Защитный костюм спасателя для работы в условиях низких температур
Изобретение относится к средствам индивидуальной защиты человека и предназначено для проведения аварийно-спасательных и ремонтных работ в чрезвычайных условиях, в частности воздействия газообразной и жидкой фазы агрессивных химически опасных веществ (АХОВ) на предприятиях химической промышленности, а также в условиях разбора завалов, где требуется длительная работа с виброактивным инструментом, например перфоратором, отбойным молотком, а также в условиях низких температур. Технически достижимый результат - повышение эффективности работы спасателей в условиях низких температур. Это достигается тем, что в защитном костюме спасателя, состоящего из брюк с защитными чулками, рубахи с капюшоном, двупалых перчаток 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, при этом он дополнительно снабжен защитным жилетом от электромагнитного излучения, при этом защитная оболочка выполнена трехслойной, причем он дополнительно комплектуется респиратором, содержащим концентрический складчатый фильтр, периферическое кольцо которого переходит в коническую поверхность, а обтюратор выполнен в виде кольцевой надувной камеры из эластичного материала, причем для герметичного соединения окончания конусообразной поверхности фильтра с обтюратором респиратор снабжен каркасом из упругоэластичного материала в форме усеченного конуса с функциональными отверстиями на боковой поверхности, с одной стороны которого с помощью кольца из эластичного материала закрепляется фильтр, а с другой стороны путем защемления части надувной камеры кольцевым желобообразным окончанием каркаса закрепляется обтюратор, а рукавицы выполнены виброзащитными, а обувь спасателя для работы в условиях низких температур выполнена валяной, содержащей голенище, стоповую часть и основную подошву, размещенную с нижней стороны стоповой части, при этом защитная подошва, которая размещена с нижней стороны основной подошвы выполнена из материала ЭВА, или из компаунда ЭВА с каучуком, или из компаунда ЭВА с ПВХ, или из компаунда ЭВА с полиэтиленом, и дополнительно содержит вкладную стельку, которая выполнена с подогревом из этиленвинилацетата или иного эластичного материала, а в пяточную часть стельки вклеен пьезоэлемент из пьезорезины, например из полидиметилсилоксана, толщиной 2,5÷5 мм, размером 10×10 мм, при этом она помещена в защитный чехол, а нагревательная нить подключена не менее чем к одному пьезоэлементу, расположенному в зоне пятки и/или носка. 12 ил.
Изобретение относится к средствам индивидуальной защиты человека и предназначено для проведения аварийно-спасательных и ремонтных работ в чрезвычайных условиях, в частности в условиях низких температур.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому объекту является защитный костюм спасателя по заявке РФ на полезную модель №119088 (прототип), состоящий из брюк с защитными чулками, рубахи с капюшоном, двупалых перчаток 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.
Недостатком известного герметичного изолирующего костюма является то, что в нем трудно работать в условиях разбора завалов, связанных с работой ручного виброактивного инструмента, а также в условиях низких температур
Технически достижимый результат - повышение эффективности работы спасателей в условиях низких температур.
