SU1151856A1 - Stand for impact-testing of safety helmets - Google Patents

Stand for impact-testing of safety helmets Download PDF

Info

Publication number
SU1151856A1
SU1151856A1 SU833624153A SU3624153A SU1151856A1 SU 1151856 A1 SU1151856 A1 SU 1151856A1 SU 833624153 A SU833624153 A SU 833624153A SU 3624153 A SU3624153 A SU 3624153A SU 1151856 A1 SU1151856 A1 SU 1151856A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
output
indicator
helmet
impact
integrator
Prior art date
Application number
SU833624153A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Олег Игнатьевич Вылегжанин
Михаил Григорьевич Григорьев
Борис Леонидович Суворов
Анатолий Степанович Чертов
Original Assignee
Всесоюзный научно-исследовательский институт охраны труда ВЦСПС в г.Свердловске
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 Всесоюзный научно-исследовательский институт охраны труда ВЦСПС в г.Свердловске filed Critical Всесоюзный научно-исследовательский институт охраны труда ВЦСПС в г.Свердловске
Priority to SU833624153A priority Critical patent/SU1151856A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1151856A1 publication Critical patent/SU1151856A1/en

Links

Landscapes

  • Helmets And Other Head Coverings (AREA)

Abstract

СТЕНД ДЛЯ УДАРНЫХ ИСПЫТАНИЙ ЗАЩИТНЫХ КАСОК, имеющий основание , модель головы дл  установки на нее защитной каски, датчик силы, установленный на основании под моделью головы, ударник , механизм сбрасывани  ударника на каску, размещенный на ударнике акселерометр и регистрирующий прибор, с которым через согласующий усилитель и интегрирующее устройство соединен акселерометр и через другой согласующий усилитель - датчик силы, отличающийс  тем, что, с целью повышени  информативности испытаний путем измерени  максимального перемещени  каски при ударе, он снабжен двум  блоками пам ти, индикатором нул , индикатором максимума и блоком вычитани , интегрирующее устройство выполнено в виде двух последовательно включенных интеграторов , выход первого интегратора подключен к входам индикаторов, выход второго интегратора - к информационным входам блоков i пам ти, управл ющий вход каждого из которых подключен к выходу соответствую (Л щего индикатора, а выход - к одному из входов блока вычитани , выход которого соединен с регистрирующим прибором.STAND FOR IMPACT TESTS OF PROTECTIVE COSKETS, having a base, a head model for mounting a protective helmet on it, a force sensor mounted on the base under the head model, a drummer, a mechanism for dropping a drummer on a helmet, an accelerometer located on the drummer, and a recording device with which through a matching amplifier and an integrating device is connected to the accelerometer and through another matching amplifier - a force sensor, characterized in that, in order to increase the informativeness of the tests by measuring the maximum displacement helmets on impact, it is equipped with two memory blocks, a zero indicator, a maximum indicator and a subtraction unit, the integrating device is made in the form of two successively connected integrators, the output of the first integrator is connected to the indicator inputs, the output of the second integrator is connected to the information inputs of memory i, the control input of each of which is connected to the output of the corresponding (Lea indicator, and the output - to one of the inputs of the subtraction unit, the output of which is connected to a recording device.

