RU2660314C1 - Противоударный элемент одежды - Google Patents

Противоударный элемент одежды Download PDF

Info

Publication number
RU2660314C1
RU2660314C1 RU2017118540A RU2017118540A RU2660314C1 RU 2660314 C1 RU2660314 C1 RU 2660314C1 RU 2017118540 A RU2017118540 A RU 2017118540A RU 2017118540 A RU2017118540 A RU 2017118540A RU 2660314 C1 RU2660314 C1 RU 2660314C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
shockproof
base
protective
spirals
fabric
Prior art date
Application number
RU2017118540A
Other languages
English (en)
Inventor
Ирина Александровна Пономарева
Светлана Николаевна Холодова
Алексей Евгеньевич Пономарев
Юрий Игоревич Булыгин
Олег Викторович Денисов
Бесик Чохоевич Месхи
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Донской государственный технический университет", (ДГТУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Донской государственный технический университет", (ДГТУ) filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Донской государственный технический университет", (ДГТУ)
Priority to RU2017118540A priority Critical patent/RU2660314C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2660314C1 publication Critical patent/RU2660314C1/ru

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63BAPPARATUS FOR PHYSICAL TRAINING, GYMNASTICS, SWIMMING, CLIMBING, OR FENCING; BALL GAMES; TRAINING EQUIPMENT
    • A63B71/00Games or sports accessories not covered in groups A63B1/00 - A63B69/00
    • A63B71/08Body-protectors for players or sportsmen, i.e. body-protecting accessories affording protection of body parts against blows or collisions
    • A63B71/12Body-protectors for players or sportsmen, i.e. body-protecting accessories affording protection of body parts against blows or collisions for the body or the legs, e.g. for the shoulders
    • A63B71/1225Body-protectors for players or sportsmen, i.e. body-protecting accessories affording protection of body parts against blows or collisions for the body or the legs, e.g. for the shoulders for the legs, e.g. thighs, knees, ankles, feet
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A41WEARING APPAREL
    • A41DOUTERWEAR; PROTECTIVE GARMENTS; ACCESSORIES
    • A41D13/00Professional, industrial or sporting protective garments, e.g. surgeons' gowns or garments protecting against blows or punches
    • A41D13/015Professional, industrial or sporting protective garments, e.g. surgeons' gowns or garments protecting against blows or punches with shock-absorbing means

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physical Education & Sports Medicine (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Professional, Industrial, Or Sporting Protective Garments (AREA)

Abstract

Изобретение относится к защитным элементам одежды отдельных частей тела человека и может применяться в сфере охраны труда и/или в спорте для снижения травматизма при ударах или толчках. Технический результат достигается тем, что противоударный элемент одежды, представляющий из себя крепящуюся с помощью застежки-липучки и защитно-декоративного клапана многослойную тканево-композиционную накладку, включающую основу в виде спиралей из эквиатомного титано-никелевого сплава с эффектом памяти формы, при этом основа выполнена в виде проволоки плоского сечения с рисками по всей длине, которая включена или интегрирована в эластичный деформируемый элемент из силикона и с двух сторон покрыта перфорированной теплопроводящей лентой на основе медного сплава с С- или П-образными лепестками, и ткань накладки имеет щелевое перфорирование С- или П-образным лепесткам. 3 ил.

