Результат интеллектуальной деятельности: САПОГ СПАСАТЕЛЯ, РАБОТАЮЩЕГО В ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ УСЛОВИЯХ

Изобретение относится к средству индивидуальной защиты спасателей, работающих в условиях чрезвычайных ситуаций при наличии воздействия вибраций на объектах, имеющих скользящие поверхности.

Известна 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.

Известно решение, содержащее пневмокамеру, интегрированную в обувь [Журнал "Техника - молодежи", 1973, №5, с.63, рис.9]. При этом наружный слой пневмокамеры выполнен более жестким, а внутренний - более мягким и эластичным для облегания ноги. Это позволяет не только снизить нагрузки на ноги, но и достигнуть массажного эффекта.

Наиболее близким техническим решением является конструкция кроссовок Fury PSI фирмы Reebok, которые содержат воздушные камеры и каналы с клапанами, что позволяет закачивать и стравливать воздух, тем самым обеспечивая мягкий и прочный охват стопы, полностью повторяя ее анатомическое строение [Журнал "Популярная механика", 2005, №5, с.97]. Такое решение эффективно, но дорого, так как требует применения сложных технологий и специальных материалов (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, а также не позволяет работать с объектами, обладающими повышенными скользящими свойствами.

Технически достижимый результат - повышение эффективности защиты спасателя от вибрации и обеспечение повышенного комфорта работы на объектах, имеющих скользящие поверхности.

Это достигается тем, что в сапоге спасателя, работающего в чрезвычайных условиях, содержащем голенище и виброзащитную подошву с герметичной полостью, размещенной в нижней части, и снабженную обратным клапаном для сообщения с внешней средой и источником сжатого воздуха, при этом герметичная полость соединена посредством дросселирующей гильзы с демпфирующей полой камерой, выполненной из жесткого вибродемпфирующего материала, например пластиката типа «Агат», и расположенной внутри каблука, а над герметичной полостью размещена эквидистантная и конгруентная ей упругая герметичная оболочка, заполненная силиконовой жидкостью, а над ней расположена стелька, выполненная из иглопробивного материала типа «Вибросил» на базе кремнеземного или алюмоборосиликатного волокна, причем в качестве материала подошвы используется вибропоглощающий материал, например эластомер, или полиуретан со степенью пористости, находящейся в диапазоне оптимальных величин: 30÷45%, а форма демпфирующей камеры может быть выполнена как многогранной, например в виде куба, так и образована телами вращения, например в виде цилиндра, сферы, а в качестве материалов герметичной упругодемпфирующей полости и упругой герметичной оболочки могут быть использованы следующие материалы: эластомеры, например резина, литьевой полимер, например полиуретан, резинокордная оболочка, при этом с демпфирующей камерой, в ее 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», дополнительно содержится приспособление для предотвращения скольжения обуви, содержащее подложку, лицевая сторона которой выполнена с абразивным покрытием, а изнаночная - с клейким покрытием, при этом в качестве подложки использован эластичный полимерный материал, изнаночная сторона подложки с клейким покрытием снабжена отслаивающимся защитным слоем, а абразивное покрытие на лицевой стороне подложки выполнено в виде закрепленных непосредственно на подложке абразивных частиц или в виде склеенного с подложкой промежуточного слоя с закрепленными на нем абразивными частицами, причем подложка выполнена в форме прямоугольника с длиной стороны не менее 4 см, или круга диаметром не менее 4 см, или в форме носочного или пяточного участка подошвы обуви, а толщина подложки составляет 0,2-2,0 мм. На фиг.1 показан продольный разрез предлагаемой конструкции сапога спасателя, работающего в чрезвычайных условиях, на фиг.2 показан продольный разрез предлагаемой конструкции подложки с противоскользящим слоем.

Сапог спасателя, работающего в чрезвычайных условиях, содержит голенище 1, нижнюю часть 2 с виброзащитной подошвой 3. Подкладка 4 голенища и нижней части 2 сапога выполнена из технического текстильного материала, причем соединение верхней и нижней частей подкладки осуществляется посредством линии 5. Верхняя часть голенища 6 может быть выполнена из искусственной кожи, декоративного текстильного материала или литьевых полимеров, например полиуретана.

