Диссертация (1026060), страница 20
Текст из файла (страница 20)
Всего было проведено 3 серии испытаний при сбросе с разныхвысот, при скорости соударения 3–7 м/с на 2 типа поверхности: жесткуюповерхность (стальная пластина толщиной 8 мм) и мягкую (ящик с просеяннымпеском). В первой серии испытаний было произведено 32 сброса, во второй – 46, ав третьей – 43. Усилие в АМН, измеренное при сбросе со скоростью удара 7 м/с(за счет отскока суммарная потерянная скорость 9-11 м/с), показывает значенияблизкие к предельно допустимым, что взаимно подтверждает применимостьиспользования критериев в виде предельной скорости удара пола по ногам ипредельной силы сжатия.197ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ1.Проведен анализ открытых статистических данных по результатампоражения личного состава колесной и гусеничной автобронетанковой техникипри подрывах на минах и самодельных взрывных устройствах.
Установленыосновные поражающие факторы, а также части тела экипажа, подвергаемыеопасности получения травм при минно-взрывном воздействии;2.Проведен анализ существующих отечественных и зарубежныхисследований по критериям травмобезопасности экипажа автобронетанковойтехники при минно-взрывном воздействии, а также нормативных документов,устанавливающихпроцедуруавтобронетанковой техникиопределенияприуровнястойкостизащитыминно-взрывном воздействии.
Уточненыкритерии поражения экипажа автобронетанковой техники. В том числе,предложеноиспользоватьрезультатыэкспериментальныхисследованийуниверситета Уэйн-Стейт, дополненные опытными данными Л.М. Патрика дляоценки травмобезопасности головы совместно с общепринятым критериемтяжестиповреждениятравмобезопасностиголовыHICпозвоночника(HeadInjuryрекомендованоCriteria).вДлякачествеоценкикритерияиспользовать величину сжимающей силы в нижнем отделе позвоночникаантропоморфного измерительного манекена типа Гибрид 2, 3 вместо критерия DRI(Dynamic Response Index);3.Была разработана методика проведения испытаний колесной игусеничной автобронетанковой техники при минно-взрывном воздействии исопроводительное программное обеспечение, которые в отличие от известныхиспользуют в качестве критерия травмобезопасности головы кривую Уэйн-Стейта,а в качестве критерия травмобезопасности позвоночника – максимальнуюсжимающуюсилувнижнемотделеизмерительного манекена типа Гибрид 2, 3;позвоночникаантропоморфного1984.Разработаны математические модели двух различных антропоморфныхмакетов ног на основании которых были изготовлены натурные изделия.
Первыйантропоморфный макет ноги основан на измерении скорости соударения днища сногой (критическое значение 8,5 м/с). Принцип определения травмобезопасностивторого антропоморфного макета ноги основан на измерении осевой силы в голени(критическоезначениесоставляет5,4кН).Характеристикиэлементовантропоморфных макетов ног были подобраны с помощью копровых испытаний исоответствующих расчетов и в дальнейшем использованы в натурных испытанияхпо подрыву специальной защищенной автомобильной техники для определенияпараметров травмобезопасности ног экипажа. Адекватность моделей быладоказана путем сравнения расчетных и экспериментальных данных (погрешностьне превышала 27,5%);5.Разработан копровый стенд, позволяющий проводить испытания путемавтоматическогосбросапротивоминныхэнергопоглощающихкреселсантропоморфным измерительным манекеном и сброса антропоморфных макетовног.
Стенд позволяет имитировать различную динамическую нагрузку от подрываавтобронетанковой техники на минах на человека, расположенного на кресле и наноги экипажа расположенные на полу изделия.Стенд позволяет оцениватьэффективность и надежность энергопоглощающего кресла и тарировать показанияизмерительной системы антропоморфного макета ноги;6.Проведенанализконструкцийэнергопоглощающихкресел,снижающих перегрузки, действующие на экипаж автобронетанковой техники.Выявлены основные типы используемых энергопоглощающих элементов и типовконструкцииподвесаикрепленияккорпусутехники.Расчетно-экспериментальным путем отобрана наилучшая конструкция вертолетноготравмобезопасного кресла и проведены работы по его модернизации дляиспользованиявавтобронетанковойтехнике.Врезультатерасчётовиэкспериментов установлено, что конструкция крепления энергопоглощающегокресла должна быть выполнена по принципу маятниковой подвески к крыше илибоковине корпуса.