Description

Изобретение относится к защитным приспособлениям отдельных частей тела человека и может применяться в сфере охраны труда и спорте для снижения травматизма при локальных ударах или толчках.
Согласно Стратегии национальной безопасности РФ до 2020 года, обозначающей одной из главных стратегических угроз национальной безопасности прогрессирующую трудонедостаточность, ожидается дальнейшее снижение доли трудоспособного населения в общей численности населения (Бабаков А.Н., Черникова А.Г. Состояние охраны труда в России // Вестник ИМСИТа. - 2013. - №3-4. - С. 21-23). В РФ в настоящий момент реализуется национальный стандарт ГОСТ Р 54 934 - 2012 «Системы менеджмента безопасности труда и охраны здоровья», однако, несмотря на это, статистические данные показывают рост профзаболеваемости. Выявлено, что основной причиной профпатологии являются неудовлетворительные условия труда, наличие рабочих мест с вредными и опасными условиями труда (Усикова О.В. Сравнительный анализ организации систем охраны здоровья и безопасности труда (обзор зарубежного опыта) // Сиббезопасность-Спассиб. - 2013. - №1. - С. 249-253; Губаев Ф.А., Никитина Н.В. Анализ состояния безопасности труда при проведении дорожных работ и предложения по совершенствованию требований охраны труда // Охрана и экономика труда. - 2011. - №3 (4). - С. 20-21).
Среди защитных средств, успешно применяющихся в профилактике травм, необходимо отметить наколенники. Известно противоударное приспособление - наколенник, имеющий упругую эластичную повязку, а также пластины пластинчатых разъемов, соединенные упругими эластичными бандажами с защелками (патент RU №2425658, МПК A61F 5/01, опубл. 10.08.2011 г.).
Существует также противоударное приспособление для защиты колена, состоящее из несущего элемента, к которому присоединена мягкая фасонная деталь и несущий элемент с мягкой фасонной деталью, выполненной в виде эластичного деформируемого элемента из геля и/или мягкого полиуретана (патент RU №2308373, МПК В29С 44/12, A41D 13/06, опубл. 20.10.2007 г.).
Известны наплечники, содержащие элементы системы защиты от баллистических поражающих элементов и холодного оружия в виде защитных экранов (патент RU №2469254, МПК F41H 1/02 опубл. 10.12.2012 г.), бронежилет, заполненный различными высокопрочными керамическими сплавами, расположенными под углом 45° относительно тканевого чехла (патент RU №155331, МПК F41H 1/02, опубл. 10.10.2015 г.) а также пакет композитной брони на основе керамики с последовательно расположенными металлической подложкой, пластиной из конструкционного материала, слоем бронекерамики и наружной облицовкой в составе бронежилетов или других технических средств для защиты человека или транспортного средства от поражения пулей или иным движущимся предметом, обладающим большой кинетической энергией (патент RU №118039, МПК F41H 5/00, опубл. 10.07.2012 г.). Кроме того, существуют различные варианты комплектов специальной одежды, в частности, изобретение, включающее комплект одежды с теплозащитной подкладкой и внутренней вставкой из магнитной ткани, создающей магнитное поле, обеспечивающее повышение защитных функций организма при воздействии на него различных вредных факторов (патент RU №2448622, МПК A41D 13/00, опубл. 27.04.2012 г.), комплект спецодежды с накладками, обеспечивающими защиту от механических 2
повреждений с усилением эффекта демпферными вкладышами, установленным в накладных карманах (патент RU №112599, МПК A41D 13/02, опубл. 20.04.2012 г.), защитный комбинезон для защиты от осколков, порезов и воздействия огня с зонами усиленной защиты из арамидной ткани и защитными элементами для защиты локтей и коленей от механических повреждений в виде двухслойных накладок с внешним слоем из термостойкой смесовой ткани и внутренним слоем из нетканого огне термостойкого материала (патент RU №114144, МПК F41H 1/00, опубл. 10.03.2012 г.), устройство многосекционных карманов (патент RU №2500316, МПК A41D 27/20, опубл. 10.12.2013 г.); многосекционный карман (патент RU №2399352, МПК A41D 27/20, опубл. 20.09.2010 г.). Недостатками всех этих моделей являются размеры, сложность и дороговизна исполнения, необходимость полной комплектации.
