АНТИТРАВМАТИЧЕСКОЕ КРЕСЛО

Область техники
Предлагаемая полезная модель относится к средствам для размещения членов экипажа в специальных транспортных средствах, в частности к конструкции сиденья/кресла члена экипажа, не участвующего в управлении движением.
Уровень техники
Известны шарнирные энергогасящие сиденья и опоры к ним, содержащие поверочные элементы, выполненные в виде рам, и энергопоглощающие устройства, выполненные в виде цилиндров, длина которых под действием избыточной нагрузки изменяется одновременно с деформацией цилиндра, вызываемой перемещающимся штоком.
Такими примерами могут служить устройства, описанные в патентах US 5125598 (кл. B64D 25/04, опубл. 30.06.1992) и US 5125578 (кл. B60N 2/42, опубл. 30.06.1992).
Эти технические решения предназначены, в основном, для применения в пассажирских сиденьях, где не предусмотрена регулировка под рост сидящего.
Наиболее близким по технической сущности решением является универсальное противоминное кресло по патенту RU 122982 U1, (кл. B64D 25/04, опубликовано 20.12.2012), которое содержит сиденье со спинкой, подголовник и систему фиксации, энергопоглотители, две параллельные направляющие, установленные с возможностью перемещения по ним устройства размещения членов экипажа и десанта посредством ползунов, содержит подножку, подголовник выполнен с ушами, а направляющие выполнены с возможностью одновременной фиксации к боковой стенке и к потолку корпуса транспортного средства, при этом устройство размещения членов экипажа и десанта дополнительно связано с направляющими через энергопоглотители, содержащие, по меньшей мере, пару роликов, связанных проволочной скобой.
Недостаток подобной конструкции заключается в невысокой поглощающей возможности используемого поглотителя энергии ударной нагрузки, что обусловлено его конструктивными особенностями.
Раскрытие полезной модели
Технический результат, на достижение которого направлено предлагаемое техническое решение, заключается в возможности более эффективной амортизации интенсивных вертикальных ударных нагрузок, действующих на человека, и как следствие повышение безопасности перевозок личного состава в бронированных транспортных средствах.
Эта задача решается путем усовершенствования энергогасящего сиденья члена экипажа, а именно, согласно формуле полезной модели кресла антитравматичекого, которое содержит кронштейны крепления кресла к транспортному средству с пазами и трубчатый каркас, на котором зафиксированы сиденье, подголовник и подножка, причем каркас кресла подвижно соединен с кронштейнами крепления кресла так, что имеется возможность перемещения каркаса кресла в пазах кронштейнов посредством шарнирных подшипниковых узлов, которые в свою очередь выполнены с возможностью соединения со штоками противоперегрузочных механизмов, каждый из которых представляет собой корпус, который жестко соединен с кронштейнами крепления, и включающий расположенные в нем пакеты пластинчатых пружин, контактирующих со штоком, при этом контактирующая с пружинами часть штока выполнена с выступами в виде заплечиков, посредством которых шток имеет возможность перемещения между пластинчатыми пружинами так, что при воздействии на кресло инерционных сил происходит перемещение каркаса в пазах с притормаживанием, при этом сиденье состоит из подушки сиденья и подушки спинки, которые закреплены на каркасе кресла посредством контактных лент («крючок-петля»).
В соответствии с одним из вариантов выполнения предлагаемого технического решения кресло оснащено многоточечными или двухточечными ремнями безопасности, предназначенными для удержания в нем пассажира, что дополнительно обеспечивает возможность эффективной амортизации интенсивных вертикальных ударных нагрузок.
В соответствии с другим вариантов выполнения предлагаемого технического решения кресло включает подголовник, который состоит из трубчатого каркаса и закрепленных на нем мягких валиков, причем подголовник фиксируется на каркасе кресла посредством цилиндрических направляющих с возможность регулировки по высоте реечно-пружинным механизмом, что также обеспечивает возможность эффективной амортизации интенсивных вертикальных ударных нагрузок.
