную муку, картофельный крахмал, глицерин, моноолеат глицерина, ПЭГ сорбитан-моностеарат, вазелиновое масло, тальк, полимерные микросферы, воду при следующем соотношении компонентов, мас.%:
18. Устройство для восприятия и рассеивания ударной энергии от падающего под воздействием силы тяжести тела по п.1, отличающееся тем, что пластичная полимерсодержащая композиция содержит полидиметилсилоксан с концевыми гидроксильными группами, борную кислоту, олеиновую кислоту, кварцевый песок с размерами частиц 0,2-0,4 мм, глицерин, вазелиновое масло при следующем соотношении компонентов, мас.%:
19. Устройство для восприятия и рассеивания ударной энергии от падающего под воздействием силы тяжести тела по п.1, отличающееся тем, что пластичная полимерсодержащая композиция содержит полидиметилсилоксан с концевыми гидроксильными группами, борную кислоту, олеиновую кислоту, коллоидный диоксид кремния, глицерин, вазелиновое масло при следующем соотношении компонентов, мас.%:
20. Устройство для восприятия и рассеивания ударной энергии от падающего под воздействием силы тяжести тела по п.1, отличающееся тем, что пластичная полимерсодержащая композиция содержит полидиметилсилоксан с концевыми гидроксильными группами, борную кислоту, олеиновую кислоту, кварцевый песок с размерами частиц 0,2-0,4 мм, коллоидный диоксид кремния, вазелиновое масло при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019108427U RU190828U1 (ru) | 2019-03-25 | 2019-03-25 | Устройство для восприятия и рассеивания ударной энергии от падающего под воздействием силы тяжести тела |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019108427U RU190828U1 (ru) | 2019-03-25 | 2019-03-25 | Устройство для восприятия и рассеивания ударной энергии от падающего под воздействием силы тяжести тела |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU190828U1 true RU190828U1 (ru) | 2019-07-15 |
Family
ID=67309772
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019108427U RU190828U1 (ru) | 2019-03-25 | 2019-03-25 | Устройство для восприятия и рассеивания ударной энергии от падающего под воздействием силы тяжести тела |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU190828U1 (ru) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4221529A1 (de) * | 1991-10-30 | 1993-05-06 | O & K Orenstein & Koppel Ag, 1000 Berlin, De | Einrichtung zum elastischen daempfen des stosses von zwei sich aufeinander zu bewegenden bauteilen |
| WO1998015755A1 (en) * | 1996-10-09 | 1998-04-16 | The B.F. Goodrich Co. | Dry media suspension system for aircraft |
| RU2128301C1 (ru) * | 1998-06-02 | 1999-03-27 | Кеглин Борис Григорьевич | Фрикционный амортизатор |
| RU2156899C1 (ru) * | 1999-07-01 | 2000-09-27 | Бетенев Петр Михайлович | Упругий демпфер |
| RU157497U1 (ru) * | 2015-02-16 | 2015-12-10 | Олег Николаевич ГОЛОВАЧ | Аппарат, поглощающий энергию удара |
-
2019
- 2019-03-25 RU RU2019108427U patent/RU190828U1/ru active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4221529A1 (de) * | 1991-10-30 | 1993-05-06 | O & K Orenstein & Koppel Ag, 1000 Berlin, De | Einrichtung zum elastischen daempfen des stosses von zwei sich aufeinander zu bewegenden bauteilen |
| WO1998015755A1 (en) * | 1996-10-09 | 1998-04-16 | The B.F. Goodrich Co. | Dry media suspension system for aircraft |
| RU2128301C1 (ru) * | 1998-06-02 | 1999-03-27 | Кеглин Борис Григорьевич | Фрикционный амортизатор |
| RU2156899C1 (ru) * | 1999-07-01 | 2000-09-27 | Бетенев Петр Михайлович | Упругий демпфер |
| RU157497U1 (ru) * | 2015-02-16 | 2015-12-10 | Олег Николаевич ГОЛОВАЧ | Аппарат, поглощающий энергию удара |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU726931B2 (en) | Air treatment gel compositions | |
| US9062245B2 (en) | Liquid-retaining elastomeric compositions | |
| RU190828U1 (ru) | Устройство для восприятия и рассеивания ударной энергии от падающего под воздействием силы тяжести тела | |
| BRPI0602881A (pt) | composição supressora de poeira | |
| AR050082A1 (es) | Uso de suspension polimerica fluidizada a base de polietilenglicol en sistemas funcionales | |
| ATE133573T1 (de) | Feuerlösch- und brandschutzmittel | |
| JP2011513677A (ja) | 改良された水性ベース絶縁性流体及び関連方法 | |
| RU190832U1 (ru) | Устройство для восприятия и рассеивания ударной энергии от падающего под воздействием силы тяжести тела | |
| RU190827U1 (ru) | Устройство для восприятия и рассеивания ударной энергии от падающего под воздействием силы тяжести тела | |
| WO2016002752A1 (ja) | 水性化粧料 | |
| MX2009001227A (es) | Pelicula superficial protectora para un liquido. | |
| WO1993017859A1 (en) | Flowable, pressure-compensating material and process for producing same | |
| MX2020008004A (es) | Composicion de tinta cosmetica estable. | |
| CN108697652A (zh) | 膜组合物及生产膜组合物的方法 | |
| RU190830U1 (ru) | Устройство для восприятия и рассеивания ударной энергии от падающего под воздействием силы тяжести тела | |
| RU190833U1 (ru) | Устройство для восприятия и рассеивания ударной энергии от падающего под воздействием силы тяжести тела | |
| RU190829U1 (ru) | Устройство для восприятия и рассеивания ударной энергии от падающего под воздействием силы тяжести тела | |
| CN108770358A (zh) | 用于具有密度改性剂的柔性密封剂的系统和方法 | |
| KR100680575B1 (ko) | 생분해성 수용성 코팅졸 조성물 | |
| US20100190887A1 (en) | Water-based moldable modeling dough and method preparing therefor | |
| WO2002011879A1 (en) | Trauma mitigation and pressure reducing composition | |
| US6509385B2 (en) | Trauma mitigation and pressure reducing composition | |
| AU2015228120B2 (en) | Polylactic acid composition | |
| JP2011094279A5 (ru) | ||
| US4777065A (en) | Composition for sealing sliding contact section |