Рукавица защитного костюма спасателя для работы с виброинструментом при разборе завалов

Изобретение относится к снаряжению спасателей в сфере чрезвычайных ситуаций, в частности для экипировки спасателей при проведении аварийно-спасательных работ в условиях природных и техногенных ЧС, вызывающих разрушение объектов, а также в условиях дорожно-транспортных происшествий. Изобретение направлено на повышение эффективности защиты рук спасателя при работе с виброинструментом за счет поглощения вибрации рукавицей. Рукавица защитного костюма спасателя для работы с виброинструментом при разборе завалов содержит тыльную сторону рукавицы выполненной из трех слоев: наружного, выполненного из сплошного защитного материала, технической ткани, среднего упругого вязаного слоя, из упругих синтетических нитей, и внутреннего слоя из натуральной ткани, а ладонная сторона содержит, связанные между собой, вязаные из упругих синтетических нитей сегменты, в количестве, по крайней мере, шести, расположенные на внешней поверхности ладонной стороны рукавицы и соединенные со средством для поглощения вибрации, выполненным в виде дополнительных резиновых полостей в количестве, равном числу сегментов, и заполненных сжатым воздухом, и связанных между собой демпфирующими каналами, представляющими собой гибкие трубки из упругого материала с калиброванной внутренней цилиндрической поверхностью, обладающей дросселирующими свойствами, причем одна из дополнительных резиновых полостей, расположенных ближе к запястью рукавицы, соединена с клапаном для регулирования в полостях давления.

Изобретение относится к снаряжению спасателей в сфере чрезвычайных ситуаций, в частности для экипировки спасателей при проведении аварийно-спасательных работ в условиях природных и техногенных ЧС, вызывающих разрушение объектов, а также в условиях дорожно-транспортных происшествий.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является легкий защитный костюм Л-1 фирмы ООО «Рабосервис+», опубликованный на сайте http://www.raboservice.ru/about [1], предназначенный для защиты от радиоактивной пыли, химического и бактериологического воздействия на человека. Костюм Л-1 является специальной защитной одеждой и используется на местности, зараженной отравляющими веществами и аварийными химически опасными веществами. Он предназначен для защиты кожи, одежды и обуви от длительного действия отравляющих и токсических веществ, токсичной пыли, для защиты от растворов кислот, воды, щелочей, морской соли, лаков, красок, масел, жиров, и нефтепродуктов, защиты от вредных биологических факторов, при выполнении дегазационных, дезактивационных и дезинфекционных работ. Костюм изготавливается из прорезиненной ткани Т-15 и состоит из брюк с защитными чулками, рубахи с капюшоном, двупалых перчаток и подшлемника. Брюки сшиты вместе с чулками, заканчивающимися резиновой осоюзкой, а к ним пришиты тесемки для крепления к ногам. Подбор костюмов Л-1 проводят по росту: первый размер - для людей ростом до 165 см, второй - от 166 до 172 см, третий - 173 см и выше. ТУ 005296-84.

Плащ защитный ОП-1М по ТУ 005296-84. Чулки защитные по ТУ 005296-84. Размеры костюма Л-1 указываются на передней стороне рубах и внизу. Масса около 3 кг - [прототип].

Недостатком известной конструкции одежды спасателей является сравнительно невысокая степень защиты от электромагнитного воздействия спасателя в условиях аварийно-спасательных работ.

Технически достижимый результат - повышение эффективности защиты рук спасателя при работе с виброинструментом за счет поглощения вибрации рукавицей.