В соответствии с другим вариантом выполнения предлагаемого технического решения подножка кресла выполнена с возможностью принудительного откидывания, что предотвращает травму от упора ног сидящего человека непосредственно в пол объекта и, как следствие, обеспечивает возможность эффективной амортизации интенсивных вертикальных ударных нагрузок.
Благодаря применению нового механизма гашения энергии - перегрузочного механизма, в совокупности с другими отличительными признаками, в частности, характеризующими механизмы крепления подушек сиденья и подушек спинки, обеспечивается возможность достижения вышеуказанного технического результата, а именно, более эффективной амортизации интенсивных вертикальных ударных нагрузок, действующих на человека, и как следствие повышение безопасности перевозок личного состава в бронированных транспортных средствах.
Кресло антитравматическое в большей степени предназначено для десанта и позволяет защитить позвоночник, ноги и внутренние органы сидящего человека от механических травм, вызванных одиночным вертикальным ударом.
Вероятность травмирования позвоночника, ног и внутренних органов сидящего человека от воздействия вертикальных перегрузок выше средней степени тяжести: не более 30%.
Количество циклов восстановления противоперегрузочных устройств после срабатывания (при условии сохранения работоспособности изделия): определяется комиссионно после очередного срабатывания. Кресло необслуживаемое, кроме очистки от грязи и восстановления лакокрасочного покрытия.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 представлен общий чертеж кресла.
На фиг. 2 представлен чертеж кресла - вид спереди.
На фиг. 3 представлен чертеж кресла - вид сзади.
На фиг. 4(а) представлен вариант положений кресла, при котором оно сложено и показано, убранное положение подголовника.
На фиг. 4(б) представлено положение кресла при срабатывании.
На фиг. 4(с) представлено транспортировочное положение.
На фиг. 5 представлен чертеж перегрузочного механизма без крышки.
Осуществление полезной модели
Заявленное кресло десанта антитравматическое (см. фиг 1, 2) состоит из собственно сиденья поз.1, подголовника поз. 2, кронштейнов крепления к объекту поз. 3, противоперегрузочных механизмов поз. 4.
Сиденье состоит из трубчатого каркаса поз. 1.1, подушки сиденья поз. 1.2, подушки спинки поз. 1.3, встроенной подножки поз. 1.4, боковых упоров поз.1.8. Подушки крепятся к металлическому каркасу на контактных лентах типа “крючок-петля” через промежуточные ременные каркасы с самозатягивающимся замком из парных колец. Возможно применение как плоских подушек различной толщины, так и профилированных под фигуру сидящего человека. Сиденье имеет откидную часть, которая при необходимости складывается. Фиксация откидной части в рабочем и сложенном положении осуществляется пружиннопневматическим механизмом поз. 1.5. При раскладывании откидной части подножка принудительно открывается. Подножная площадка поз. 1.6 после складывания для обеспечения прохода в обитаемом отсеке объекта имеет возможность поворота в вертикальное положение. В сиденье встроен индивидуальный двухточечный ремень безопасности поз. 1.7. Опционно возможна установка многоточечных ремней с количеством точек крепления до пяти.
Подголовник состоит из трубчатого каркаса поз. 2.1, мягких валиков поз. 2.2. Подголовник крепится к сиденью в цилиндрических направляющих поз. 2.3. Фиксация подголовника по высоте осуществляется реечно-пружинным механизмом поз. 2.4 вручную односторонним маховичком. Пределы регулировки подголовника по высоте 1:65 мм с шагом - 16 мм. При необходимости доступа к закресельному пространству подголовник может быть опущен в крайнее нижнее положение.
Каркасы сиденья и подголовника представляют собой конструкции, сваренные из стальных труб диаметром 21,3 мм и толщиной стенки 2,5 мм.
Подушки представляют собой наборные пластины из слоев пенополиуретана разной жесткости номинальной толщиной 40 мм, обшитые износостойкой тканью.
Кронштейны крепления представляют собой рамные конструкции с оребрением, имеющие внутренние пазы П. Каркас кресла и, соответственно, сиденье с подголовником имеют возможность перемещения по пазам на четырех шарнирных подшипниковых узлах: двух верхних ШВ и двух нижних ШН. Кронштейны являются неотъемлемой частью конструкции кресла.
