RU2397467C2 - Rack for helmet protective properties evaluation - Google Patents
Rack for helmet protective properties evaluation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2397467C2 RU2397467C2 RU2008137999/02A RU2008137999A RU2397467C2 RU 2397467 C2 RU2397467 C2 RU 2397467C2 RU 2008137999/02 A RU2008137999/02 A RU 2008137999/02A RU 2008137999 A RU2008137999 A RU 2008137999A RU 2397467 C2 RU2397467 C2 RU 2397467C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- platform
- layout
- head
- neck
- cylindrical surface
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Helmets And Other Head Coverings (AREA)
- Auxiliary Devices For Music (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к устройствам для определения защитных свойств бронешлемов, в частности к устройствам для испытания касок защитных на амортизацию.The invention relates to devices for determining the protective properties of armored helmets, in particular to devices for testing protective helmets for depreciation.
Известен стенд для испытаний защитных свойств бронешлема, который содержит платформу с установленным на ней основанием, ударный механизм, макет головы в виде емкости, заполненной жидкостью, с силоизмерительный датчиком, установленным внутри нее на стержне (Патент RU 2254544 С2, 20.09.2004, F41H 1/00) [1].A well-known bench for testing the protective properties of a helmet, which contains a platform with a base installed on it, a percussion mechanism, a head model in the form of a container filled with liquid, with a force measuring sensor mounted inside it on a rod (Patent RU 2254544 C2, 09.20.2004, F41H 1 / 00) [1].
Известен также биомеханический имитатор головы человека "БИГ-2", заполненный жидкостью, с регистратором максимального давления [2, стр.341-343]. Имитатор не приспособлен для замеров импульсов давления и изменения положения имитатора головы к линии ударного воздействия.Also known is a biomechanical simulator of the human head "BIG-2", filled with liquid, with a maximum pressure recorder [2, p. 341-343]. The simulator is not suitable for measuring pressure pulses and changing the position of the head simulator to the line of impact.
Недостатком стенда, приведенного в патенте RU 2254544 С2, 20.09.2004, F41H 1/00 (2006.01) (прототипа), является недостаточная сходимость результатов от эксперимента к эксперименту при использовании способа определения амортизационной способности по характеру изменения давления, что не позволяет получить полную объективную оценку степени ударного воздействия на объект, а также невозможность фиксировать положение головы при производстве ударов под различными углами. На сходимость результатов в значительной степени влияют параметры жидкости, влияющие на показатель упругости макета. Изменение показателя упругости возможно путем изменения давления жидкости в макете.The disadvantage of the stand shown in patent RU 2254544 C2, 09/20/2004, F41H 1/00 (2006.01) (prototype), is the lack of convergence of the results from experiment to experiment when using the method of determining the depreciation ability by the nature of the pressure change, which does not allow to obtain a full objective assessment of the degree of impact on the object, as well as the inability to fix the position of the head during impacts from various angles. The convergence of the results is largely influenced by the parameters of the liquid, which affect the elasticity index of the layout. A change in the elasticity index is possible by changing the fluid pressure in the layout.
В настоящее время установлено, что основным показателем разрушения является сила, которая связана с импульсом силы и количеством движения. Из курса физики известно, что при ударном воздействии передача количества движения происходит через импульс и что импульс силы при этом численно равен переданному количеству движения. В известном стенде количество движения передается массе оболочки макета головы и жидкости, и изменение ориентации силоизмерительного датчика относительно направления удара приводит к изменению его показаний. Это снижает точность определения параметра воздействия.It has now been established that the main indicator of destruction is the force, which is associated with the momentum of the force and the momentum. It is known from the course of physics that during impact, the transmission of momentum occurs through an impulse and that the momentum of a force is numerically equal to the transmitted momentum. In the well-known stand, the momentum is transmitted to the mass of the shell of the layout of the head and fluid, and a change in the orientation of the load sensor relative to the direction of the impact leads to a change in its readings. This reduces the accuracy of determining the exposure parameter.
Задачей является создание возможности ориентации датчика к линии ударного воздействия путем изменения положения макета головы и сохранения положения датчика на линии передачи количества движения, а также обеспечить возможность изменения показателя упругопластических свойств имитатора головы.The objective is to create the possibility of orienting the sensor to the line of impact by changing the position of the head layout and maintaining the position of the sensor on the transmission line of the momentum, as well as to provide the ability to change the elastoplastic properties of the head simulator.