Известно противоударное приспособление (патент RU 2578997, МПК A41D 13/06, 20.08.2014), содержащее крепящуюся с помощью застежки-липучки и защитно-декоративного клапана накладку, включающую основу в виде спиралей из эквиатомного титано-никелевого сплава с эффектом памяти формы.
Наиболее близким техническим решением является (патент RU 2578997 C1, A41D 13/06, опублик. 27.03.2016)из которого известен противоударный элемент одежды, представляющий из себя крепящуюся с помощью застежки-липучки и защитно-декоративного клапана многослойную тканево-композиционную накладку, включающую основу в виде спиралей из эквиатомного титано-никелевого сплава с эффектом памяти формы.
Однако оно не позволяет при необходимости динамически изменять локацию за исключением крепления на крупных суставах.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение надежности защиты от ударов, удобство в перемещении на определенный локус тела противоударного элемента одежды при сохранении его энергопоглощательной способности.
Технический результат достигается тем, что противоударный элемент одежды, представляющий из себя крепящуюся с помощью застежки-липучки и защитно-декоративного клапана многослойную тканево-композиционную накладку, включающую основу в виде спиралей из эквиатомного титано-никелевого сплава с эффектом памяти формы, при этом основа выполнена в виде проволоки плоского сечения с рисками по всей длине, которая включена или интегрирована в эластичный деформируемый элемент из силикона и с двух сторон покрыта перфорированной теплопроводящей лентой на основе медного сплава с С-или П-образными лепестками, и ткань накладки имеет щелевое перфорирование С- или П-образным лепесткам.
Сущность изобретения поясняется чертежом, где на
фиг 1 - вид спереди устройства;
фиг. 2 - вид сбоку;
фиг. 3 - вид сверху.
Изобретение содержит противоударный элемент 1 одежды 2, представляющий из себя крепящуюся с помощью застежки-липучки 3 и защитно-декоративного клапана 4 накладку, включает основу 5 в виде спиралей 6 из эквиатомного титано-никелевого сплава с эффектом памяти формы. Основа 5 выполнена в виде спиралей 6 проволоки плоского сечения с рисками по всей длине и включена или интегрирована в эластичный деформируемый элемент из силикона 7, что позволяет осуществить относительную пространственную фиксацию 3
спирали 6 в основе 5, обеспечить требуемое расстояние между витками 8 спирали 6, а также участвовать в поглощении энергии удара. Основа 5 с двух сторон покрыта перфорированной теплопроводящей лентой 9 на основе медного сплава, с С- или П-образными лепестками 10 и с одной стороны снабжена текстильной застежкой-липучкой 3, а с другой стороны ткань 11 имеет щелевое перфорирование 12 С- или П-образным лепесткам 10 теплопроводящей ленты 9.
Противоударный элемент одежды работает следующим образом:
Противоударный элемент 1 одежды 2 в виде основы 5, снабженной текстильной застежкой-липучкой 3, пристегивается (приклеивается липучкой) к одежде 2 в области наиболее уязвимого места тела человека (например, колено или локоть) перед проведением опасных работ, связанных с риском получения травмы посредством удара или точка, а также при тренировочных и соревновательных спортивных мероприятиях. Противоударный элемент 1 одежды 2 после установки на заданное место прикрывается и дополнительно фиксируется с помощью защитно-декоративного клапана 4, являющегося частью одежды 2.
В случае удара или толчка происходят упругие деформации эластичных элементов 7 и спиралей 6 основы 5, при этом энергия удара поглощается и рассеивается в виде тепла (Топилин И.В., Пономарева И.А. Об испытаниях опытной модели элемента противоударной экипировки водителей автомототранспорта (Часть 1) // Инженерный вестник Дона. - 2015. - Т. 36. - №2-2. - С. 123), (Еремин И.И., Денисов О.В. Об испытаниях опытной модели элемента противоударной экипировки водителей автомототранспорта (Часть 2) // Инженерный вестник Дона. - 2015. - Т. 36. - №2-2. - С. 124).