Это достигается тем, что в защитном костюме спасателя, состоящего из брюк с защитными чулками, рубахи с капюшоном, двупалых перчаток 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, при этом 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, обработан пенной полифункциональной композицией для дегазации, дезинфекции, дезинсекции, дезактивации и экранирования поверхностей, объемов и объектов от опасных агентов и веществ пеной, где жидкая фаза пены представляет собой раствор клатрата дидецилдиметиламмоний галогенида с карбамидом в качестве действующего вещества в количестве от 0,1 до 5% по массе, а в качестве клатрата дидецилдиметиламмоний галогенида с карбамидом используется клатрат дидецилдиметиламмоний хлорида с карбамидом и/или клатрат дидецилдиметиламмоний бромида с карбамидом, может использоваться композиция, где в качестве клатрата дидецилдиметиламмоний галогенида с карбамидом используется клатрат дидецилдиметиламмоний бромида с карбамидом, причем он дополнительно комплектуется респиратором, содержащим концентрический складчатый фильтр, периферическое кольцо которого переходит в коническую поверхность, а обтюратор выполнен в виде кольцевой надувной камеры из эластичного материала, причем для герметичного соединения окончания конусообразной поверхности фильтра с обтюратором, респиратор снабжен каркасом из упругоэластичного материала в форме усеченного конуса с функциональными отверстиями на боковой поверхности, с одной стороны которого с помощью кольца из эластичного материала закрепляется фильтр, а с другой стороны путем защемления части надувной камеры кольцевым желобообразным окончанием каркаса закрепляется обтюратор, а рукавицы выполнены виброзащитными и содержат ладонную и тыльную части с напалечником, соединенные между собой с образованием открытой полости они дополнительно содержат упругодемпфирующие элементы, которые закреплены посредством накладного кармана на ладонной части, а тыльная сторона рукавицы выполнена из сплошного защитного материала, например прорезиненной технической ткани, и соединена с ладонной частью двумя боковыми поверхностями, параллельными оси рукавицы и одной торцевой поверхностью, перпендикулярной оси рукавицы, а упругодемпфирующие элементы расположены вертикальными рядами, параллельно друг другу и перпендикулярно оси рукавицы, а упругодемпфирующие элементы выполнены из по крайней мере двух полимерных ячеистых трубок, которые спаяны между собой в местах соприкосновения с возможностью их относительного перемещения в пределах угла, лежащего в диапазоне 20÷45°, а полости каждой из ячеистых трубок заполнены демпфирующим элементом, выполненным из поролона, или пеноэласта, или губчатой резины, а полости каждой из ячеистых трубок заполнены демпфирующим элементом, выполненным в виде нарезанным на кусочки пенополиуретаном размерами по граням 0,2÷1,0 от толщины ячеистых трубок, обувь спасателя для работы в условиях низких температур выполнена валяной, содержащей голенище, стоповую часть и основную подошву, размещенную с нижней стороны стоповой части, при этом защитная подошва, которая размещена с нижней стороны основной подошвы, выполнена из материала ЭВА, или из компаунда ЭВА с каучуком, или из компаунда ЭВА с ПВХ, или из компаунда ЭВА с полиэтиленом, и дополнительно содержит вкладную стельку, которая выполнена с подогревом из этиленвинилацетата или иного эластичного материала, а в пяточную часть стельки вклеен пьезоэлемент из пьезорезины, например из полидиметилсилоксана, толщиной 2,5÷5 мм, размером 10×10 мм, при этом она помещена в защитный чехол, а нагревательная нить подключена не менее чем к одному пьезоэлементу, расположенному в зоне пятки и/или носка.
На фиг. 1 изображен общий вид предлагаемого защитного костюма спасателя для работы в условиях низких температур, на фиг. 2 - вариант защитного костюма спасателя с противогазом, на фиг. 3 - конструктивная схема защитного костюма спасателя, на фиг. 4 - конструкция защитного жилета от электромагнитного воздействия, на фиг. 5 - схема защитной оболочки защитного жилета, на фиг. 6 - структура композиционного материала, на фиг. 7 - схема респиратора, на фиг. 8 - фронтальная проекция виброзащитных рукавиц, на фиг. 9 - профильная проекция виброзащитных рукавиц, на фиг. 10 - общая конструкция валенной обуви, на фиг. 11 - схема вкладной стельки для обогрева стопы, на фиг. 12 - схема вкладки для обогрева рук.
Защитный костюм спасателя для работы в условиях низких температур (фиг. 1 и 3) состоит из брюк 7 с защитными чулками, рубахи 1 с капюшоном 2, виброзащитных рукавиц 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 после надевания виброзащитных рукавиц 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 костюма (фиг. 2) как войсковое средство 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.
Легкий защитный костюм спасателя 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 1,2-2,0 г/см3, причем материал проволоки упругих сетчатых элементов - сталь марки ЭИ-708, а диаметр ее находится в оптимальном интервале величин 0,09-0,15 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 - Со с нанокристаллической структурой объемной плотностью (0,6÷4,4)·10-5 1/нм3. 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/нм3.