Задачей, решаемой изобретением, является создания стенда для реализации способа, при котором основным показателем является точность регистрации отношения импульса давления ко времени его изменения в процессе развития временной полости непосредственно в макете головы при разных углах воздействия удара и при изменении внешних условий.The problem solved by the invention is to create a stand for implementing the method in which the main indicator is the accuracy of recording the ratio of the pressure impulse to the time of its change during the development of the temporary cavity directly in the head layout at different angles of impact and when changing external conditions.
Для этого стенд для определения защитных свойств бронешлема, содержащий платформу с установленным на ней основанием, ударный механизм, макет головы в виде емкости, заполненной жидкостью, с установленным внутри нее на стержне силоизмерительным датчиком, содержит макет шеи, расширительный бачок, вход которого соединен трубопроводом через вентиль с эластичной емкостью макета головы, а выход - с источником избыточного давления, при этом платформа выполнена в виде цилиндрической поверхности с центром вращения на линии направления удара, основание содержит ось для установки макета шеи, установлено в пазах цилиндрической поверхности платформы и закреплено на ней с помощью фиксаторов, при этом макет шеи установлен с возможностью вращения на оси основания и закреплен на основании при помощи фиксаторов, емкость макета головы выполнена эластичной, содержит окантовку в нижней части, выполненную за одно с ней, и закреплена посредством окантовки на ограничителе ее перемещения на макете шеи, который удерживает макет головы в приподнятом состоянии от основания, силоизмерительный датчик выполнен сферической формы, причем центр датчика расположен на пересечении линии оси вращения цилиндрической поверхности платформы и линии направления удара. Ударный механизм для тарировки стенда выполнен в виде маятника и снабжен регистратором угла отскока, выполненным в виде подвижной стрелки и взаимодействующим с маятником посредством собачки.To do this, a stand for determining the protective properties of the helmet, containing a platform with a base mounted on it, a percussion mechanism, a head model in the form of a container filled with liquid, with a force measuring sensor installed inside it on the rod, contains a neck model, an expansion tank, the inlet of which is connected via a pipeline through a valve with an elastic capacity for the model of the head, and the outlet with a source of overpressure, while the platform is made in the form of a cylindrical surface with a rotation center on the line of impact, The neck contains an axis for installing the neck layout, is installed in the grooves of the cylindrical surface of the platform and fixed on it with the help of clamps, while the neck layout is mounted for rotation on the axis of the base and fixed on the base with clamps, the capacity of the head layout is elastic, contains a border in the lower part, made for one with it, and secured by a fringing on the limiter of its movement on the layout of the neck, which keeps the layout of the head in an elevated state from the base, force measuring yes the probe is spherical in shape, with the center of the sensor located at the intersection of the axis of rotation of the cylindrical surface of the platform and the line of impact. The shock mechanism for calibrating the stand is made in the form of a pendulum and is equipped with a bounce angle recorder made in the form of a moving arrow and interacting with the pendulum by means of a dog.
Нижняя часть макета головы имеет штуцер с краником для заполнения полости жидкостью и имеет форму конуса для облегчения вытеснения воздуха при заполнении.The lower part of the head layout has a fitting with a faucet for filling the cavity with liquid and has the shape of a cone to facilitate the displacement of air during filling.
Для повышения точности замера давления и сходимости результатов при различных внешних условиях (например, при изменении атмосферного давления, которое может меняться в значительных пределах) необходимо обеспечивать постоянство упругопластических свойств имитатора головы. Это достигается или связью полости макета головы с атмосферой, или созданием определенного избыточного давления в его полости относительно внешнего давления. Для этого штуцер соединяют трубопроводом с дополнительной емкостью с жидкостью. При этом емкость может быть соединена с источником избыточного давления. Перед ударом кран на штуцере должен быть закрыт для исключения вытекания жидкости из полости макета головы.To increase the accuracy of pressure measurement and the convergence of the results under various external conditions (for example, when the atmospheric pressure changes, which can vary significantly), it is necessary to ensure the constancy of the elastoplastic properties of the head simulator. This is achieved either by connecting the cavity of the head layout with the atmosphere, or by creating a certain excess pressure in its cavity relative to external pressure. To do this, the fitting is connected by a pipe with an additional container with liquid. In this case, the container can be connected to a source of overpressure. Before impact, the valve on the fitting must be closed to prevent leakage of fluid from the cavity of the head layout.
На чертеже представлена схема стенда для испытаний защитных свойств бронешлемов.The drawing shows a diagram of a stand for testing the protective properties of armored helmets.
