LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів


Головна Легка промисловість → Розробка теплозахисного спецодягу з локальною вентиляцією

загальних висновків, списку використаних літературних джерел та додатків. Основна частина роботи виконана на 109 сторінках машинописного тексту, містить 39 рисунків, 4 таблиці. Список використаних літературних джерел містить 112 найменувань.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі обґрунтовано актуальність теми дисертаційної роботи, визначено мету, основні задачі та методи досліджень, сформульовано наукову новизну та практичне значення одержаних результатів.

У першому розділі проаналізовано сучасний стан проблеми створення теплозахисного спецодягу: здійснено аналіз умов експлуатації, принципів створення, спецодягу, який застосовується.

Вивчення фізіологічних особливостей теплообміну людини в зимовий період часу та умов виробничого середовища охоронців показало, що спецодяг має забезпечувати захист від дії на охоронця низьких температур та ліквідувати дискомфортні відчуття, які виникають внаслідок гіпергідрозу в умовах підвищеної напруженості праці.

Аналіз умов праці дозволив встановити, що термін одного чергування складає 12 годин, з них 2 – 3 години охоронець несе варту на вишці, за 0,5 – 1 годину здійснює обхід об'єкту по периметру, таким чином 8 – 10 годин на добу працюючий знаходиться на відкритому повітрі температура якого коливається від – 10 до – 17 оС. Такий режим праці є нестандартним та впливає на роботу центральної нервової системи, викликаючи підвищення артеріального кров'яного тиску, потовиділення та порушення роботи фізіологічної системи терморегулювання.

Вивчення фізіологічних особливостей теплообміну людини дозволило визначити зони найбільш інтенсивного потовиділення та встановити , що вони знаходяться на тулубі людини.

Визначено, що для несіння охороно – вартової служби у зимовий період року застосовується комплект одягу, який забезпечує пасивний теплозахист працюючого, але суттєвим недоліком такого одягу є те, що він створює перепону для виведення вологи (поту) з підодягового простору.

Проведений аналіз апріорної інформації дозволив розробити фізичну модель процесу тепло – та вологообміну між тілом людини та навколишнім середовищем в системі "людина – теплозахисний спецодяг – середовище", конкретизувати мету роботи та задачі подальших досліджень.

Другий розділ присвячено розробленню методологічних основ для створення спеціального теплозахисного одягу з метою подальшого їх використання для підготовки методичних документів з розробки нових видів спецодягу. Вивчення особливостей випарування поту з поверхні тіла людини через теплозахисний спецодяг у навколишнє середовище дозволило обрати найбільш раціональний конвективний спосіб тепло – та вологорегулювання мікроклімату в підодяговому просторі.

Аналіз існуючих повітропровідних систем вентиляції показав, що їх не можна застосовувати для спецодягу, який розробляється у роботі, тому що вони потребують наявності додаткових конструктивних елементів або шарів одягу, являються дуже матеріаломісткими та мають обмежений термін роботи.

Вивчення умов експлуатації та фізіологічних особливостей людини під час несіння вартової служби у зимовий період року з урахуванням основних функцій системи вентиляції дозволило визначити вимоги до її створення.

Отже система вентиляції теплозахисного спецодягу повинна:

  • забезпечувати одночасне підведення повітря до заданих локальних зон на тулубі людини;

  • бути гнучкою та відносно легкою;

  • виготовлятися з відносно недорогих текстильних матеріалів, які застосовуються у виробництві одягу;

  • утримувати сталий переріз повітропровідних каналів;

  • виготовлятися за існуючими екологічно чистими технологіями.

Проведений аналіз топографії потовиділення та сучасних повітропровідних систем дозволило визначити вимоги щодо вибору виду теплозахисного спецодягу, а саме складовий елемент комплекту теплозахисного спецодягу повинен забезпечувати:

  • можливість примусового руху повітря до зон інтенсивного потовиділення на тулубі людини;

  • мати відносно малу матеріалоємність.

Таким чином з існуючих видів спецодягу було обрано жилет, як найбільш задовольняючий вище перерахованим вимогам.

Третій розділ присвячено розробці конструкції елементів системи вентиляції та жилету.

В лабораторії кафедри ТКШВ при безпосередній участі автора розроблено нове теплоізолююче полотно (патент України 31006 А), яке є багатоканальною розгалуженою системою повітропроводів, які розташовано між двома шарами текстильного матеріалу (рис. 1).

Теплоізолююче полотно складається з шарів текстильного клейового матеріалу 8 та формованого трикотажного полотна 1, які утворюють між собою повітряні пустоти (комірки) 6 та мають рельєфну зовнішню поверхню, яку вкриває шар вітрозахисного матеріалу 3 з коефіцієнтом повітропроникності В (2,57...4) л/м2с. Всередині повітряних комірок розташовані еластичні

вкладиші 4 – шайби у формі циліндрів.

Еластичні вкладиші виготовлені з пористого матеріалу на основі хлоропренового каучуку (ГОСТ 38506041 – 91), що дозволений для використання в умовах контакту з тілом людини. Конструкція теплоізолюючого полотна дозволяє використовувати його як систему повітропровідних каналів, а також як самостійну теплозахисну прокладку.

.Гідродинамічні та теплофізичні властивості полотна залежать від висоти, діаметру та розташування еластичних вкладишів.

З метою зменшення дотичної пружної напруги, яка виникає в еластичних вкладишах при деформації стиснення у разі тиску верхніх шарів пакету одягу або інших зовнішніх зусиль, приймаємо діаметр циліндричних шайб однаковий з їх висотою.

В свою чергу висота шайб обумовлена товщиною сталого повітряного прошарку, який утворюється між шарами теплоізолюючого полотна. Як відомо, максимальна товщина повітряних прошарків у теплозахисному одязі дорівнює 0,008 м.

Еластичні вкладиші розташовані у шаховому порядку, що дозволяє знизити імовірність прогину верхніх шарів пакету між ними та перекриття повітропровідних каналів.

Максимально припустима відстань між центрами еластичних вкладишів Х1 визначалася експериментально методом порівняння величини просвіту між внутрішнім і зовнішнім шарами полотна. Встановлено, що максимальна відстань Х1 (рис. 1) дорівнює 0,03 м.

Оптимальне значення Х1 визначалося експериментально методом порівняння гідродинамічних опорів смуги теплоізолюючого полотна під навантаженням та без нього. При плануванні експерименту межі числового значення Х1 задавалися в діапазоні від 0,01 до 0,03 м з інтервалом варіювання 0,005 м. Для проведення експерименту була розроблена установка для дослідження гідродинамічних властивостей одягу, який вентилюється (рис. 2).

З метою дослідження термічного опору теплоізолюючого полотна проведено експеримент на бікалориметрі (ПБ – Р)