Костюм обработан пенной полифункциональной композицией для дегазации, дезинфекции, дезинсекции, дезактивации и экранирования поверхностей, объемов и объектов от опасных агентов и веществ пеной, где жидкая фаза пены представляет собой раствор клатрата дидецилдиметиламмоний галогенида с карбамидом в качестве действующего вещества в количестве от 0,1 до 5% по массе, а в качестве клатрата дидецилдиметиламмоний галогенида с карбамидом используется клатрат дидецилдиметиламмоний хлорида с карбамидом и/или клатрат дидецилдиметиламмоний бромида с карбамидом. Может использоваться композиция, где в качестве клатрата дидецилдиметиламмоний галогенида с карбамидом используется клатрат дидецилдиметиламмоний бромида с карбамидом.
Легкий защитный костюм спасателя с защитным жилетом от электромагнитного излучения работает следующим образом.
Он осуществляет также защиту человека-оператора от внезапных ударов со стороны как механического воздействия окружающей среды, так и, например, животных типа крупного рогатого скота. 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.
Возможен вариант, когда жилет выполнен с защитой от радиоактивного излучения (на чертеже не показано), при этом в качестве материала, поглощающего радиоактивное излучение, применяется материал, который содержит в качестве наполнителя окислы свинца (оксид свинца II, IV) и связующего - поливинилбутираль, этилацетат, ди-(алкилполиэтиленгликолевый) эфир фосфорной кислоты формулы
где n=6, R - алкильная группа, содержащая 8-10 атомов углерода и этилцеллюлозы при следующем соотношении компонентов, мас.%: оксид свинца II, ΙV 30,6-56,8; поливинилбутираль 3,8-10,2; этилацетат 14,3-26,5; ди-(алкилполиэтиленгликолевый эфир фосфорной кислоты) 0,2-0,4; этилцеллюлоза остальное.
Новый состав связующего в изобретении обеспечивает полную совместимость с окислами свинца и позволяет получить материалы с высоким свинцовым эквивалентом и степенью гибкости. Этот материал обладает хорошей адгезией к металлам, бетону, кирпичу. Материал представляет собой высококонцентрированную суспензию, быстро твердеющую на воздухе. Вязкость материала составляет 20-70 Па·с, что позволяет отливать из него пленки различной толщины фильерой или экструдером, наносить на поверхность кистью, обливанием, заливать в различные полости, щели и каналы.
Технико-экономическая эффективность 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 (0,6-4,4)·10-5 1/нм3 магнитная проницаемость композитов по сравнению с аморфным состоянием увеличивается в 2-3 раза и составляет от 90 до 135 ед.
Защитный костюм спасателя может дополнительно комплектоваться респиратором (фиг. 7), который содержит концентрический складчатый фильтр 21, периферическое кольцо которого переходит в коническую поверхность, каркас 22 из упругоэластичного материала, имеющего форму усеченного конуса, с функциональными отверстиями на боковой поверхности и кольцевым желобообразным окончанием со стороны основания, кольцевую надувную камеру 23 из эластичного материала, снабженную штуцером для надува, кольцо 24 из эластичного материала. Каркас на внешней стороне желобообразного окончания имеет два диаметрально противоположных специальных отверстия для закрепления респиратора оголовьем на лице и одно отверстие для пропуска штуцера 25 кольцевой надувной камеры.
Респиратор вводится в эксплуатацию следующим образом. На конусообразную поверхность каркаса одевается фильтр и закрепляется кольцом, надувная камера через кольцевую щель заводится в желоб и надувается воздухом или газом до принятия гантелеобразной формы нужных размеров, одна часть которой защемлена желобообразным окончанием каркаса, а другая часть образует обтюратор, после чего штуцер герметично закрывается, для обеспечения требуемой формы обтюратора в течение всего времени использования респиратора. Меняя размер обтюратора путем количества воздуха или газа в камере, можно точно подогнать всю линию обтюрации к любому размеру лица человека, что обеспечит надежную защиту органов дыхания и исключит необходимость изготовления респираторов нескольких размеров.