Description

сдsd

0000

елate

О5 Изобретение относитс  к механическим испытани м изделий и наиболее эффективно может быть использовано при ударных испытани х защитных касок. Известен стенд дл  ударных испытаний защитных касок, содержащий основание, модель головы дл  установки на нее защитной каски, датчик силы, установленный на основании под моделью головы, ударник , механизм сбрасывани  ударника на каску и регистрирующий прибор, с которым через согласующий усилитель соединен датчик силы 1. Недостатками стенда  вл етс  то, что он не позвол ет определ ть относительную амортизационную способность и безопасный зазор защитной каски. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  стенд дл  ударных испытаний защитных касок, содержащий основание, модель головы дл  установки на нее защитной каски, датчик силы, установленный на основании под моделью головы, ударник, механизм сбрасывани  ударника на каску, размещенный на ударнике акселерометр и регистрирующий прибор, с которым через согласующий усилитель и интегрирующее устройство соединен акселерометр и через другой согласующий усилитель - датчик силы 2. Недостатком известного стенда  вл етс  то, что он не позвол ет определ ть максимальное перемещение каски при ударе, т. е. безопасный зазор защитной каски. Цель изобретени  - повышение информативности испытаний путем измерени  максимального перемещени  каски при ударе. Поставленна  цель достигаетс  тем, что стенд дл  ударных испытаний защитных касок, имеющий основание, модель головы дл  установки на нее защитной каски , датчик силы, установленный на основании под моделью головы, ударник, механизм сбрасывани  ударника на каску, размещенный на ударнике акселерометр и регистрирующий прибор, с которым через согласующий усилитель и интегрирующее устройство соединен акселерометр и через другой согласующий усилитель - датчик силы , снабжен двум  блоками пам ти, индикатором нул , индикатором максимума и блоком вычитани , интегрирующее устройство выполнено в виде двух последовательно включенных интеграторов, выход первого интегратора подключен к входам индикаторов, выход второго интегратора - к информационным входам блоков пам ти, управл ющий вход каждого из которых подключен к выходу соответствующего индикатора , а выход - к одному из входов блока вычитани , выход которого соединен с региструющим прибором. На фиг. 1 представлена блок-схема стенда дл  ударных испытаний защитных касок; на фиг. 2 - зависимость сигнала U на выходе акселерометра от времени; на фиг. 3 - зависимость сигнала Ц/на выходе первого интегратора от времени; на фиг. 4 зависимость сигнала Us на выходе второго интегратора от времени. Стенд дл  ударных испытаний защитных касок содержит основание I, модель 2 головы дл  установки на нее защитной каски 3, датчик 4 силы, установленный на основании 1 под моделью 2 головы, ударник 5, механизм сбрасывани  (не показан) ударника 5 на каску 3, размещенный на ударнике 5 акселерометр 6, регистрирующий прибор 7, с которым через согласующий усилитель 8 и интегрирующее устройство, выполненное в виде двух последовательно включенных интеграторов 9 и 10, соединен акселерометр б и через другой согласующий усилитель 1I - датчик 4 силы. Стенд содержит также два блока 12 и 13 пам ти, индикатор 14 нул , индикатор 15 максимума и блок 16 вычитани , причем выход первого интегратора 9 подключен к входам индикаторов 14 и 15, выход второго интегратора 10 - к информационным входам блоков 12 и 13 пам ти, управл ющий вход каждого из которых подключен к выходу соответствующего индикатора 14 или 15, а выход - к одному из входов блока 16 вычитани , выход которого соединен с регистрирующим прибором 7. Стенд работает следующим образом. При проведении испытаний защитна  каска 3 одеваетс  на модель 2 головы и устанавливаетс  на основании 1 стенда. С помощью механизма сбрасывани  ударник 5 сбрасываетс  на защитную каску 3, и в момент их соударени  датчик 4 силы вырабатывает сигнал, пропорциональный усилию, воздействующему на модель 2 головы, который после усилени  согласующим усилителем 11 регистрируетс  с помощью регистрирующего прибора 7. Акселерометр 6 вырабатывает сигнал Ug, пропорциональный ускорению ударника 5 при падении и ударе о каску 3, (фиг. 2), который после усилени  согласующим усилителем 8 поступает на вход регистрирующего прибора 7. Соотнощение зарегистрированных максимального значени  силы в процессе удара и соответствующего этому моменту ускорени , с учетом массы ударника, позвол ет определить амортизацию защитной каски 3. Сигнал акселерометра 6 после усилени  усилителем 8 поступает также на интегрирующее устройство, содержащее два последовательно соединенных интегратора 9 и 10, где после первого интегрировани  интегратором 9 он преобразуетс  в сигнал Ut, (фиг. 3), пропорциональный скорости ударника 5, а после второго интегрировани  интегратором 10 - в сигнал Us {фиг. 4), пропорциональный перемещнию ударника 5. Сигнал U, пропорциональный скорости ударника 5 до соударени , нарастает, достига  максимума в моментO5 The invention relates to mechanical testing of products and can most effectively be used in impact testing of protective helmets. A test stand for impact testing of protective helmets is known, comprising a base, a head model for mounting a protective helmet on it, a force sensor mounted on the base under the head model, a drummer, a hammer dropping mechanism onto the helmet and a recording device to which a force sensor 1 is connected via a matching amplifier The disadvantages of the stand are that it does not allow to determine the relative damping capacity and the safe clearance of the protective helmet. The closest in technical essence to the present invention is a shock test stand of protective helmets containing a base, a head model for mounting a protective helmet on it, a force sensor mounted on the base under the head model, a drummer, a mechanism for dropping a drummer on a helmet, an accelerometer located on the drummer. and a recording device with which an accelerometer is connected through a matching amplifier and an integrating device and a force sensor 2 through another matching amplifier. A disadvantage of the known test bench is that it does not allow to determine the maximum movement of the helmet on impact, i.e. the safe clearance of the protective helmet. The purpose of the invention is to increase the informativeness of the tests by measuring the maximum movement of the helmet on impact. The goal is achieved by the fact that the test bench for protective helmets, having a base, a head model for mounting a protective helmet on it, a force sensor mounted on the base under the head model, a drummer, a mechanism for dropping a drummer on a helmet, an accelerometer placed on the drummer and a recording device The accelerometer is connected to it via a matching amplifier and an integrating device and a force sensor through another matching amplifier; it is equipped with two memory blocks, a zero indicator, a maximum indicator and 6 the subtractor, the integrating device is made in the form of two series-connected integrators, the output of the first integrator is connected to the indicator inputs, the output of the second integrator is connected to the information inputs of the memory blocks, the control input of each of which is connected to the output of the corresponding indicator, and the output to one of inputs of the subtraction unit, the output of which is connected to the registering device. FIG. 1 is a block diagram of a crash test bench for safety helmets; in fig. 2 - the dependence of the signal U at the output of the accelerometer on the time; in fig. 3 - time dependence of the signal C / at the output of the first integrator; in fig. 4 dependence of the signal Us at the output of the second integrator on time. The test bench for protective helmets contains base I, model 2 heads for mounting protective helmet 3 on it, force sensor 4 mounted on base 1 under model 2 heads, drummer 5, dropping mechanism (not shown) of drummer 5 on helmet 3, placed Accelerometer 6 is on drummer 5; a recording device 7 with which an accelerometer b is connected through a matching amplifier 8 and an integrating device made in the form of two series-connected integrators 9 and 10 and a force sensor 4 through another matching amplifier 1I. The bench also contains two memory blocks 12 and 13, an indicator 14 zero, a maximum indicator 15 and a subtractor 16, with the output of the first integrator 9 connected to the inputs of indicators 14 and 15, the output of the second integrator 10 to the information inputs of memory 12 and 13 , the control input of each of which is connected to the output of the corresponding indicator 14 or 15, and the output to one of the inputs of the subtraction unit 16, the output of which is connected to the recording device 7. The stand works as follows. During the tests, a protective helmet 3 is put on the model 2 of the head and is mounted on the base of 1 stand. Using the dropping mechanism, the hammer 5 is dropped onto the protective helmet 3, and at the moment of their collision the force sensor 4 generates a signal proportional to the force acting on the head model 2, which after amplification by the matching amplifier 11 is recorded by the recording device 7. The accelerometer 6 generates the signal Ug proportional to the acceleration of the striker 5 when falling and hitting the helmet 3, (Fig. 2), which, after amplification by the matching amplifier 8, enters the input of the recording device 7. The ratio of the registered max The value of the force in the impact process and the corresponding acceleration moment, taking into account the mass of the striker, makes it possible to determine the damping of the protective helmet 3. The signal of the accelerometer 6 after amplification by the amplifier 8 also goes to the integrating device containing two series-connected integrators 9 and 10, where after the first integrating by integrator 9, it is converted into a signal Ut, (FIG. 3), proportional to the speed of the hammer 5, and after the second integration by integrator 10, into a signal Us {FIG. 4), proportional to the displacement of the hammer 5. The signal U, proportional to the speed of the hammer 5 before the impact, increases, reaching a maximum at the moment

