автореферат диссертации по технологии материалов и изделия текстильной и легкой промышленности, 05.19.04, диссертация на тему:Исследование и разработка защитного костюма для выполнения работ методами промышленного альпинизма на основе биомеханических характеристик человека

На правах рукописи

Сопельникова Нон на Григорьевна

ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ЗАЩИТНОГО КОСТЮМА ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТ МЕТОДАМИ ПРОМЫШЛЕННОГО АЛЬПИНИЗМА НА ОСНОВЕ БИОМЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ЧЕЛОВЕКА

Специальность 05.19. 04 «Технология швейных изделий»

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

Шахты - 2006

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Южно-Российский государственный университет экономики и сервиса» (ЮРГУЭС)

Научный руководитель

Официальные оппоненты:

кандидат технических наук, доцент, Руденко Елена Евгеньевна.

доктор технических наук, профессор, Медведева Татьяна Викторовна.

кандидат технических наук, старший преподаватель Чертов Юрий Евгеньевич.

Ведущая организация:

ТПП «Техноформ», г. Росгов-на-Дону

Защита состоится « 25 » декабря 2006 г. в 9.00 час, на заседании диссертационного совета К 212.313.01 при Южно-Российском государственном университете экономики и сервиса по адресу: 346000, г. Шахты, Ростовская обл., ул. Шевченко, д. 147

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Южно-Российского государственного университета экономики и сервиса.

Автореферат разослан » РиУс

7

2006 г.

Учёный секретарь диссертационного совета

Куренова С.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Одной из молодых и востребованных специальностей строительства, связанных с повышенным риском для жизни является профессия «промышленный альпинизм». Возникнув в начале XX века как прикладное применение, эта профессия получила официальный статус только в 2001 году. Несмотря на то, что работа на высоте относится к работам повышенной опасности, производственная деятельность работников данной категории не имеет нормативной базы, регулирующей вопросы безопасности и охраны труда. Несомненно, что такое положение дел не может не отражаться на состоянии здоровья и уровне производственного травматизма.

Выполнение высотных работ с применением методов промышленного альпинизма требует от работающего зависания в защитном устройстве, порой на длительное время, определяемое производственным заданием. В настоящее время в качестве такого устройства промышленные альпинисты применяют деревянное сиденье, одновременно с индивидуальной страховочной системой (ИСС), которая надевается на одежду и защищает работающего от падения с высоты. Однако определённые виды работ, требующие повышенной мобильности и маневренности, не позволяют применять такое сиденье. В этих случаях промышленные альпинисты зависают на верёвке непосредственно в индивидуальной страховочной системе.

Существующие индивидуальные страховочные системы являются средством защиты человека от падения с высоты и не предназначены для длительного зависания в них. Использование ИСС не по назначению приводит к дискомфорту, вызванному сдавливанием ног набедренными лямками страховочной системы, частой смене позы работающего, что ведёт к вынужденному прекращению исполнения производственного задания, ухудшению самочувствия и является предрасполагающим фактором для развития профессиональных заболеваний. Зависание в индивидуальной страховочной системе без движения может вызвать даже необратимые последствия для работающего.

Для качественного выполнения работ с использованием альпинистской технологии промышленный альпинист, зависая в гибком подвесе, должен чувствовать себя относительно комфортно достаточно долгое время. Достижение необходимого уровня комфортности в системе «человек — специальная одежда — страховочное снаряжение — окружающая среда» возможно при создании одежды специального назначения.

Одежда, применяемая промышленными альпинистами, в настоящее время не учитывает специфики ведения высотных работ, взаимодействия с элементами индивидуальной страховочной системы, её конструкция требует биомеханического обоснования влияния на организм человека.

Разработка защитного костюма, снижающего травмирующее воздействие индивидуальной страховочной системы на организм человека и

обеспечивающего возможность длительного зависания работающего для выполнения производственных заданий в гибком подвесе, является перспективной и актуальной задачей.

Целью диссертационной работы является исследование компонентов системы «человек — специальная одежда - страховочное снаряжение -окружающая среда», выявление факторов, существенно влияющих на организм человека и разработка защитного костюма для выполнения высотных работ на гибком подвесе в пространстве с нефиксированной точкой опоры.