Валяная обувь спасателя (фиг. 10) для работы в условиях низких температур содержит голенище 32, стоповую часть 33, основную подошву 34, размещенную с нижней стороны стоповой части 33, и защитную подошву 35, расположенную с нижней стороны основной подошвы 34, а также вкладную стельку 36 для обогрева стопы. Соединение основной подошвы 34 с нижней стороной стоповой части 32 осуществлено посредством одной или двух скрученных нитей, располагаемых сверху - снаружи - вниз, под острым углом к подошве. Стежки нити размещены снаружи на нижней стороне стоповой части. Кроме того, соединение основной подошвы 34 и защитной подошвы 35 может быть осуществлено при помощи приклеивания, приваривания или иным известным способом.
Выполнение основной подошвы валяной обуви из ЭВА полностью обеспечивает достижение заявленного технического результата, поскольку ЭВА - формованный легкий и упругий материал, обладающий хорошими амортизирующими свойствами, легкостью, стойкостью к истиранию, не имеющий запаха, не вызывающий аллергию и обладающий антигрибковым эффектом. Изделия из ЭВА обладают высокой степенью мягкости и упругости, не подвержены деформации, выдерживают отрицательную температуру до -30°C, обладают низкой степенью теплоотдачи (эффект термоса) и не пропускают влагу. ЭВА - это вещество, которое относится к полиолефинам, получается в результате сополимеризации этилена и мономера винилацетата. Группы ацетокси распределяются в этиленовой группе произвольно. Содержание винилацетата определяет механические свойства сополимера, а также его тип (эластомер или термопласт). Из-за высокого содержания винила этиленвинилацетат приобретает высокую устойчивость к маслам, растворителям, озону и высокой температуре. Также стоит отметить, что сополимер ЭВА нашел широкое применение и в приготовлении компаундов с другими полимерами, например, каучуком, ПВХ или полиэтиленом, а также смесей с наполнителями и добавками.
Вкладная стелька 36 (фиг. 11) помещена в защитный чехол 36, а нагревательная нить 38 подключена не менее чем к одному пьезоэлементу 39, расположенному в зоне пятки и/или носка. Кроме того, стелька может быть выполнена из этиленвинилацетата или иного эластичного материала, а в пяточную часть стельки вклеен пьезоэлемент из полидиметилсилоксана (пьезорезины) толщиной 2,5-5 мм, размером примерно 10×10 мм. Кроме того, чехол может быть выполнен съемным. Кроме того, чехол стельки может быть выполнен из поликоттона. Нагревание стельки осуществляется через чехол 37 посредством нагревательной нити 38, подключенной к пьезоэлементу 39, при периодическом надавливании на который возникает постоянный ток. Предпочтительно, чтобы пьезоэлемент крепился в области середины пятки (возможно использование в модели двух пьезоэлементов: в области пятки и в области передней части стопы, в этом случае мощность нагревания увеличивается вдвое). Применение пьезоэлементов в качестве нагревательного элемента позволяет использовать стельки вне помещения без риска для здоровья, для постоянного поддержания комфортной температуры обуви в холодное время года. Предельная температура нагревания около 45°C.
В качестве пьезоэлектрика может использоваться PZT (цирконат-титонат свинца), перенесенный на гибкий образец PDMS (полидиметилсилоксана) толщиной 2,5-5 мм, (так называемая пьезорезина). Данный пьезоэлемент при деформации вырабатывает ЭДС (электродвижущую силу постоянного тока), достаточную для выработки силы тока (не более 12 мА) и напряжения (не более 36 В). Возможно применение и другого аналогичного пьезоэлемента и пьезоэлектрика. Возможно применение какого-либо другого мягкого и гибкого пьезоэлектрика, имеющего ЭДС, достаточную для выработки силы тока (не более 12 мА) и напряжения (не более 36 В), необходимых для нагревания стелек. Температура нагрева стельки зависит от характеристик пьезоэлектрика, силы давления на пьезоэлемент, длины нагревательной нити и других факторов. Материал чехла стельки - поликоттон, чехол съемный, что позволяет его стирать по мере загрязнения.