В случае значительного динамического воздействия, превышающего возможности упругого деформирования элементов устройства, наружный слой основы 5 деформируется до предельных состояний в упругой зоне, а свернутые в спираль 6 проволоки основы 5 деформируются вначале в упругой, а затем в пластической зонах. Деформации проволоки плоского сечения происходят за счет пластического изгиба витков 8 в зоне удара. При этом наибольшее поглощение энергии происходит при пластическом деформировании материала (Патент RU. 2073142 РФ, МПК 6F16F 1/14,1993 г., патент RU 2256831 РФ, МПК 7 F16F 1/14., 20.07.2005 г.]
Для восстановления формы противоударного элемента 1 одежды 2 осуществляется нагрев проволок основы 5, выполненных из титано-никелевого сплава с эффектом памяти формы до температуры, при которой происходит восстановление формы пластически деформированных витков 8. Нагрев спиралей 6 из сплава с ЭПФ осуществляется за счет теплопередачи от С- или П-образных лепестков 10 медной ленты 9, контактно-механически соединенной со спиралью 6. Нагрев С- или П-образных лепестков 10 через щелевое перфорирование 12 ткани 11 может осуществляться при помощи любых нагревательных приборов (например, утюг, электрокалорифер, камин). Важно, что нагрев при необходимости можно осуществлять без отсоединения от одежды.
Для термоупругого демпфирующего сплава с эффектом памяти формы на основе Ni-Ti значения температур, при которых происходит мартенситное превращение (восстановление формы), может составлять 320…340 К (Эффект памяти формы в сплавах: Пер. с англ. Л.М. Бернштейна / Под ред. В.А. Займовского - М.: Металлургия, 1979 - 472 с.). Возврат элементов спиральной основы обеспечивается силой термоупругости сплава, из которого выполнена проволока плоского сечения при температуре восстановления формы.
Пространственное положение, при котором медная лента 9 и спирали 6 из титано-никелевого сплава плотно соединены, не нарушается в том числе и за счет микроперфорирования медной ленты. Микроперфорирование позволяет усилить адгезию эластичного деформируемого элемента из силикона 7.
Медная лента 9 в процессе динамического воздействия также деформируется, но ввиду незначительной толщины ее энергопоглощательная способность не учитывается, как и не учитывается ее сопротивление при восстановлении формы спиралей 6 на основе ЭПФ.
После восстановления формы противоударный элемент 1 одежды 2 охлаждается до исходной температуры пассивно. Противоударный элемент 1 одежды 2 с восстановленными секторами спиралей 6 вновь готов к работе, а именно к демпфированию ударов и толчков.
Ниже приведен пример осуществления изобретения.
Пример:
В качестве противоударного приспособления использован противоударный элемент одежды с габаритными размерами: 125*25*4 мм, размерами основы: диаметр спирали 2 мм, ширина проволоки 1 мм, толщина проволоки 0,2 мм, риски глубиной до 0,05 мм, шаг между витками 0,5 мм и шагом между спиралями 0,5 мм. При таких размерах масса приспособления составляет 0,1 кг. В соответствии с методикой расчета энергопоглащения упруго-пластических элементов (Прикладная механика: Учеб. для вузов / Под ред. Г.Б. Иосилевича. - М.: Высш. шк., 1989], [Тихомиров А.Г., Денисов О.В., Денисов И.В., Назаров А.Ю. Особенности упругопластического кручения стальных образцов с различной исходной текстурой // Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Серия: Естественные науки. - 2004. - №3. - С. 43-44], [Denisov O.V., Bulygin Yu.I., Ponomarev A. E., Ponomareva I.A., Lebedeva V.V. Innovative solutions shockproof protection in occupations associated with an increased risk of injury // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. - 2017. - V. 50. - №1. P. 012044), (Денисов О.В., Пономарева И.А., Зименко В.А. Защитная повязка для крупных суставов при занятиях спортом // Новые стандарты модернизации педагогического образования в формировании здорового образа жизни и безопасности жизнедеятельности: Материалы III Региональной научно-практической конференции Южного федерального округа. - 2015. - С. 90-92) при ударе сферического индентора (шара) проекционной площадью S 300-400 мм2 рассчитано количество витков, деформированных изгибом и кручением. Количество составило порядка 4 6…52 витков, которые в сумме поглощают до 15 Дж, а с учетом деформации эластичного стержня до 20 Дж энергии удара.