Виброзащитная подошва 3 выполнена в виде заполненной сжатым воздухом герметичной упругодемпфирующей полости 7, соединенной с расположенным над каблуком 8 обратным клапаном 9, унифицированным с вентилем велосипедной шины для подкачки от источника сжатого воздуха (на чертеже не показано) и сообщения с внешней средой, а также соединенной посредством дросселирующей гильзы 10 с демпфирующей полой камерой 11, выполненной из жесткого вибродемпфирующего материала, например пластиката типа «Агат», «Антивибрит», «Швим», и расположенной внутри каблука 8. Жесткость различных участков полости 7 выполнена различной: боковая поверхность 12 может быть менее жесткой, чем верхняя и нижняя поверхности или наоборот. Над герметичной полостью 7 размещена эквидистантная и конгруентная ей упругая герметичная оболочка 13, заполненная силиконовой жидкостью, а над ней расположена стелька (на чертеже не показано), выполненная из иглопробивного материала типа «Вибросил» на базе кремнеземного или алюмоборосиликатного волокна. В качестве материала подошвы 3 может использоваться вибропоглощающий материал, например эластомер, или полиуретан со степенью пористости, находящейся в диапазоне оптимальных величин: 30÷45%. При этом форма демпфирующей камеры 11 может быть выполнена как многогранной, например в виде куба, так и образована телами вращения, например в виде цилиндра, сферы.

В качестве материалов герметичной упругодемпфирующей полости 7 и упругой герметичной оболочки 13 могут быть использованы следующие материалы: эластомеры, например резина, литьевой полимер, например полиуретан, резинокордная оболочка.

С демпфирующей камерой 11, в ее средней части, жестко соединена защитная вставка 14, выполненная из более жесткого, чем подошва 3, упругого материала и выполняющая функции дополнительного упругого элемента в виброзащитной системе «обувь-человек».

Сапог спасателя, работающего в чрезвычайных условиях, работает следующим образом.

Под воздействием веса человека-оператора упругая герметичная оболочка 13, заполненная силиконовой жидкостью, и верхняя поверхность полости 7 (благодаря своей эластичности), соединенная посредством дросселирующей гильзы 10 с демпфирующей полой камерой 11, соответственным образом расположенными, принимают форму стопы человека. Полость 7 благодаря упругим свойствам внутреннего наполнителя полости - воздуха и демпфирующим свойствам гильзы 10 является эффективной пневматической двухкамерной виброзащитной системой в общей системе виброзащиты: «обувь-человек». Упругая герметичная оболочка 13, 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» давление в полости 7 можно изменить под вес человека, например, дополнительно подкачав насосом воздух через клапан 9 или, наоборот, выпустив его в атмосферу.

В зависимости от создаваемого давления в полости 7 можно регулировать высоту опоры стопы, обеспечивая плотное облегание стопы, в том числе и сверху. В зависимости от жесткости оболочки 13, заполненной силиконовой жидкостью, и давления в полости 7 можно создать комфортное чувство ходьбы, например, «как по траве или мягкому ковру».

Выполнение подложки (фиг.2) с противоскользящим слоем позволяет обеспечить оптимальную степень противоскользящих свойств обуви.

Подложка 15 приспособления может быть выполнена в форме прямоугольника с длиной стороны не менее 4 см, или круга диаметром не менее 4 см, или в форме носочного или пяточного участка подошвы обуви. Толщина подложки может составлять 0,2-2,0 мм. Толщина подложки выбрана из условий обеспечения ее прочности и удобства в пользовании (т.е. она не должна мешать человеку при ходьбе).

Выполнение приспособления в заявляемом виде значительно увеличивает его износостойкость за счет способности подложки эластично изгибаться без разрушения при изгибах подошвы, а также за счет повышенной водостойкости, способности противостоять истиранию и более прочному закреплению абразивных частиц на подложке, обусловленному повышенной адгезией клея, закрепляющего абразивные частицы на подложке, и полимерного материала подложки. Облегчается также фиксация приспособления на подошве обуви, которая производится путем простого наложения и прижатия к подошве клейкой стороны подложки, с которой предварительно удален защитный слой.

Приспособление для предотвращения скольжения обуви (фиг.2) содержит подложку 15 из эластичного полимерного материала, в качестве которого могут быть использованы полипропилен, полиуретан, резина и т.п.

На лицевой поверхности подложки закреплены, например наклеены при помощи водостойкого клея (смолы), абразивные частицы 16, в качестве которых могут быть использованы наждачный порошок, кварцевая крошка, просеянный песок и т.п. размером 0,2-0,8 мм. На изнаночной поверхности подложки нанесено клейкое покрытие 17 (из клеящих составов, обычно применяющихся при изготовлении скотча), поверх которого наложен отслаивающийся защитный слой 18 (из бумаги, пленки и т.п.). Возможен вариант выполнения приспособления, когда на подложку наклеивают промежуточный слой 19, на котором уже закреплены абразивные частицы. В качестве такого слоя может быть использована, например, наждачная бумага.

При использовании приспособления с противоскользящим слоем защитный слой 18 отслаивают с клейкой поверхности 17 подложки, накладывают этой поверхностью на обезжиренную сухую поверхность подошвы обуви и плотно прижимают, после чего приспособление готово к эксплуатации.

Таким образом, полезная модель обеспечивает увеличение эксплуатационной надежности и повышает удобство использования.

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.