Виброзащитные рукавицы 11 выполнены с креплением упругодемпфирующего элемента посредством накладного кармана (фиг. 8 и 9) и состоят из поверхности рукавицы 26, представляющей собой открытую с одной стороны полость, ограниченную тыльной стороной рукавицы, выполненной из сплошного защитного материала, например из прорезиненной технической ткани, и ладонной части с напалечником 30 для большого пальца руки. Тыльная сторона рукавицы соединена с ладонной частью двумя боковыми поверхностями, параллельными оси рукавицы и одной торцевой поверхностью 31, перпендикулярной оси рукавицы. Рукавицы выполнены с накладным карманом 29, в который вставляется накладка 28 с упругодемпфирующими элементами 27 трубчатого типа, которые расположены вертикальными рядами, параллельно друг другу и перпендикулярно оси рукавицы.
Упругодемпфирующие элементы 27 выполнены из по крайней мере двух полимерных ячеистых трубок (на чертеже не показано), которые спаяны между собой в местах соприкосновения с возможностью их относительного перемещения в пределах угла, лежащего в диапазоне 20÷45°. Полости каждой из ячеистых трубок заполнены демпфирующим элементом, выполненным из поролона, или пеноэласта, или губчатой резины. Ячеистые полимерные трубки получают методом экструзии, нарезают заданной длины и укладывают в кондуктор, соблюдая необходимое направление укладки, т.е. располагая трубки параллельно друг другу. После этого к их торцам подводят нагревательные элементы и сваривают между собой в местах соприкосновения.
При работе с ручным виброактивным механизированным инструментом упругодемпфирующие элементы 27, которые выполнены из по крайней мере двух полимерных ячеистых трубок, заполненных, например, поролоном, гасят локальную вибрацию, передающуюся на руки оператора. Использование виброзащитных рукавиц 11 существенно повысит безопасность оператора.
Полости каждой из ячеистых трубок могут быть заполнены демпфирующим элементом, выполненным из нарезанных кусочков пенополиуретана (на чертеже не показано), что способствует дополнительному гашению вибрации за счет механического трения между поверхностями нарезанных кусочков пенополиуретана в ячеистых трубках упругодемпфирующих элементов 27 при воздействии на них вибрационной нагрузки. Поскольку упаковка нарезанных кусочков пенополиуретана в ячеистых трубках осуществляется произвольно, то и трущиеся между собой поверхности нарезанных кусочков пенополиуретана имеют разные площади, что обеспечивает эффективное гашение вибрации в широком диапазоне рабочих частот (30-1000 Гц), при этом установлено, что большое значение на уровни вибрации, действующие на руки оператора, оказывает соотношение размеров граней нарезанных кусочков пенополиуретана от толщины заполняемой трубки-кармана вкладыша.
При размере грани нарезанных кусочков пенополиуретана меньше 0,2 от толщины заполняемых ячеистых трубок снижается эффективность гашения вибрации за счет снижения величины рассеивания вибрационной энергии, а при размере грани нарезанных кусочков пенополиуретана больше 1,0 от толщины ячеистых трубок также снижается эффективность гашения вибрации, так как когда размеры нарезанных кусочков пенополиуретана превышают толщину ячеистых трубок, они находятся в предварительно сжатом состоянии и поэтому суммарная работа деформирования их уменьшается от воздействия вибрационной нагрузки. Таким образом, оптимальным является заполнение пенополиуретаном, нарезанным на кусочки размерами по граням 0,2÷1,0 от толщины ячеистых трубок.
Тепловиброзащитные рукавицы с креплением упругодемпфирующего элемента посредством накладного кармана (фиг. 8 и 9) состоят из поверхности рукавицы, представляющей собой открытую с одной стороны полость, ограниченную тыльной стороной рукавицы, выполненной из сплошного защитного материала, например технической ткани, и ладонной части с напалечником для большого пальца руки. Тыльная сторона рукавицы соединена с ладонной частью двумя боковыми поверхностями, параллельными оси рукавицы и одной торцевой поверхностью, перпендикулярной оси рукавицы. Рукавицы выполнены с накладным карманом, в который вставляется накладка с упругодемпфирующими элементами трубчатого типа, которые расположены вертикальными рядами, параллельно друг другу и перпендикулярно оси рукавицы.