Конструкция энергопоглощающих элементов для подвески199кресла была выбрана путем сравнительных экспериментальных исследований иоснована на принципе прокатки проволоки. Указанная конструкция адекватноработает при любой интенсивности нарастания перегрузки и позволяет обеспечитьпреднатяжение привязной системы;7.Разработанаматематическаямодельфункционированияэнергопоглощающего кресла, предназначенная для определения основныхпараметров кресла, таких как угол наклона направляющих, механическаяхарактеристика проволоки в энергопоглощающем элементе, а также количествопроволок и их диаметр.
На основании расчетов с использованием указаннойматематическоймоделибыларазработанаиизготовленаконструкцияпротивоминного кресла. Были проведены копровые испытания с целью проверкиэффективности кресла. Для определения параметров травмирования экипажа былиспользован антропоморфный измерительный манекен Гибрид-2 оснащенныйнеобходимой измерительной аппаратурой. Путем натурных копровых испытанийподтверждена эффективность разработанного энергопоглощающего кресла в частиснижения вертикальных перегрузок. Перегрузка на копре для разных высот сбросасоставляла до 230g. В результате испытаний максимальная сила сжатия нижнегоотдела позвоночника антропоморфного измерительного манекена не превышала –3,95-4,50 кН при предельно допустимом значении 6,65 кН;8.Припомощиматематическогомоделированияобоснованамодификация серийной конструкции кресла фирмы-производителя VSS (VitalSeating & Systems) путем интегрирования в конструкцию энергопоглощающихэлементов.
Доработанные противоминные кресла установлены на автомобилеВПК-39272. Для оценки эффективности противоминных мероприятий былипроведены копровые испытания кресел VSS с антропоморфными измерительнымиманекенами. В ходе испытаний установлено снижение вертикальных перегрузок,действующих на экипаж до уровня ниже предельно допустимых значений.Перегрузка на копре, который имитирует корпус автомобиля, составила 200-230g,что соответствует перегрузке на кузове транспортного средства при минновзрывном воздействии. При этом максимальная сила сжатия в нижнем отделе200позвоночника была зарегистрирована на уровне 4,0-4,3 кН, что показало высокуюэффективность противоминного кресла;Проведена оценка эффективности конструкций энергопоглощающих9.кресел на макетном образце колесной автобронетанковой техники семейства«Тайфун-У».
С этой целью была проведена доработка кресел для установки их наместе водителя и десантном отделении. Были проведены измерения параметровтравмирования экипажа при помощи антропоморфного измерительного манекенаво время натурных испытаний на полигоне.Установлено, что воздействиепоражающих факторов на экипаж ниже предельно допустимых значений. В томчисле величина максимальной силы сжатия нижнего отдела позвоночника прииспытании подрывом миной максимальной мощностью, предусмотренной втехническом задании под кабиной, составила 2,2 кН, при испытании подрывом подотделением десанта – 2,0 кН, что меньше предельно допустимых значений. Врамках дальнейшей модификации конструкции энергопоглощающего кресларазработано,изготовленоииспытаноэнергопоглощающеекреслоспреднатяжением ремней безопасности, позволяющее производить регулировкуположения по высоте и выбегу;10.Разработаны различные конструктивные вариантные исполненияпротивоминного днища нового изделия гусеничной автобронетанковой техники.Былипроведенырасчетыдинамическогонапряженно-деформированногосостояния корпуса изделия при подрыве на минах.
Путем расчетов на прочностьобоснован выбор трех наиболее оптимальных с точки зрения минимума массывариантов конструкции. Путем проведения и анализа натурных испытанийвыбранных вариантов конструкции днища получены данные о реальнойпротивоминной стойкости и возможном варианте исполнения конструкциикорпуса изделия.
Натурные испытания доработанного днища показали, чтоконструкция защиты соответствует требованиям по противоминной стойкостизаданным в техническом задании.11.Разработанаматематическаямодельирассчитаныперегрузкипассажира специальной защищенной автомобильной техники при боковом201подрыве и подрыве под днищем фугасного заряда. Модель включает в себяантропоморфный измерительный манекен с набором датчиков, регистрирующихвнешнее воздействие, необходимых для определения травмобезопасности приминно-взрывном воздействии.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
