Сапог спасателя, работающего в чрезвычайных условиях

Авторы патента:

A41D13/06 - защитные приспособления для коленей или ступней

Полезная модель относится к средству индивидуальной защиты от вибрации, в частности к конструкции обуви спасателя, содержащей эластичные полости.

Технически достижимый результат - повышение эффективности защиты спасателя от вибрации и обеспечение повышенного комфорта обуви при ходьбе с минимальными затратами при ее изготовлении.

Это достигается тем, что в сапоге спасателя, работающего в чрезвычайных условиях, содержащем голенище и виброзащитную подошву с герметичной полостью, размещенной в нижней части и снабженную обратным клапаном для сообщения с внешней средой и источником сжатого воздуха, герметичная полость соединена посредством дросселирующей гильзы с демпфирующей полой камерой, выполненной из жесткого вибродемпфирующего материала, например пластиката типа «Агат», «Антивибрит», «Швим», и расположенной внутри каблука, а над герметичной полостью размещена, эквидистантная и конгруентная ей, упругая герметичная оболочка, заполненная силиконовой жидкостью, а над ней расположена стелька, выполненная из иглопробивного материала типа «Вибросил» на базе кремнеземного или алюмоборосиликатного волокна, при чем в качестве материала подошвы может использоваться вибропоглощающий материал, например эластомер, или полиуретан со степенью пористости, находящейся в диапазоне оптимальных величин: 30÷45%, а форма демпфирующей камеры может быть выполнена как многогранной, например в виде куба, так и образована телами вращения, например в виде цилиндра, сферы, а в качестве материалов герметичной упруго-демпфирующей полости и упругой герметичной оболочки могут быть использованы следующие материалы: эластомеры, например резина, литьевой полимер, например полиуретан, резинокордная оболочка, при этом с демпфирующей камерой, в ее средней части, жестко соединена защитная вставка, выполненная из более жесткого, чем подошва, упругого материала, и выполняющая функции дополнительного упругого элемента в виброзащитной системе «обувь-человек».

Полезная модель относится к средству индивидуальной защиты от вибрации чрезвычайных условиях, в частности к конструкции обуви спасателя, содержащей эластичные полости.

Известна конструкция виброзащитной обуви, содержащей помимо верха и подошвы упругие элементы в виде витых пружин, взаимодействующих с узлами настройки, в которых выполнены резьбовые отверстия для прохода пружин по а.с. СССР 1528431, A41D 13/08, 1989.

Известно решение, содержащее пневмокамеру, интегрированную в обувь [Журнал "Техника-молодежи", 1973, 5, с.63, рис.9.]. При этом наружный слой пневмокамеры выполнен более жестким, а внутренний - более мягким и эластичным для облегания ноги. Это позволяет не только снизить нагрузки на ноги, но и достигнуть массажного эффекта.

Наиболее близким техническим решением является конструкция кроссовок Fury PSI фирмы Reebok, которые содержат воздушные камеры и каналы с клапанами, что позволяет закачивать и стравливать воздух, тем самым обеспечивая мягкий и прочный охват стопы, полностью повторяя ее анатомическое строение [Журнал "Популярная механика", 2005, 5, с.97]. Такое решение эффективно, но дорого, так как требует применения сложных технологий и специальных материалов - (прототип).

Недостатком известного решения является то обстоятельство, что оно обеспечивает сравнительно невысокую амортизацию воздействующих усилий на стопу и гашение возникающих от них колебаний, хотя и с возможностью индивидуальной настройки, при этом оно отличается сложностью конструкции и большими габаритами.

