Результат интеллектуальной деятельности: ВИБРОЗАЩИТНАЯ ОБУВЬ С СЕТЧАТЫМ УПРУГИМ ЭЛЕМЕНТОМ

Изобретение 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 патенту РФ № 2497424, 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, из-за того, что пружина в каблуке не является равночастотной, то есть на каждый вес оператора нужно рассчитывать пружину.

Технически достижимый результат - повышение эффективности защиты оператора от вибрации за счет равночастотности конической пружины в каблуке.

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 отбортовка, соосная оси стакана, на которой закреплено упругое кольцо, 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/см³ … 2,0 г/см³, 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, а винтовая пружина, расположенная осесимметрично направляющему стакану в каблуке, выполнена конической.

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 упругодемпфирующими свойствами.

Возможен вариант, когда винтовая пружина 9, расположенная осесимметрично направляющему стакану 7 в каблуке 4, выполнена конической (на чертеже не показана).

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/см³ … 2,0 г/см³, 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 соответствующему расположению, 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.