Это достигается тем, что в рукавице защитного костюма спасателя для работы с виброинструментом при разборе завалов, которая входит в комплект защитного костюма спасателя, содержащий брюки с защитными чулками, рубаху с капюшоном, рукавиц и подшлемника, причем брюки сшиты вместе с чулками, заканчивающимися резиновой осоюзкой с ботами, к которым пришиты тесемки для крепления к ногам, при этом в верхней части брюк имеются плечевые лямки и полукольца, а рубаха совмещена с капюшоном, причем сзади к ее нижнему обрезу пришит промежуточный хлястик, который пропускается между ног и застегивается на пуговицу в нижней части рубахи спереди, а рукава заканчиваются петлями, которые надеваются на большой палец после надевания перчаток, при этом на рукавах рубахи имеются манжеты, облегающие запястье, а капюшон фиксируется на шее лентой и пластмассовым шпеньком, причем низ рубахи стянут эластичной лентой и снабжен паховым ремнем, а брюки удерживаются с помощью двух лямок и пряжек из полуколец и фиксируются внизу хлястиками, он дополнительно снабжен защитным жилетом от электромагнитного излучения, состоящим из тканевой подкладки, соединенной с защитной оболочкой, а в тканевой подкладке закреплены упругие каркасные стойки посредством фиксаторов на поясном ремне, а защитная оболочка крепится на упругих каркасных стойках, при этом защитная оболочка выполнена трехслойной, причем первый слой, обращенный в окружающую оператора среду, выполнен в виде связанных между собой колец, а третий слой, обращенный к телу оператора, выполнен из перфорированного полимерного материала, арамидного волокна, а второй слой, расположенный между ними, выполнен упругим из упругих сетчатых элементов, в качестве материала колец использована нержавеющая сталь, которая обработана композиционным материалом с повышенными защитными свойствами от электромагнитного излучения, композиционный материал для защиты от электромагнитного излучения состоит из полимерной основы, в которой распределены частицы соединений - (Fe, Si) или - Co с нанокристаллической структурой объемной плотностью (0,6÷1,4)·10^-5 1/нм³, при этом полимерная основа для фиксации положения частиц порошка с нанокристаллической структурой выполнена в виде чередующихся между собой элементов структуры, расположенных под углом 90° друг к другу, а каждый из элементов выполнен в виде расположенных в параллельных рядах частиц вытянутой формы, причем частицы, расположенные слева и справа от нее, сдвинуты на величину, не превышающую половины максимального размера частицы, при этом оптимальным является следующий диапазон значений объемной плотности нанокристаллов в аморфной матрице: больше 0,6·10 ^-5 1/нм³, но менее 1,4·10^-5 1/нм³, тыльная сторона рукавицы выполнена из трех слоев: наружного, выполненного из сплошного защитного материала, технической ткани, среднего упругого вязаного слоя, из упругих синтетических нитей, и внутреннего слоя из натуральной ткани, а ладонная сторона содержит, связанные между собой, вязаные из упругих синтетических нитей сегменты, в количестве, по крайней мере, шести, расположенные на внешней поверхности ладонной стороны рукавицы и соединенные со средством для поглощения вибрации, выполненным в виде дополнительных резиновых полостей в количестве, равном числу сегментов, и заполненных сжатым воздухом, и связанных между собой демпфирующими каналами, представляющими собой гибкие трубки из упругого материала с калиброванной внутренней цилиндрической поверхностью, обладающей дросселирующими свойствами, причем одна из дополнительных резиновых полостей, расположенных ближе к запястью рукавицы, соединена с клапаном для регулирования в полостях давления.

На фиг.1 изображен общий вид защитного костюма спасателя, на фиг.2 - вариант защитного костюма спасателя с противогазом, на фиг.3 - конструктивная схема защитного костюма спасателя, на фиг.4 изображена конструкция защитного жилета от электромагнитного воздействия, на фиг.5 - схема защитной оболочки защитного жилета, на фиг.6 - структура композиционного материала, на фиг.7 - схематически представлена рукавица, общий вид; на фиг.8 - вид на ладонную сторону рукавицы, на фиг.9 - схема соединения дополнительных резиновых полостей между собой и с клапаном для регулирования в полостях давления, на фиг.10 - схема клапана для регулирования в полостях давления.

Защитный костюм спасателя для работы с виброинструментом при разборе завалов (фиг.1 и 3) состоит из брюк 7 с защитными чулками, рубахи 1 с капюшоном 2, двупалых перчаток 11 и подшлемника. Брюки 7 сшиты вместе с чулками, заканчивающимися резиновой осоюзкой с ботами 8. К ним пришиты тесемки 9 для крепления к ногам. В верхней части брюк имеются плечевые лямки 10 и полукольца (на чертеже не показано). Рубаха 1 совмещена с капюшоном 2, сзади к ее нижнему обрезу пришит промежуточный хлястик 5, который пропускается между ног и застегивается на пуговицу в нижней части рубахи 1 спереди. Сумка 6 зафиксирована на хлястике. Рукава заканчиваются петлями 4, которые надеваются на большой палец после надевания перчаток 11. На рукавах куртки имеются манжеты, облегающие запястье. Капюшон 2 фиксируется на шее лентой 3 и пластмассовым шпеньком. Низ куртки (рубахи) стянут эластичной лентой и снабжен паховым ремнем (на чертеже не показано). Брюки удерживаются с помощью двух лямок 10 и пряжек из полуколец и фиксируются внизу хлястиками.

Возможен вариант защитного костюма спасателя для работы с виброинструментом при разборе завалов (фиг.2) и для индивидуальной защиты от радиоактивной пыли и капельно-аэрозольных отравляющих веществ, снабженный противогазом. Костюм не является изолирующим. При заражении костюм подлежит специальной обработке и в дальнейшем может использоваться много раз. Изготавливается из прорезиненной ткани УНКЛ-3 или ткани Т-15, и состоит из цельнокроенных брюк с чулками, куртки с капюшоном и трехпалых рукавиц. На рукавах куртки имеются манжеты, облегающие запястье.