Упругодемпфирующие элементы 2 выполнены из по крайней мере двух полимерных ячеистых трубок 7, которые спаяны между собой в местах 8 соприкосновения с возможностью их относительного перемещения в пределах угла, лежащего в диапазоне 20÷45°. Полости каждой из ячеистых трубок 7 (на чертеже не показано) заполнены демпфирующим элементом 9, выполненным из поролона, или пеноэласта, или губчатой резины.
Ячеистые полимерные трубки 7 получают методом экструзии, нарезают заданной длины и укладывают в кондуктор, соблюдая необходимое направление укладки, т.е. располагая трубки 7 параллельно друг другу. После этого к их торцам подводят нагревательные элементы и сваривают между собой в местах 8 соприкосновения.
Теплозащитная вставка для рукавиц (фиг. 12) помещена в защитный чехол и содержит нагревательную нить 40, которая подключена не менее чем к одному пьезоэлементу 41, расположенному в ладонной зоне рукавиц. Кроме того, вставка может быть выполнена из этиленвинилацетата или иного эластичного материала, а в ладонную часть вставки рукавицы вклеен пьезоэлемент из полидиметилсилоксана (пьезорезины) толщиной 2,5÷5 мм, размером примерно 10×10 мм. Кроме того, чехол может быть выполнен съемным и быть выполнен из поликоттона.
Тепловиброзащитные рукавицы работают следующим образом.
При работе с ручным виброактивным механизированным инструментом упругодемпфирующие элементы, которые выполнены из по крайней мере двух полимерных ячеистых трубок, заполненных, например, поролоном, гасят локальную вибрацию, передающуюся на руки оператора.
Использование предлагаемого устройства позволит существенно повысить безопасность технологических операций и процессов, связанных с виброакустическим воздействием на оператора. Полости каждой из ячеистых трубок 7 могут быть заполнены демпфирующим элементом 9, выполненным из нарезанных кусочков пенополиуретана (на чертеже не показано). Это способствует дополнительному гашению вибрации за счет механического трения между поверхностями нарезанных кусочков пенополиуретана в ячеистых трубках 7 упругодемпфирующих элементов 2 при воздействии на них вибрационной нагрузки. Поскольку упаковка нарезанных кусочков пенополиуретана в ячеистых трубках 7 осуществляется произвольно, то и трущиеся между собой поверхности нарезанных кусочков пенополиуретана имеют разные площади, что обеспечивает эффективное гашение вибрации в широком диапазоне рабочих частот (30-1000 Гц), при этом установлено, что большое значение на уровни вибрации, действующие на руки оператора, оказывает соотношение размеров граней нарезанных кусочков пенополиуретана от толщины заполняемой трубки-кармана вкладыша.
При размере грани нарезанных кусочков пенополиуретана меньше 0,2 от толщины заполняемых ячеистых трубок 7 снижается эффективность гашения вибрации за счет снижения величины рассеивания вибрационной энергии, а при размере грани нарезанных кусочков пенополиуретана больше 1,0 от толщины ячеистых трубок 7 также снижается эффективность гашения вибрации, так как когда размеры нарезанных кусочков пенополиуретана превышают толщину ячеистых трубок 7, они находятся в предварительно сжатом состоянии и поэтому суммарная работа деформирования их уменьшается от воздействия вибрационной нагрузки. Таким образом, оптимальным является заполнение пенополиуретаном, нарезанным на кусочки размерами по граням 0,2-1,0 от толщины ячеистых трубок 7.