Пазы выполнены преимущественно в продольном направлении кронштейнов. Кронштейны имеют отверстия для их крепления к транспортному средству, а также отверстия для крепления противоперегрузочных устройств.
Посредством конструкции кронштейнов, механизма противоперегрузочных устройств, а также элементов подвижного соединения кронштейнов с каркасом кресла имеется возможность закрепления кресла на вертикальных частях кузова транспортного средства или к его несущим элементам без контакта с горизонтальными частями транспортного средства, такими как пол.
Противоперегрузочные механизмы (поглотитель энергии ударной нагрузки), как показано на фиг. 5, представляют собой корпус поз. 4.1, закрытый с боковых сторон крышками. Внутри находится шток поз. 4.2 и пакет пластинчатых пружин поз. 4.3. В штатном положении изделия шток удерживается за его заплечики пакетами пружин. Нижний узел штока фиксирует подвижную часть изделия в рабочем положении. Перемещение каркаса кресла осуществляется относительно кронштейна и закрепленного на нем корпуса противоперегрузочного механизма. Противоперегрузочные механизмы могут быть закреплены на кронштейнах с боковых сторон кресла посредством болтовых соединений. Количество противоперегрузочных устройств равно по меньшей мере двум.
Пластинчатые пружины могут быть выполнены в виде пластин с оребрением (например волнообразной формы с равным шагом между вершинами и с плоскими впадинами или без них, а также остроугольной с равным шагом между вершинами и с плоскими впадинами или без них). При этом пластинчатые пружины размещают в корпусе противоперегрузочного механизма по бокам его стенок в продольном направлении так, что между пластинчатыми пружинами обеспечивается прохождение, контактирующей с этими пружинами, части штока. С каждой из боковых сторон внутренней полости корпуса противоперегрузочного механизма может быть расположено несколько подобных пружин, которые образуют пакеты пластинчатых пружин.
Шток включает часть, которая соединена с шарнирными подшипниковыми узлами так, что имеется возможность его перемещения вдоль паза кронштейна, и часть с выступами (заплечиками), которая входит в пространство между пластинчатыми пружинами, что позволяет притормаживать шток и, как следствие, весь каркас кресла.
Шарнирные подшипниковые узлы перемещаются по пазу кронштейна, а также соединены с каркасом кресла так, что осуществляется перемещение каркаса кресла в пределах паза на подшипниковых узлах.
Устройство работает следующим образом (см. фиг. 4), при одиночном вертикальном ударе на объект снизу (величиной около 5g) штоки поз. 4.2 под воздействием инерционных сил преодолевают усилие пружин поз. 4.3. Подвижная часть изделия (каркас кресла) скользит вниз в пазах Π на подшипниковых узлах ШВ и ПН. Во время движения шток притормаживается в пакете пружин. Тем самым ограничивается предельная величина вертикального ускорения, испытываемого сидящим человеком. Дополнительный эффект по снижению ударного воздействия вызывается способом крепления мягкой части изделия: на ременной основе без опоры на жесткие элементы. Принудительное откидывание подножки предотвращает травму от упора ног сидящего человека непосредственно в пол объекта. Подголовник с боковыми элементами предохраняет голову и верхний отдел позвоночника сидящего человека от травм, вызываемых ударами верхней части тела об окружающие элементы конструкции объекта.
Максимальный ход подвижной части изделия - 100 мм.
Условия корректной работы изделия включают соблюдение следующего:
- сидящий человек должен быть пристегнут ремнем безопасности и держать ноги на подножке.
- крепление изделия должно выдерживать нагрузку в зоне кронштейнов крепления не менее 5000 Η на каждый кронштейн.
- расстояние от нижней точки изделия до пола объекта вдоль вертикальной оси объекта должно быть не менее 125 мм.
- в подкресельной зоне (фиг. 4) при использовании объекта с установленными изделиями в период угрозы действия вертикального удара не должно быть никаких посторонних предметов.