Для достижения сформулированной цели в работе поставлены следующие задачи:

- изучить условия труда промышленных альпинистов, выявить особенности работы в положении зависания, определить факторы окружающей среды;

изучить факторы, оказывающие негативное влияние при использовании ИСС на общее функциональное состояние и исследовать биомеханическое функционирование систем организма (кровообращения и сердечно-сосудистой), находящегося в положении зависания человека;

- систематизировать средства индивидуальной защиты от падения с высоты, применяемые как в спортивном, так и в промышленном альпинизме, с целью выявления взаимосвязи между их назначением, конструктивным устройством и условиями эксплуатации;

обосновать биомеханическое соответствие конструктивного устройства систем подвеса для выполнения работ в положении зависания заданной функции;

- разработать геометрические и биомеханические параметры, прочностные характеристики разгрузочного конструктивного элемента (РКЭ) защитного костюма;

- определить величину давления и её распределение по контактной поверхности РКЭ с локальным участком тела человека;

- разработать конструкцию защитного костюма для промышленных альпинистов и на опытном образце определить эффективность его использования.

Объект исследования. Компоненты системы «человек — специальная одежда - страховочное снаряжение».

Основные методы исследования.

На отдельных этапах работы использовались: метод объектно-ориентированного анализа; стандартные методы исследования общего функционального состояния организма по данным кросс-анализа вариабельности ритма сердца и лазерной доплеровской флоуметрии микроциркуляции, метод сегментирования при исследовании биомеханических характеристик тела человека; антропометрические контактные методы исследования фигур мужчин; методы математического и имитационного моделирования; методы аналитической геометрии; метод конечных элементов; статистические методы обработки результатов

исследований и экспертной оценки. Работа реализована с применением программных продуктов операционной среды Windows 2003 и комплексной системы автоматизированного проектирования одежды «Novo Cut».

Научная новизна диссертационной работы заключается в следующем:

- дано биомеханическое обоснование влияния конструктивного устройства системы подвеса защитного костюма на организм человека при выполнении высотных работ методами промышленного альпинизма (патент RU 2272572 С2 МГЖ А61В 8/06. Способ оценки влияния конструкции предохранительного пояса на организм человека при зависании в нём на определённое время [Текст] / Н.Г. Сопельникова,' Ю.В. Кобзарь. — Опубл. 27.03.2006;

- определены геометрические параметры и расположение разгрузочного конструктивного элемента на задних частях половин брюк защитного костфма, обеспечивающих комфортное положение работающего при зависании в гибком подвесе на основе биомеханических характеристик человека;

в результате проведённого дисперсионного анализа определены функциональные зависимости между положением границ РКЭ, его размерами, положением фронтальной плоскости общего центра тяжести человека в заданной позе от роста мужских фигур типового телосложения;

- установлены величины давления и характер их распределения по контактной поверхности разгрузочного конструктивного элемента с локальным участком тела человека;

выполнен расчёт параметров устройства подвеса разгрузочного конструктивного элемента защитного костюма, обеспечивающего комфортное состояние в положении зависания в гибком подвесе, и равномерное распределение давления по контактной поверхности.

Практическая значимость работы:;

- предложены рекомендации для разработки конструкции защитного костюма;

-разработанный инструментальный способ биомеханического обоснования влияния устройства подвеса защитного костюма на организм человека может быть применён при проектировании одежды из эластичных материалов;

- предложены схемы технологической обработки специфических узлов и деталей защитного костюма;

- разработана методика определения положения фронтальной плоскости общего центра тяжести человека в позе зависания в гибком подвесе;

- предложены значения коэффициентов перегрузки и безопасности при зависании в гибком подвесе, характеризующие безопасное зависание промышленных альпинистов в защитном костюме;

- разработан и изготовлен защитный костюм для выполнения высотных работ методами промышленного альпинизма, на который поданы две заявки на изобретение в Федеральный институт промышленной собственности.

Апробация работы.

Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались, обсуждались и получили положительную оценку на:

- Всеукраинской научной конференции молодых учёных и студентов «Научные разработки молодёжи на современном этапе», Киев, 2003 г.;

- 2-й научно-практической конференции «Строительство в прибрежных регионах», г. Сочи, 2003 г.;

- Международном семинаре под эгидой ЮНЕСКО «Теоретические, методологические и практические аспекты развития индустрии туризма на Азово-Черноморском побережье», г. Сочи, 2004 г.;

Межвузовских научно-практических конференциях ЮРГУЭС «Проблемы экономики, техники и технологий сервиса» г. Шахты, 2004 г. 2005 г.

