ВИБРОЗАЩИТНАЯ ОБУВЬ С СЕТЧАТЫМ УПРУГИМ ЭЛЕМЕНТОМ
VIBRATION PROTECTION FOOTWEAR WITH RESILIENT MESH ELEMENT

Заявляемое техническое решение относится к средству индивидуальной защиты от вибрации, в частности к конструкции обуви, содержащей эластичные полости.
Наиболее близким техническим решением является 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 (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.
Технически достижимый результат повышение эффективности защиты оператора от вибрации и обеспечение повышенного комфорта обуви при ходьбе с минимальными затратами при ее изготовлении.
3
3
Это достигается тем, что в виброзащитной обуви, содержащей подошву и верх, а также герметичную полость, размещенную в нижней части обуви, и охватывающую стопу и снабженную упругим элементом, между подошвой и верхом размещена упругая герметичная оболочка, заполненная силиконовой жидкостью, а над ней расположена стелька, выполненная из иглопробивного материала типа «Вибросил» на базе кремнеземного или алюмоборосиликатного волокна, покрытого технической тканью, а в качестве материала подошвы может использоваться вибропоглощающий материал, например эластомер, или полиуретан со степенью пористости, находящейся в диапазоне оптимальных величин: 30÷45%, причем в каблуке смонтирована пружинная виброзащитная система, состоящая из направляющего стакана, выполненного из жесткого вибродемпфирующего материала, а осесимметрично направляющему стакану, внутри него, расположена цилиндрическая винтовая пружина, а на стакане выполнена кольцевая от-бортовка, соосная оси стакана, на которой закреплено упругое кольцо, выполняющее функции упругого ограничителя подвижной части упругой герметичной оболочки, заполненной силиконовой жидкостью, при этом с направляющим стаканом, в его 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», а между защитной вставкой и частью, приходящейся на «ступню обуви», упругой герметичной оболочкой, заполненной силиконовой жидкостью, размещен сетчатый упругий элемент, помещенный в защитную оболочку, например резинокордную, или выполненную из литьевого полиуретана, причем плотность сетчатой структуры упругих сетчатых элементов находится в оптимальном интервале величин 1,2 г/см…2,0 г/см. а материал проволоки упругих сетчатых элементов - сталь марки ЭИ-708. при этом диаметр ее находится в оптимальном интервале величин 0,09 мм…0,15 мм, а упругие сетчатые элементы могут быть выполнены: армированными из сетчатого каркаса, залитого эластомером, например полиуретаном; из элементов в виде послойной и перекрестной намотки из пористых нитей, намотанных на цилиндрический проволочный или сетчатый каркас; из крошки твердых вибродемпфирующих материалов, например пластиката типа «Агат», «Антивибрит», «Швим» с размером фракций крошки 0,5…2,0 мм, залитой эластомером, например полиуретаном в защитную оболочку.
На чертеже показан продольный разрез предлагаемой конструкции виброзащитной обуви.
Виброзащитная обувь с сетчатым упругим элементом включает в себя подошву 1 и верх 2, между которыми размещена упругая герметичная оболочка 3, заполненная силиконовой жидкостью, а над ней расположена стелька (на чертеже не показано), выполненная из иглопробивного материала типа «Вибросил» на базе кремнеземного или алюмоборосиликатного волокна, покрытого технической тканью. В качестве материала подошвы 1 может использоваться вибропоглощающий материал, например эластомер, или полиуретан со степенью пористости, находящейся в диапазоне оптимальных величин: 30÷45%. В каблуке 4 смонтирована пружинная виброзащитная система, состоящая из направляющего стакана 7, выполненного из жесткого вибродемпфирующего материала, например пластиката типа «Агат», «Антивибрит», «Швим», и расположенного внутри каблука 4. Осесимметрично направляющему стакану 7, внутри него, расположена цилиндрическая винтовая пружина 9, рассчитанная на вес оператора, приходящийся на каждую из ног. Со стороны открытой части, на стакане 7 выполнена кольцевая отбортовка 10, соосная оси стакана 7, на которой закреплено упругое кольцо 12, выполняющее функции упругого ограничителя подвижной части 8 упругой герметичной оболочки 3, которая со стороны, обращенной в стону пружины 9, соединена, например, с помощью клеевого соединения, с пластиной из жесткого вибродемпфирующего материала, например пластиката типа «Агат», «Антивибрит», «Швим», служащей для предотвращения нарушения герметичности упругой герметичной оболочки 3, заполненной силиконовой жидкостью, обладающей упруго-демпфирующими свойствами.
3
3
С направляющим стаканом 7, в его средней части, жестко соединена защитная вставка 11, выполненная из более жесткого, чем подошва 1, упругого материала и выполняющая функции дополнительного упругого элемента в виброзащитной системе «обувь-человек». Между защитной вставкой 11 и частью, приходящейся на «ступню обуви», упругой герметичной оболочкой 3, заполненной силиконовой жидкостью, размещен сетчатый упругий элемент 6, помещенный в защитную оболочку 5, например резинокордную, или выполненную из литьевого полиуретана, причем плотность сетчатой структуры упругих сетчатых элементов находится в оптимальном интервале величин 1,2 г/см…2,0 г/см, а материал проволоки упругих сетчатых элементов - сталь марки ЭИ-708, при этом диаметр ее находится в оптимальном интервале величин 0,09 мм …0,15 мм. Упругие сетчатые элементы 6 могут быть выполнены: армированными из сетчатого каркаса, залитого эластомером, например полиуретаном; из элементов в виде послойной и перекрестной намотки из пористых нитей, намотанных на цилиндрический проволочный или сетчатый каркас; из крошки твердых вибродемпфирующих материалов, например пластиката типа «Агат», «Антивибрит». «Швим» с размером фракций крошки 0,5…2,0 мм, залитой эластомером, например полиуретаном в защитную оболочку 5.
Для повышения демпфирующих свойств и надежности каблука полость, расположенного внутри каблука, направляющего стакана 7, выполненного из жесткого вибродемпфирующего материала, например пластиката типа «Агат», «Антивибрит», «Швим», вместе с расположенной в стакане цилиндрической винтовой пружиной 9, заполнена крошкой из твердых вибродемпфирующих материалов, например пластиката типа «Агат», «Антивибрит», «Швим» с размером фракций крошки 0,5…2,0 мм, и залита эластомером, например полиуретаном (на чертеже не показано).
Виброзащитная обувь работает следующим образом.
Под воздействием веса человека-оператора упругая герметичная оболочка, заполненная силиконовой жидкостью, и верхняя часть поверхности защитной оболочки 5 с упругими сетчатыми элементами 6, благодаря своей эластичности и, соответственным образом расположенными, принимают форму стопы человека. Оболочка 3, благодаря упругим свойствам внутреннего наполнителя полости - силиконовой жидкости, является эффективной виброзащитной системой в общей системе виброзащиты: «обувь-человек». Упругая герметичная оболочка 3, 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» используется защитная вставка 11, выполненная из более жесткого, чем подошва 1, упругого материала, и выполняющая функции дополнительного упругого элемента в виброзащитной системе, совместно с цилиндрической винтовой пружиной 9.
В зависимости от жесткости оболочки 3, заполненной силиконовой жидкостью, можно создать комфортное чувство ходьбы, например «как по траве или мягкому ковру».
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.