Стенд содержит платформу 1, которая имеет цилиндрическую поверхность 2 с пазами 3, на которой жестко с помощью фиксаторов 4 закреплено основание 5 с осью 6. На этой оси с возможностью вращения установлен макет шеи 7 головы, который с помощью фиксаторов 8 крепится к основанию 5. Ударник 9 выполнен в виде маятника и служит для тарировки. Маятник снабжен дополнительной стрелкой 10 регистрации угла его отскока от макета и собачкой 11, уставленной на маятнике. Стрелка установлена подвижно на оси вращения маятника, ограничитель 12 не позволяет стрелке перемешаться за вертикальную линию в сторону макета. На цилиндрической поверхности платформы 1 и основании 5 нанесены шкалы угломера для регистрации положения макета головы 13 относительно линии удара. Макет головы выполнен в виде эластичной емкости, заполненной жидкостью. В нижней части макет имеет окантовку 14, выполненную заодно с ним, и с помощью нее крепится хомутом 15 к имитатору шеи 7.The stand contains a platform 1, which has a cylindrical surface 2 with
В центре площадки, ограниченной окантовкой, расположена горловина 16. Горловина перекрыта пробкой 17. В пробке закреплен стрежень, с силоизмерительным датчиком 18, и штуцер 19 с вентилем 20, выход которого соединен трубопроводом 21 со входом расширителя 22, выход которого соединен с источником избыточного давления 23. Датчик 18 соединен с регистрирующей аппаратурой 24. На макет головы одет бронешлем 25.In the center of the platform, limited by the edging, there is a
Стенд работает следующим образом.The stand works as follows.
Перед установкой макета заполняют внутреннюю полость головы 13 и расширительную емкость 22 жидкостью, закрывают вентиль. Воздух вытесняют за счет создания неплотности между пробкой и горловиной.Before installing the layout fill the internal cavity of the
После установки макета открывают вентиль 20, включают источник избыточного давления 23 и создают некоторое избыточное давление в полости макета. После чего вентиль закрывают. Избыточное давление может контролироваться силоизмерительным датчиком 18 и регистрирующей аппаратурой 24.After installing the layout, open the
Перед ударом производят установку основания на платформе 1 и поворачивают макет головы на оси для ориентации бронешлема по отношению к удару.Before the strike, the base is installed on the platform 1 and the head layout is rotated on the axis to orient the helmet in relation to the strike.
При тарировке производят удар по незащищенному макету головы. Отклоняют маятник на определенный угол и отпускают. При движении маятника по направлению к макету собачка 11 проходит стрелку 10, которая к этому времени упирается в упор 12. Маятник производит удар по макету, внедряется в него на некоторую глубину. При обратном движении собачка захватывает стрелку и, увлекая ее за собой, перемещает на угол отскока маятника. После остановки маятника он отходит от него, а стрелка оставляет показания. При ударе внутри емкости возникает импульс давления, который регистрируется с помощью аппаратуры 24. Производят удар по защищенному макету головы (например, метаемым элементом) и регистрируют переданный импульс давления. С использованием разработанных способов обработки импульсов давления при ударах по защищенному и незащищенному макету (например, по патенту RU 2254544 С2) производят оценку защитных свойств бронешлема. Стенд позволяет производить воздействия на бронешлем под разными углами, сохраняя положение регистрирующего элемента на линии производства удара и возможность изменения показателя упругопластических свойств макета головы за счет изменения избыточного давления, что позволяет повысить точность замера импульса давления и сходимость результатов при различных внешних условиях.When calibrating, they strike an unprotected head layout. The pendulum is deflected by a certain angle and released. When the pendulum moves towards the breadboard, the
Источники информацииInformation sources
1. Патент RU 2254544 С2, 20.09.2004, F41H 1/1 (2006.01.) Способ определения защитных свойств средств индивидуальной защиты / П.В.Трофимов, В.А.Знахурко, Т.С.Романова, В.Г.Михеев, С.М.Логаткин, Е.П.Тырнов. - заявл. 25.03.2003.1. Patent RU 2254544 C2, September 20, 2004, F41H 1/1 (2006.01.) A method for determining the protective properties of personal protective equipment / P.V. Trofimov, V.A. Znakhurko, T. S. Romanova, V. G. Mikheev , S.M. Logatkin, E.P. Tyrnov. - declared. 03/25/2003.