Защитный костюм спасателя для работы с виброинструментом при разборе завалов может комплектоваться защитным жилетом от электромагнитного излучения (фиг.4), который состоит из тканевой подкладки 12, в которой закреплены упругие каркасные стойки 13 посредством фиксаторов 15 на поясном ремне. Защитная оболочка 14 крепится на упругих каркасных стойках 13. Защитная оболочка (фиг.5) 14 может быть закреплена на каркасных стойках 13 по всей площади торса человека-оператора, включая и плечевые суставы и кисти рук (на чертеже не показано).

Защитная оболочка 14 выполнена трехслойной, причем первый слой, обращенный в окружающую оператора среду, выполнен в виде связанных между собой колец, в качестве материала которых использована нержавеющая сталь, которая обработана композиционным материалом с повышенными защитными свойствами от электромагнитного излучения. Третий слой 16, обращенный к телу оператора, выполнен из перфорированного полимерного материала, например арамидного волокна, а второй слой 17, расположенный между ними, выполнен упругим из упругих сетчатых элементов. При этом плотность сетчатой структуры упругих сетчатых элементов находится в оптимальном интервале величин 1,2 г/см³2,0 г/см³, причем материал проволоки упругих сетчатых элементов - сталь марки ЭИ-708, а диаметр ее находится в оптимальном интервале величин 0,09 мм0,15 мм.

Композиционный материал для защиты от электромагнитного излучения (фиг.6) состоит из полимерной основы с частицами 18 и 20, в которой распределены частицы 19 соединений - (Fe, Si) или - Co с нанокристаллической структурой объемной плотностью (0,6÷1,4)·10^-5 1/нм ³. Полимерная основа для фиксации положения частиц порошка с нанокристаллической структурой выполнена в виде чередующихся между собой элементов структуры с частицами 18 и 20, расположенных под углом 90° друг к другу, а каждый из элементов с частицами выполнен в виде расположенных в параллельных рядах частиц вытянутой формы, причем частицы, расположенные слева и справа от нее, сдвинуты на величину, не превышающую половины максимального размера частицы. Использование в качестве наполнителя материала, обладающего нанокристаллической структурой, обеспечивает увеличение магнитной проницаемости.

Экспериментально установлено, что при объемной плотности нанокристаллов в аморфной матрице менее 0,6·10^-5 1/нм³ эффект повышения значения магнитной проницаемости не наблюдается. При объемной плотности нанокристаллов в аморфной матрице больше, чем 1,4·10^-5 1/нм³ , происходит уменьшение значения магнитной проницаемости. Следовательно, оптимальным является следующий диапазон значений объемной плотности нанокристаллов в аморфной матрице: больше 0,6·10^-5 1/нм³, но менее 1,4·10^-5 1/нм ³.

Защитный костюм спасателя для работы с виброинструментом при разборе завалов работает следующим образом.

Выполнение каркасных стоек 13 упругими позволяет сдемпфировать удар (сделать его упругим), а защитная оболочка 14 предотвратит ранение кожного покрова человека-оператора.

Композиционный материал работает следующим образом.

Электромагнитная волна, проникшая в глубь материала, интенсивней поглощается в нем за счет более высокой поглощающей способности нанокристаллической структуры, обладающей большей магнитной проницаемостью по сравнению с аморфной. При достижении электромагнитной волной противоположной поверхности происходит ее большее поглощение, что приводит к повышению коэффициента экранирования.

Технико-экономическая эффективность предлагаемого изобретения выразится в снижении толщины и уменьшении массогабаритных характеристик композиционного материала, что позволит повысить надежность работы электронных и электротехнических средств, обеспечить эффективную защиту биологических объектов за счет повышения магнитной проницаемости композиционного материала и, как следствие, коэффициента экранирования электромагнитных полей радиочастотного диапазона.

При объемной плотности нанокристаллов - (Fe, Si) или - Co (0,6÷1,4)·10 ^-5 1/нм³ магнитная проницаемость композитов по сравнению с аморфным состоянием увеличивается в 2-3 раза и составляет от 90 до 135 ед. Костюм спасателя может применяться при выполнении дегазационных, дезактивационных и дезинфекционных работ для защиты кожи, одежды и обуви от длительного действия отравляющих и токсических веществ, токсичной пыли, для защиты от растворов кислот, воды, щелочей, морской соли, лаков, красок, масел, жиров, и нефтепродуктов, защиты от вредных биологических факторов, используется на местности зараженной отравляющими и химически опасными веществами, в химической и военной промышленности, а также от электромагнитного воздействия.