ti, непосредственно предшествующий соударению ударника 5 с каской 3, а при соударении уменьшаетс  до нул  в процессе торможени  при ударе. Индикатор 15 максимума в момент ti, когда на выходе первого интегратора 9 сигнал достигает максимального значени , выдает сигнал, который поступает на управл ющий вход блока 13 пам ти , в результате чего блок 13 пам ти зафиксирует сигнал Usi со второго интегратора 11, соответствующий этому моменту ti (фиг. 4). Когда сигнал и„ на выходе первого интегратора 9 станет близким нулю и равным порогу срабатывани  индикатора 14 нул  (момент t2), индикатор 14 нул  вырабатываетti, immediately preceding the impact of the impactor 5 with the helmet 3, and upon impact decreases to zero during braking on impact. The maximum indicator 15 at time ti, when the signal reaches the maximum value at the output of the first integrator 9, generates a signal that goes to the control input of the memory 13, as a result of which the memory 13 captures the signal Usi from the second integrator 11, corresponding to this moment ti (Fig. 4). When the signal and "at the output of the first integrator 9 becomes close to zero and equal to the threshold of the indicator 14 zero (time t2), the indicator 14 zero produces

сигнал, поступающий на управл ющий вход второго блока 12 пам ти, который зафиксирует значение сигнал Us2 интегратора 10, соответствующий этому моменту t2. Сигналы Uji и Us2 с выходов 12 и 13 пам ти поступают на соответствующий вход блока 16 вычитани , на выходе которого получают сигнал разности LJs2-Uii, пропорциональный максимальному перемещению каски 3 при ударе, который регистрируют с помощью регистрирующего прибора 7.a signal arriving at the control input of the second memory block 12, which will capture the value of the signal Us2 of the integrator 10 corresponding to this instant t2. The signals Uji and Us2 from outputs 12 and 13 of the memory are fed to the corresponding input of subtraction unit 16, the output of which receives the difference signal LJs2-Uii, proportional to the maximum movement of helmet 3 upon impact, which is recorded by means of a recording device 7.