Это достигается тем, что в сапоге спасателя, работающего в чрезвычайных условиях вибрационных нагрузок, содержащем голенище и виброзащитную подошву с герметичной полостью, размещенной в нижней части и снабженную обратным клапаном для сообщения с внешней средой и источником сжатого воздуха, герметичная полость соединена посредством дросселирующей гильзы с демпфирующей полой камерой, выполненной из жесткого вибродемпфирующего материала, например пластиката типа «Агат», «Антивибрит», «Швим», и расположенной внутри каблука, а над герметичной полостью размещена, эквидистантная и конгруентная ей, упругая герметичная оболочка, заполненная силиконовой жидкостью, а над ней расположена стелька, выполненная из иглопробивного материала типа «Вибросил» на базе кремнеземного или алюмоборосиликатного волокна, при чем в качестве материала подошвы может использоваться вибропоглощающий материал, например эластомер, или полиуретан со степенью пористости, находящейся в диапазоне оптимальных величин: 30÷45%, а форма демпфирующей камеры может быть выполнена как многогранной, например в виде куба, так и образована телами вращения, например в виде цилиндра, сферы, а в качестве материалов герметичной упруго-демпфирующей полости и упругой герметичной оболочки могут быть использованы следующие материалы: эластомеры, например резина, литьевой полимер, например полиуретан, резинокордная оболочка, при этом с демпфирующей камерой, в ее средней части, жестко соединена защитная вставка, выполненная из более жесткого, чем подошва, упругого материала, и выполняющая функции дополнительного упругого элемента в виброзащитной системе «обувь-человек».

На чертеже показан продольный разрез предлагаемой конструкции сапога спасателя, работающего в чрезвычайных условиях вибрационных нагрузок.

Сапог спасателя, работающего в условиях вибрационных нагрузок содержит голенище 1 нижнюю часть 2 с виброзащитной подошвой 3. Подкладка 4 голенища и нижней части 2 сапога выполнена из технического текстильного материала, причем соединение верхней и нижней частей подкладки осуществляется посредством линии 5. Верхняя часть голенища 6 может быть выполнена из искусственной кожи, декоративного текстильного материала или литьевых полимеров, например полиуретана.

Виброзащитная подошва 3 выполнена в виде заполненной сжатым воздухом, герметичной упруго-демпфирующей полости 7, соединенной с, расположенным над каблуком 8, обратным клапаном 9, унифицированным с вентилем велосипедной шины для подкачки от источника сжатого воздуха (на чертеже не показано) и сообщения с внешней средой, а также соединенная, посредством дросселирующей гильзы 10, с демпфирующей полой камерой 11, выполненной из жесткого вибродемпфирующего материала, например пластиката типа «Агат», «Антивибрит», «Швим», и расположенной внутри каблука 8. Жесткость различных участков полости 7 выполнена различной: боковая поверхность 12 может быть менее жесткой, чем верхняя и нижняя поверхности или наоборот. Над герметичной полостью 7 размещена, эквидистантная и конгруентная ей, упругая герметичная оболочка 13, заполненная силиконовой жидкостью, а над ней расположена стелька (на чертеже не показано), выполненная из иглопробивного материала типа «Вибросил» на базе кремнеземного или алюмоборосиликатного волокна. В качестве материала подошвы 3 может использоваться вибропоглощающий материал, например эластомер, или полиуретан со степенью пористости, находящейся в диапазоне оптимальных величин: 30÷45%. При этом форма демпфирующей камеры 11 может быть выполнена как многогранной, например в виде куба, так и образована телами вращения, например в виде цилиндра, сферы.

В качестве материалов герметичной упруго-демпфирующей полости 7 и упругой герметичной оболочки 13 могут быть использованы следующие материалы: эластомеры, например резина, литьевой полимер, например полиуретан, резинокордная оболочка.

С демпфирующей камерой 11, в ее средней части, жестко соединена защитная вставка 14, выполненная из более жесткого, чем подошва 3, упругого материала, и выполняющая функции дополнительного упругого элемента в виброзащитной системе «обувь-человек».

Герметичная упруго-демпфирующая полость 7 разделена ребрами жесткости 15, 18, 19 на, по крайней мере три, раздельных полости, соединенных между собой демпфирующими гильзами 16, 17, 20. Обратный клапан может быть снабжен декоративной (стилизованной) заглушкой 9. Он также может быть встроен в каблук или в подошву 1 (на чертеже не показано), для чего в каблуке или подошве может быть выполнен канал, связывающий полость 7 с клапаном 9. Для предотвращения проколов подошва может быть снабжена защитной вставкой 14, выполненной из более жесткого, чем подошва 3 упругого материала, и выполняющей функции дополнительного упругого элемента в виброзащитной системе «обувь-оператор».