2. Сладкевич В.А., Логаткин С.М., Тырнов Е.П., Альтов Д.А. Биомеханический имитатор головы для оценки ударостойкости бронешлемов при обстреле // Тезисы докладов V международной конференции "Новейшие технологии в области конструирования и применения баллистических материалов и средств защиты". - г.Хотьково Моск. области: Б.и., 2000. - С.48-49.2. Sladkevich V. A., Logatkin S. M., Tarnov E. P., Altov D. A. Biomechanical head simulator for assessing the impact resistance of armored helmets during shelling // Abstracts of the V international conference "The latest technology in the design and use of ballistic materials and protective equipment." - Khotkovo Mosk. area: B.I., 2000. - P. 48-49.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008137999/02A RU2397467C2 (en) | 2008-09-25 | 2008-09-25 | Rack for helmet protective properties evaluation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008137999/02A RU2397467C2 (en) | 2008-09-25 | 2008-09-25 | Rack for helmet protective properties evaluation |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2008137999A RU2008137999A (en) | 2010-03-27 |
RU2397467C2 true RU2397467C2 (en) | 2010-08-20 |
Family
ID=42138085
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008137999/02A RU2397467C2 (en) | 2008-09-25 | 2008-09-25 | Rack for helmet protective properties evaluation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2397467C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2644901C1 (en) * | 2017-01-11 | 2018-02-14 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "ВОЕННАЯ АКАДЕМИЯ МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ имени генерала армии А.В. Хрулева" | Method of determining injury safety of armored helmet in case of explosion of ammunition |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016026019A1 (en) * | 2014-08-21 | 2016-02-25 | Her Majesty The Queen In Right Of Canada As Represented By The Minister Of National Defence | Apparatus and method for ballistic testing |
CN116773173B (en) * | 2023-06-26 | 2024-01-16 | 中国人民解放军军事科学院系统工程研究院 | Method for testing wearing stability of helmet |
-
2008
- 2008-09-25 RU RU2008137999/02A patent/RU2397467C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2644901C1 (en) * | 2017-01-11 | 2018-02-14 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "ВОЕННАЯ АКАДЕМИЯ МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ имени генерала армии А.В. Хрулева" | Method of determining injury safety of armored helmet in case of explosion of ammunition |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2008137999A (en) | 2010-03-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN106226176B (en) | Underwater explosion loading acts on lower rock dynamic mechanical test method | |
RU2397467C2 (en) | Rack for helmet protective properties evaluation | |
Chadli et al. | A new instrument for punch analysis in boxing | |
US7243526B2 (en) | Device and method for measuring the impact properties of a sport field surface | |
KR20100050796A (en) | Apparatus for simulating fluid leakage of valve | |
CN111474067B (en) | Hopkinson pressure bar test system for simulating fluid environment | |
WO2010142054A1 (en) | Method for inspecting tyres enabling the on-site detection of defects, the state of wear of the rubber, or the internal condition of the tyre | |
US20110214506A1 (en) | Apparatus and method for evaluating mechanical properties of geo-materials | |
CN107587530B (en) | A kind of measuring device and measuring method of taper pile power p-y curve | |
Carey et al. | LEAP-GWU-2015 centrifuge test at UC Davis | |
RU81876U1 (en) | STAND FOR DETERMINING THE PROTECTIVE PROPERTIES OF BRONESHELEMAM | |
JP2018159694A (en) | Device for measuring injection energy of flying object and flying characteristics acquisition program | |
CN106404239A (en) | Liquefied natural gas storage tank inner tank precooling temperature and stress test system | |
CN105738227A (en) | Anti-anchoring experimental device of submarine pipelines under enrockment protection layer | |
RU2716073C1 (en) | Test bench for testing target sensors of fuze devices | |
KR102020260B1 (en) | Non-destructive strength field measurement device and method to utilize impulse | |
RU2359728C2 (en) | Training equipment-dynamometre for measurement of dynamic parametres of blow | |
CN105544623A (en) | Calibrating device and calibrating method applied to dynamic measuring instrument of foundation pile | |
Esparza et al. | Measurement of Blast Waves from Bursting Pressureized Frangible Spheres | |
RU82308U1 (en) | STAND FOR DETERMINING THE PROTECTIVE PROPERTIES OF VEHICLES | |
Sadovnychiy et al. | Evaluation of distance measurement accuracy by odometer for pipelines pigs | |
JPH0157727B2 (en) | ||
Hann et al. | Physical Modelling | |
Marangoni et al. | Impact stresses in human head-neck model | |
RU2254544C2 (en) | Method for determination of protective properties of individual protection means |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110926 |