Рукавица для защиты рук от вибрации (фиг.7-фиг.10) содержит полость 21 для размещения руки, содержащую тыльную и ладонную стороны с напалечником, соединенные между собой с образованием открытой с одной стороны полости, внутренняя поверхность которой выполнена из натуральной ткани, например хлопчатобумажной. При этом тыльная сторона рукавицы выполнена из трех слоев: наружного, выполненного из сплошного защитного материала, например технической ткани, среднего упругого вязаного слоя, например из упругих синтетических нитей, и внутреннего слоя из натуральной ткани, например хлопчатобумажной.

Ладонная сторона содержит, связанные между собой, вязаные из упругих синтетических нитей сегменты 30, в количестве, по крайней мере, шести, расположенные на внешней поверхности ладонной стороны рукавицы и соединенные со средством для поглощения вибрации, выполненным в виде дополнительных резиновых полостей 22 в количестве, равном числу сегментов 30, и заполненных сжатым воздухом, и связанных между собой и с источником сжатого воздуха (на чертеже не показано) демпфирующими каналами 29, представляющими собой гибкие трубки из упругого материала длиной L с калиброванной внутренней цилиндрической поверхностью, диаметром d, обладающей дросселирующими свойствами.

Одна из дополнительных резиновых полостей 22, расположенных ближе к запястью рукавицы, соединена с клапаном для регулирования в полостях 22 давления.

Клапан состоит из стакана 23 закрепленного открытым концом, несущим кольцевой буртик 24, на рукавице и имеющего на боковой поверхности отверстие 25, а на донной части - хвостовик 26 с мерными рисками и коаксиально установленную на нем с возможностью перемещения и фиксации и подпружиненную относительно буртика 24 втулку 27 для перекрытия при ее перемещении отверстия 25, при этом клапан расположен на ребре рукавицы со стороны, обратной расположению большого пальца. Фиксация втулки 27 осуществляется за счет резьбы, выполненной на внешней боковой поверхности стакана 23. Втулка 27 подпружинена относительно буртика 24 пружиной 28.

Рукавица для защиты рук от вибрации обеспечивает защиту следующим образом.

При установке втулки 27 в определенное положение относительно буртика 24 изменяется площадь отверстия 25, т.е, величина давления выпуска P. В результате в дополнительных полостях 22 рукавицы устанавливается различное давление (P - P) в зависимости от величины превышения параметров вибрации источника колебаний по отношению к предельному спектру. Изменение давления сжатого воздуха обеспечивает увеличение потерь колебательной энергии при прохождении дополнительных полостей 22, находящейся под переменным давлением сжатого воздуха, а также за счет дросселирования воздуха через демпфирующие каналы 29.

Увеличение поглощающей способности элемента рукавицы, находящегося между источником колебаний и рукой рабочего, за счет изменения давления сжатого воздуха позволяет обеспечить бесступенчатое регулирование виброзащитных свойств рукавицы и в результате повысить эффект защиты рук рабочего от вибрации во всем стандартном диапазоне частот.

При этом установка между буртиком 24 и втулкой 27 пружины 28 обеспечивает надежную фиксацию втулки 27 в любом из требуемых в процессе регулирования положений.

Данная рукавица обеспечивает повышенный эффект защиты рук рабочего от вибрации во всем диапазоне частот, что позволяет увечить длительность контакта рабочего с источником локальной вибрации и улучшить условия его труда, а также снижает степень опасности возникновения виброболезни у рабочих, работающих, например, с ручным механизированным инструментом. Связь дополнительной полости с источником сжатого воздуха осуществляется посредством трубопроводов, расположенных по контурным линиям, например, рабочей куртки, а сам источник может быть расположен на ее поясе сбоку. Рукавица может быть выполнена за одно целое с рукавом куртки.

Рукавица спасателя для работы с виброинструментом, содержащая, по крайней мере, наружный слой, выполненный из сплошного защитного материала, технической ткани и внутренний слой из натуральной ткани, отличающаяся тем, что тыльная сторона рукавицы снабжена средним упругим вязанным слоем, выполненным из упругих синтетических нитей, а ладонная сторона содержит, связанные между собой, вязаные из упругих синтетических нитей сегменты, в количестве, по крайней мере, шести, расположенные на внешней поверхности ладонной стороны рукавицы и соединенные со средством для поглощения вибрации, выполненным в виде дополнительных резиновых полостей в количестве, равном числу сегментов, и заполненных сжатым воздухом, и связанных между собой демпфирующими каналами, представляющими собой гибкие трубки из упругого материала с калиброванной внутренней цилиндрической поверхностью, обладающей дросселирующими свойствами, причем одна из дополнительных резиновых полостей, расположенных ближе к запястью рукавицы, соединена с клапаном для регулирования в полостях давления.