Сапог спасателя, работающего в условиях вибрационных нагрузок работает следующим образом.

Под воздействием веса человека-оператора упругая герметичная оболочка 13, заполненная силиконовой жидкостью, и верхняя поверхность полости 7, благодаря своей эластичности и, соединенная посредством дросселирующей гильзы 10, с демпфирующей полой камерой 11, соответственным образом расположенными, принимают форму стопы человека. Полость 7, благодаря упругим свойствам внутреннего наполнителя полости - воздуха и демпфирующим свойствам гильзы 10, является эффективной пневматической двухкамерной виброзащитной системой в общей системе виброзащиты: «обувь-человек». Упругая герметичная оболочка 13, заполненная силиконовой жидкостью, смягчает и также эффективно демпфирует нагрузки при ходьбе, а также устраняет перекос стопы при неровностях, защищая стопу от вывиха. Для повышения эффективности работы виброзащитной системы «обувь-человек» давление в полости 7 можно изменить под вес человека, например, дополнительно подкачав насосом воздух через клапан 9, или наоборот, выпустив его в атмосферу.

В зависимости от создаваемого давления в полости 7 можно регулировать высоту опоры стопы, обеспечивая плотное облегание стопы, в том числе и сверху. В зависимости от жесткости оболочки 13, заполненной силиконовой жидкостью, и давления в полости 7, можно создать комфортное чувство ходьбы, например «как по траве или мягкому ковру».

Герметичная упруго-демпфирующая полость 7, благодаря своей эластичности и разделения ее ребрами жесткости на, по крайней мере три, раздельных полости, соединенных между собой демпфирующими гильзами, соответственным образом расположенными, принимают форму стопы человека. Полость 7, благодаря упругим свойствам внутреннего наполнителя полости - воздуха и демпфирующим свойствам гильз 13, является эффективной виброзащитной системой «обувь-человек-оператор».

Предлагаемая конструкция виброзащитной обуви обеспечивает комфорт при ходьбе и лечебно-профилактический эффект за счет виброизоляции и демпфирования воздействующих на ступню нагрузок, а также за счет более точного и плотного охвата ноги.

Сапог спасателя, работающего в чрезвычайных условиях, содержащий голенище и виброзащитную подошву с герметичной полостью, размещенной в нижней части и снабженной обратным клапаном для сообщения с внешней средой и источником сжатого воздуха, отличающийся тем, что герметичная полость соединена посредством дросселирующей гильзы с демпфирующей полой камерой, выполненной из жесткого вибродемпфирующего материала, например пластиката, и расположенной внутри каблука, а над герметичной полостью размещена эквидистантная и конгруэнтная ей упругая герметичная оболочка, заполненная силиконовой жидкостью, а над ней расположена стелька, выполненная из иглопробивного материала на базе кремнеземного или алюмоборосиликатного волокна, причем в качестве материала подошвы может использоваться вибропоглощающий материал, например эластомер, или полиуретан со степенью пористости, находящейся в диапазоне оптимальных величин 30÷45%, а форма демпфирующей камеры может быть выполнена как многогранной, например, в виде куба, так и образована телами вращения, например, в виде цилиндра, сферы, а в качестве материалов герметичной упругодемпфирующей полости и упругой герметичной оболочки могут быть использованы следующие материалы: эластомеры, например резина, литьевой полимер, например полиуретан, резинокордная оболочка, при этом с демпфирующей камерой, в ее средней части, жестко соединена защитная вставка, выполненная из более жесткого, чем подошва, упругого материала и выполняющая функции дополнительного упругого элемента в виброзащитной системе «обувь - человек», причем полость разделена ребрами жесткости на, по крайней мере, три раздельные полости, соединенные между собой демпфирующими гильзами, а подошва снабжена защитной вставкой, выполненной из более жесткого, чем подошва упругого материала, и выполняющей функции дополнительного упругого элемента в виброзащитной системе «обувь - оператор».