Плавательное средство
Полезная модель относится к спорту, играм, массовым развлечениям, в частности к принадлежностям для облегчения плавания и принадлежностям для спасения на воде. Недостатком известных устройств является значительный вес. Предлагается плавательное средство, содержащее оболочку и наполнитель, изготовленный из материала, обеспечивающего плавучесть, причем, наполнитель изготовлен из листов пенополиэтилена, плотно связанных друг с другом своими поверхностями и каждый четный лист содержит окна.
Полезная модель относится к спорту, играм, массовым развлечениям, в частности, к принадлежностям для облегчения плавания и принадлежностям для спасения на воде.
Известен плавательный костюм для спортсменов-пловцов, изготовленный из материала Иллиотекс, содержащий множество воздушных пузырьков, которые обеспечивает положительную плавучесть. Толщина Иллиотекса-С2 составляет 0,5 мм, вес 1 м 2 материала 14,1 г, теплозащита - 0,31 см 2 / Вт. Купальный костюм, содержащий всего 249 грамм Иллиотекса С-2, способен держать на плаву тело человека массой 136 кг (рекламный проспект фирмы SWIMEEZ, США, 2003).
Недостатком известного изделия является его высокая стоимость и низкая механическая устойчивость.
Известен плавательный жилет, содержащий оболочку и наполнитель, изготовленный из материала, обеспечивающего плавучесть - пенополиэтилена. (изолон ТУ-6-55-26-89 Б и ТУ 2244-017-00203476-98 Арт. 3008) толщиной от 2 до 12 мм производства ОАО Ижевского завода пластмасс.
Недостатком указанного плавательного средства является значительная масса и весьма ограниченная плавучесть.
Цель полезной модели - снизить массу плавательного средства и обеспечить высокую степень плавучести.
Цель достигается тем, что плавательное средство содержит оболочку и наполнитель, изготовленный из материала, обеспечивающего плавучесть, например, из пенополиэтилена. Наполнитель изготовлен из листов, плотно связанных друг с другом своими поверхностями, причем каждый четный лист содержит окна.
На фиг.1 представлен общий вид устройства.
Плавательное средство содержит оболочку (1), и наполнитель, (2), изготовленный из материала, обеспечивающего плавучесть, например, из пенополиэтилена, причем наполнитель (2) изготовлен из нечетного числа листов (3) пенополиэтилена, плотно связанных друг с другом своими поверхностями, причем каждый четный лист (3) содержит окна.(4)
Плавательное средство работает следующим образом. Помещенное в воду устройство соприкасается с окружающей средой оболочкой (1). Наполнитель (2), размещенный в оболочке (1) погружаясь в воду подвергается воздействию выталкивающей силы, равной весу вытесненной средством воды. Листы (3) наполнителя, плотно прижатые друг к другу, обеспечивают размещение максимального количества пенополиэтилена в оболочке (1), а окна (4), выполненные в четных листах наполнителя, выполняют функцию воздушных резервуаров. Наличие воздушных полостей в наполнителе обеспечивает снижение веса наполнителя и одновременно повышает плавучесть пакета.
Были проведены испытания материала как наполнителя плавательных жилетов.
Пакет №1 - три сплошных (цельных) слоев пенополиэтилена толщиной каждый 4 мм, и общей толщиной пакета 12 мм. Пакет №2 - три слоя пенополиэтилена, из них средний слой содержит 73 отверстия диаметром 6 мм. Толщина всех 3х слоев тоже 12 мм
Пакет №3 - три слоя пенополиэтилена, из них два (верхний и нижний) сплошные, а в среднем слое вырезаны четыре квадрата пенополиэтилена площадью каждый 12,25 см. В следствие чего общая площадь удаленного материала составила 49 см2, т.е. почти 50% от общей площади. Пакет №4 - два слоя пенополиэтилена толщиной 4 мм каждый, расположенные сверху и снизу пакета, а средний слой имеет толщину 7 мм в котором также 73 отверстия, как и в пакете №1.
Для выявления эффекта снижения отрицательной плавучести верхний и нижний пенополиэтиленовые слои были склеены со средним слоем клеем "момент". Каждый такой опытный пакет устанавливался на водную поверхность и сверху нагружался равномерно дополнительной массой (сухой песок) до тех пор, пока вода не покрывала полностью поверхность испытываемого пакета. При этом песок засыпался в полиэтиленовую крышку, имеющую бортики и по площади соответствовала площади пакета. До погружения пакета в воду производилось его взвешивание. Также взвешивался сыпучий нагрузочный материал вместе с полиэтиленовой крышкой.
В результате испытаний было установлено, что пакет №1 имеет общую массу - 7,8, №2 - 7,0, №3 - 6,3 и №4 - 7,2 грамма.
Уменьшение массы пакетов №2, 3 и 4 было достигнуто за счет частичного удаления пенополиэтилена и создания воздушных полостей в среднем слое. В результате этого масса среднего слоя пакетов была следующая:
Пакет №1 - 2,625 г
Пакет №2 - 2,020 г
Пакет №3 - 1,030 г
Пакет №4 - 1,950 г
нагрузочная масса на указанных пакетах распределилась в следующем порядке:
Пакет №1 удерживал 125 г
Пакет №2 - 130 г
Пакет №3 - 130 г
Пакет №4 - 154 г
Учитывая, что для взрослого человека требуется плавательный жилет из пенополиэтилена площадью 60±10 дм2 (с учетом расходов на воротник), то для 3х слойного (по 4 мм толщиной слой каждого) плавательного жилета потребуется полиэтилен массой (в зависимости от антропометрических характеристик человека) для образца
№1 - 390 - 546 г.
№2 - 350 - 470 г.
№3 - 315 - 441 г.
№4 - 360 - 507 г.
Таким образом, снижение массы плавательного жилета возможно в диапазоне от 30 до 105 г без заметной потери ведущих его свойств.
Благодаря созданию воздушных прослоек в среднем слое было достигнуто уменьшение отрицательной массы (повышение плавучести) при использовании пакета №1 - 6,5 кг, №2 - и №3 - 7,8 кг и №4 - 9,2 кг. Из изложенного следует, что пакеты №2, 3 и 4 обладают более высокой положительной плавучестью по сравнению с пакетами 3 и могут удерживать на поверхности воды отрицательную массу не 6,5 кг, как в пакете №1, а на 1,3 - 2,7 кг больше. Известно, что лучшим теплоизолятором в любом материале (по структуре волокон) является наличие инертного (неподвижного) воздуха толщиной до 7 мм между слоями или в слоях ткани. В наших опытах толщина воздушной прослойки не превышает 4 мм в пакетах №2 и 3 и 7 мм в
пакете №4.
Если учесть, что взрослый человек имеет относительную плотность порядка - 1,07 г/см 3, тогда пловец объемом в 70 л имеет массу 70 х 1,07=74,9 кг и, соответственно, отрицательную плавучесть 74,9-70,0=4,9 кг. В нашем случае обеспечивается увеличение положительной плавучести до 9,2 кг.
Снижение массы индивидуального плавательного средства в сочетании с увеличением плавучести может сыграть положительную роль при удержании на воде людей и грузов большей массы, чем при использовании традиционных индивидуальных плавательных средств. Использование предлагаемой полезной модели может позволить максимальную выгоду при изготовлении коллективных плавательных средств (лодок, плотов, понтонов и т.п.).
Плавательное средство, содержащее оболочку и наполнитель, изготовленный из материала, обеспечивающего плавучесть, отличающееся тем, что наполнитель изготовлен из листов пенополиэтилена, плотно связанных друг с другом своими поверхностями, причем каждый четный лист содержит окна.