Нагревание теплозащитной вставки (фиг. 12) осуществляется через чехол 40 посредством нагревательной нити 41, подключенной к пьезоэлементу 42, при периодическом надавливании на который ладонной зоной рукавиц возникает постоянный ток. Предпочтительно, чтобы пьезоэлемент крепился в области середины ладони (возможно использование в модели двух пьезоэлементов: в области пальцев и ладони, в этом случае мощность нагревания увеличивается вдвое). Применение пьезоэлементов в качестве нагревательного элемента позволяет использовать вставки вне помещения без риска для здоровья, для постоянного поддержания комфортной температуры рукавиц в холодное время года. Предельная температура нагревания около 45°C. В качестве пьезоэлектрика может использоваться PZT (цирконат-титонат свинца), перенесенный на гибкий образец PDMS (полидиметилсилоксана) толщиной 2,5-5 мм, (так называемая пьезорезина). Данный пьезоэлемент при деформации вырабатывает ЭДС (электродвижущую силу постоянного тока), достаточную для выработки силы тока (не более 12 мА) и напряжения (не более 36 В). Возможно применение и другого аналогичного пьезоэлемента и пьезоэлектрика. Возможно применение какого-либо другого мягкого и гибкого пьезоэлектрика, имеющего ЭДС, достаточную для выработки силы тока (не более 12 мА) и напряжения (не более 36 В), необходимых для нагревания стелек. Температура нагрева стельки зависит от характеристик пьезоэлектрика, силы давления на пьезоэлемент, длины нагревательной нити и других факторов. Материал чехла вставки - поликоттон, чехол съемный, что позволяет его стирать по мере загрязнения.
При периодическом надавливании на пьезоэлемент 42 возникает ток, который, проходя по нагревательной нити 41, проложенной по всей поверхности вставки, нагревает ее и передает тепло через чехол 40 пользователю.
В конструкции респиратора заложена возможность многократного использования его составных элементов и замена их по мере необходимости.
Валяная обувь спасателя для работы в условиях низких температур работает следующим образом.
Пользователь любого возраста и комплекции надевает валяную обувь и может легко выполнять любые динамические движения, ходьба, бег и т.д. Это обусловлено тем, что основная подошва выполнена из материала ЭВА - легкого, прочного и гибкого материала.
При периодическом надавливании на пьезоэлемент 39 возникает ток, который, проходя по нагревательной нити 38, проложенной по всей поверхности стельки, нагревает ее и передает тепло через чехол 37 пользователю.
Таким образом, изобретение обеспечивает увеличение эксплуатационной надежности и повышает удобство использования, а также обеспечивает электробезопасность, независимость от стационарного источника питания и облегчение процесса ее использования. Защитный 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.
Защитный костюм спасателя для работы в условиях низких температур, состоящий из брюк с защитными чулками, рубахи с капюшоном, двупалых перчаток 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, при этом 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, обработан пенной полифункциональной композицией для дегазации, дезинфекции, дезинсекции, дезактивации и экранирования поверхностей, объемов и объектов от опасных агентов и веществ пеной, где жидкая фаза пены представляет собой раствор клатрата дидецилдиметиламмоний галогенида с карбамидом в качестве действующего вещества в количестве от 0,1 до 5% по массе, а в качестве клатрата дидецилдиметиламмоний галогенида с карбамидом используется клатрат дидецилдиметиламмоний хлорида с карбамидом и/или клатрат дидецилдиметиламмоний бромида с карбамидом, может использоваться композиция, где в качестве клатрата дидецилдиметиламмоний галогенида с карбамидом используется клатрат дидецилдиметиламмоний бромида с карбамидом, причем он дополнительно комплектуется респиратором, содержащим концентрический складчатый фильтр, периферическое кольцо которого переходит в коническую поверхность, а обтюратор выполнен в виде кольцевой надувной камеры из эластичного материала, причем для герметичного соединения окончания конусообразной поверхности фильтра с обтюратором