Claims (1)


  1. Противоударный элемент одежды, представляющий из себя крепящуюся с помощью застежки-липучки и защитно-декоративного клапана многослойную тканево-композиционную накладку, включающую основу в виде спиралей из эквиатомного титано-никелевого сплава с эффектом памяти формы, отличающийся тем, что основа выполнена в виде проволоки плоского сечения с рисками по всей длине, которая включена или интегрирована в эластичный деформируемый элемент из силикона и с двух сторон покрыта перфорированной теплопроводящей лентой на основе медного сплава с С- или П-образными лепестками, и ткань накладки имеет щелевое перфорирование С- или П-образным лепесткам.
RU2017118540A 2017-05-30 2017-05-30 Противоударный элемент одежды RU2660314C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017118540A RU2660314C1 (ru) 2017-05-30 2017-05-30 Противоударный элемент одежды

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017118540A RU2660314C1 (ru) 2017-05-30 2017-05-30 Противоударный элемент одежды

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2660314C1 true RU2660314C1 (ru) 2018-07-05

Family

ID=62816059

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017118540A RU2660314C1 (ru) 2017-05-30 2017-05-30 Противоударный элемент одежды

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2660314C1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU211423U1 (ru) * 2021-06-11 2022-06-06 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный университет им. А.Н. Косыгина (Технологии. Дизайн. Искусство)" Многослойный наколенник для защиты от удара

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2379076C1 (ru) * 2008-09-18 2010-01-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ростовский военный институт ракетных войск имени Главного маршала артиллерии М.И. Неделина" Министерство обороны Российской Федерации Теплоизолятор объекта
EA013440B1 (ru) * 2005-08-02 2010-04-30 Харальд Шеффер Щиток на голень
RU2461343C1 (ru) * 2011-03-30 2012-09-20 Федеральное Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Смоленская Государственная Академия Физической Культуры, Спорта И Туризма "Фгоу Впо "Сгафкст" Защитный щиток футболиста с эффектом теплового воздействия на биологические ткани
RU2578997C1 (ru) * 2014-08-20 2016-03-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Донской государственный технический университет" Противоударное приспособление

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EA013440B1 (ru) * 2005-08-02 2010-04-30 Харальд Шеффер Щиток на голень
RU2379076C1 (ru) * 2008-09-18 2010-01-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ростовский военный институт ракетных войск имени Главного маршала артиллерии М.И. Неделина" Министерство обороны Российской Федерации Теплоизолятор объекта
RU2461343C1 (ru) * 2011-03-30 2012-09-20 Федеральное Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Смоленская Государственная Академия Физической Культуры, Спорта И Туризма "Фгоу Впо "Сгафкст" Защитный щиток футболиста с эффектом теплового воздействия на биологические ткани
RU2578997C1 (ru) * 2014-08-20 2016-03-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Донской государственный технический университет" Противоударное приспособление

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU211423U1 (ru) * 2021-06-11 2022-06-06 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный университет им. А.Н. Косыгина (Технологии. Дизайн. Искусство)" Многослойный наколенник для защиты от удара

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Li et al. Behind helmet blunt trauma induced by ballistic impact: a computational model
Dong et al. Blast effect on the lower extremities and its mitigation: a computational study
Kim et al. Effects of shape memory alloys on low velocity impact characteristics of composite plate
Palomar et al. Relevant factors in the design of composite ballistic helmets
Caçoilo et al. Modelling ballistic impact on military helmets: The relevance of projectile plasticity
RU2660314C1 (ru) Противоударный элемент одежды
Pintar et al. Methodology to determine skull bone and brain responses from ballistic helmet-to-head contact loading using experiments and finite element analysis
ITUB20151170A1 (it) Struttura di protezione antiproiettile e corrispondente giubbotto antiproiettile
Jin et al. The experimental and numerical investigation on the ballistic limit of BB—Gun pellet versus skin simulant
US20130232652A1 (en) Over Garment Protective Shorts
US10300313B2 (en) Heat and fire protective items
Sakaguchi et al. Protecting the extremities of military personnel: fragment protective performance of one-and two-layer ensembles
Horsfall Stab resistant body armour
Lewis et al. Personal Armour used by UK armed forces and UK police forces
Stephen et al. Design and finite element study of Kevlar based combat helmet for protection against high-velocity impacts
JPH06504610A (ja)
RU2801990C1 (ru) Противоударная многослойная перчатка
Greer et al. A review of 41 upper extremity war injuries and the protective gear worn during Operation Enduring Freedom and Operation Iraqi Freedom
Rajput et al. Finite element simulation of impact on PASGT army helmet
DE4214543A1 (de) Dynamischer, teilflexibler koerperschutz gegen schlag-, schuss- und stichwaffenangriffe
Denisov et al. Innovative solutions shockproof protection in occupations associated with an increased risk of injury
RU171890U1 (ru) Тканевый бронежилет
Wright The role of sub‐lethal weapons in human rights abuse
Sławiński et al. Risk assessment regarding the injuries of the lower limbs of the driver of a military vehicle in the case of an explosion under the vehicle
Ratajczak et al. Investigation of helmet-head interaction in the aspect of craniocerebral tissue protection