Изобретение позвол ет при проведении ударных испытаний защитных касок определ ть как амортизацию, так и максимальное перемещение защитных касок при ударе.The invention allows for shock testing of protective helmets to determine both the damping and the maximum movement of protective helmets upon impact.

У.W.

t,t,

Фиг.ЗFig.Z

Claims (1)

СТЕНД ДЛЯ УДАРНЫХ ИСПЫТАНИЙ ЗАЩИТНЫХ КАСОК, имеющий основание, модель головы для установки на нее защитной каски, датчик силы, установленный на основании под моделью головы, удар- ник, механизм сбрасывания ударника на каску, размещенный на ударнике акселерометр и регистрирующий прибор, с которым через согласующий усилитель и интегрирующее устройство соединен акселерометр и через другой согласующий усилитель — датчик силы, отличающийся тем, что, с целью повышения информативности испытаний путем измерения максимального перемещения каски при ударе, он снабжен двумя блоками памяти, индикатором нуля, индикатором максимума и блоком вычитания, интегрирующее устройство выполнено в виде двух последовательно включенных интеграторов, выход первого интегратора подключен к входам индикаторов, выход второго интегратора — к информационным входам блоков памяти, управляющий вход каждого из © которых подключен к выходу соответствующего индикатора, а выход — к одному из входов блока вычитания, выход которого соединен с регистрирующим прибором.STAND FOR SHOCK TESTS OF PROTECTIVE HELMETS, having a base, a head model for installing a protective helmet, a force sensor mounted on the base under the head model, a hammer, a mechanism for dropping the hammer on the helmet, an accelerometer placed on the hammer and a recording device with which the matching amplifier and integrating device is connected to the accelerometer and through another matching amplifier is a force sensor, characterized in that, in order to increase the information content of the tests by measuring the maximum movement of the helmet upon impact, it is equipped with two memory blocks, a zero indicator, a maximum indicator and a subtraction unit, the integrating device is made in the form of two successively connected integrators, the output of the first integrator is connected to the inputs of the indicators, the output of the second integrator is to the information inputs of the memory blocks, the control input of each © which are connected to the output of the corresponding indicator, and the output to one of the inputs of the subtraction unit, the output of which is connected to the recording device. Фиг.1 >Figure 1>
SU833624153A 1983-04-18 1983-04-18 Stand for impact-testing of safety helmets SU1151856A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833624153A SU1151856A1 (en) 1983-04-18 1983-04-18 Stand for impact-testing of safety helmets

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833624153A SU1151856A1 (en) 1983-04-18 1983-04-18 Stand for impact-testing of safety helmets

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1151856A1 true SU1151856A1 (en) 1985-04-23

Family

ID=21075189

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU833624153A SU1151856A1 (en) 1983-04-18 1983-04-18 Stand for impact-testing of safety helmets

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1151856A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Авторское свидетельство СССР № 917023, кл. G 01 М 7/00, 1982. 2. Commanoler Wing, Glaister D. Н. Особенности измерений ударных ускорений и усилий при испытани х защитных шлемов. «Испытательные приборы и стенды. М., ВИНИТИ, № 38, 1981, с. 28-33 (прототип). *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3911391A (en) Apparatus for actuating vehicle safety devices
GR3019068T3 (en) Measurement pick-up to detect physical characteristics of a lift for people or freight
CA2296805C (en) Safety limiter for powered vehicles
EP0344788A3 (en) Apparatus for recording the operating condition of a vehicle safty device
SU1151856A1 (en) Stand for impact-testing of safety helmets
JP3269386B2 (en) Drop test equipment
US3993270A (en) Slippery wheel detector
SU917023A1 (en) Device for measuring safety helmet absorbting parameters
CN2852104Y (en) One-dimensional impact intensity testing apparatus
JPH0146019B2 (en)
SU1709225A2 (en) Method of graduating the accelerometer unit
JPH05273232A (en) Monitoring method for deterioration of sensitivity of acceleration sensor
JPH09226694A (en) Flight data recorder
SU931545A1 (en) Method of detecting asynchronism of tractor and trailer brake operation
SU512771A1 (en) A device for measuring the power of a boxer
SU1221544A1 (en) Arrangement for determining material dynamic hardness
SU678937A1 (en) Device for preventing impact of movable platform of impact test arrangement
SU1108348A1 (en) Material dynamic testing method
SU408223A1 (en) DEVICE FOR PULSE CALIBRATION OF ACCELEROMETERS
SU1102617A1 (en) Training appliance
SU420939A1 (en) DEVICE FOR GRADING SHOCK ACCELEROMETERS
SU550880A1 (en) Shock impulse time gage
RU5034U1 (en) DESELEROMETER
SU1485134A1 (en) Method for measuring shock acceleration pulses
SU1553717A1 (en) Method and apparatus for locating shock-prone portions of rock mass