респиратор снабжен каркасом из упругоэластичного материала в форме усеченного конуса с функциональными отверстиями на боковой поверхности, с одной стороны которого с помощью кольца из эластичного материала закрепляется фильтр, а с другой стороны путем защемления части надувной камеры кольцевым желобообразным окончанием каркаса закрепляется обтюратор, рукавицы виброзащитные содержат ладонную и тыльную части с напалечником, соединенные между собой с образованием открытой полости они дополнительно содержат упругодемпфирующие элементы, которые закреплены посредством накладного кармана на ладонной части, а тыльная сторона рукавицы выполнена из сплошного защитного материала, например прорезиненной технической ткани, и соединена с ладонной частью двумя боковыми поверхностями, параллельными оси рукавицы и одной торцевой поверхностью, перпендикулярной оси рукавицы, а упругодемпфирующие элементы расположены вертикальными рядами, параллельно друг другу и перпендикулярно оси рукавицы, а упругодемпфирующие элементы выполнены из по крайней мере двух полимерных ячеистых трубок, которые спаяны между собой в местах соприкосновения с возможностью их относительного перемещения в пределах угла, лежащего в диапазоне 20÷45°, а полости каждой из ячеистых трубок заполнены демпфирующим элементом, выполненным из поролона, или пеноэласта, или губчатой резины, а полости каждой из ячеистых трубок заполнены демпфирующим элементом, выполненным в виде нарезанным на кусочки пенополиуретаном размерами по граням 0,2÷1,0 от толщины ячеистых трубок, а обувь спасателя для работы в условиях низких температур выполнена валяной, содержащей голенище, стоповую часть и основную подошву, размещенную с нижней стороны стоповой части, при этом защитная подошва, которая размещена с нижней стороны основной подошвы, выполнена из материала ЭВА, или из компаунда ЭВА с каучуком, или из компаунда ЭВА с ПВХ, или из компаунда ЭВА с полиэтиленом и дополнительно содержит вкладную стельку, которая выполнена с подогревом из этиленвинилацетата или иного эластичного материала, а в пяточную часть стельки вклеен пьезоэлемент из пьезорезины, например из полидиметилсилоксана, толщиной 2,5÷5 мм, размером 10×10 мм, при этом она помещена в защитный чехол, а нагревательная нить подключена не менее чем к одному пьезоэлементу, расположенному в зоне пятки и/или носка, кроме того, дополнительно содержит тепловиброзащитные рукавицы, содержащие ладонную и тыльную части с напалечником, соединенные между собой с образованием открытой полости, упругодемпфирующие элементы, которые закреплены посредством накладного кармана на ладонной части, а тыльная сторона рукавицы выполнена из сплошного защитного материала, например технической ткани, и соединена с ладонной частью двумя боковыми поверхностями, параллельными оси рукавицы и одной торцевой поверхностью, перпендикулярной оси рукавицы, а упругодемпфирующие элементы расположены вертикальными рядами, параллельно друг другу и перпендикулярно оси рукавицы, при этом рукавицы дополнительно содержат теплозащитную вставку, которая помещена в защитный чехол и содержит нагревательную нить, которая подключена не менее чем к одному пьезоэлементу, расположенному в ладонной зоне руковиц, при этом вставка выполнена из этиленвинилацетата или иного эластичного материала, а в ладонную часть вставки рукавицы вклеен пьезоэлемент из полидиметилсилоксана или пьезорезины толщиной 2,5÷5 мм, размером 10×10 мм, а чехол выполнен съемным и из поликоттона, отличающийся тем, что жилет выполнен с защитой от радиоактивного излучения, при этом в качестве материала, поглощающего радиоактивное излучение, применяется материал, который содержит в качестве наполнителя окислы свинца (оксид свинца II, IV) и связующего - поливинилбутираль, этилацетат, ди-(алкилполиэтиленгликолевый) эфир фосфорной кислоты формулы
где N=6, R - алкильная группа, содержащая 8-10 атомов углерода и этилцеллюлозы, при следующем соотношении компонентов, мас.%: оксид свинца II, IV 30,6-56,8; поливинилбутираль 3,8-10,2; этилацетат 14,3-26,5; ди-(алкилполиэтиленгликолевый эфир фосфорной кислоты) 0,2-0,4; этилцеллюлоза остальное.