Внедрение результатов исследований.

Разработанный защитный костюм для промышленных альпинистов внедрён в производство на ООО "БВН - инжениринг". Результаты диссертационной работы внедрены в учебном процессе студентов специальности 260902 (280900) «Конструирование швейных изделий» по дисциплине «Проектирование специальной одежды».

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 10 печатных работ, получен Патент Российской Федерации, поданы 2 заявки на изобретение в Федеральный институт промышленной собственности.

Структура и объём работы. Диссертационная работа изложена на 150 страницах машинописного текста. Состоит из введения, пяти глав, общих результатов и выводов, библиографического списка, насчитывающего 95 наименований. Содержит 70 рисунков, 27 таблиц, а также 19 приложений, изложенных на 24 страницах.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, определена её цель, научная новизна и практическая значимость, сформулированы задачи исследования.

В первой главе выполнен анализ современного состояния обеспеченности специальной одеждой и снаряжением работников, применяющих в своём труде методы промышленного альпинизма, уточнена терминология, рассмотрены вопросы взаимодействия компонентов системы «человек — специальная одежда — страховочное снаряжение — окружающая среда».

Показано, что в настоящее время профессия «промышленный альпинизм» не имеет достаточной нормативной базы, регламентирующей вопросы обеспечения безопасности труда данной категории работников, что сказывается как на уровне производственного травматизма, так и на обеспеченности средствами индивидуальной защиты.

Используя в своём труде способы достижения рабочего места по системе верёвок и методы страховки, принятые в альпинизме, промышленный альпинист вынужден на длительное время, определяемое производственным заданием, зависать в индивидуальной страховочной системе (ИСС). Специальная одежда и надеваемая поверх неё ИСС, образуют единый комплекс, который в данной работе обозначен термином «защитный костюм».

Изучение существующих ИСС, применяемых при ведении работ вышеуказанным методом, позволило установить, что их конструкция не

предназначена для обеспечения промышленного альпиниста (рис. 1).

зависания в ней работающего

Удержание тела

работ.

«ли

г

Удержи »к-,,«

б&злямочные

Страховка и экстренная

эвакуация работающего

Поддержание работающего ка наклонной

Поддержание работакчдего

(л раховочные ирнкя-ж,

Иилинадуалы стрехоночш

Следствием использования ИСС для целей, не обеспеченных её конструктивным устройством, является ухудшение самочувствия, вызванное сдавливанием набедренными лямками ИСС ног работающего.

Среди комплекса опасных и вредных производственных факторов, влияющих на промышленного альпиниста, травмирующее воздействие ИСС на организм работающего

„ , ^ , наименее изучено.

Рисунок 1- Схема взаимосвязи функций Исследование топогра-

и конструктивного устройства фии взаимодействия

индивидуальных страховочных систем ремней и лям()к исс с

от падения с высоты телом человека (рис. 2)

позволило заключить, что в участок сдавливания набедренными лямками при зависании в ИСС попадает большая подкожная вена и мелкие сосуды её системы.

Сдавливание мышечной ткани и нервно-сосудистого пучка приводит к таким осложнениям, как снижение скорости капиллярного кровотока, ухудшение центрального кровообращения, нарушению гемодинамически значимых характеристик. Существует опасность потери сознания человеком, находящимся в положении зависания в ИСС, возникновение тромбозов глубокой венозной системы голеней. Онемение ног побуждает работающего к частой смене рабочих поз, передвижению набедренных лямок по поверхности бедра, осложняет выполнение производственного задания.

Анализ научных публикаций, связанных с исследованием давления на тело человека, показал, что давление свыше 40 мм рт. ст. приводит к негативным последствиям, нормальным считается давление равное 2(Н25 мм рт. ст. (3,32 -5- 6,65 кПа), наибольшее давление допустимо в местах, где больше мышечной массы и меньше кровеносных сосудов (рис.3).

Таким образом, одним из условий для длительного нахождения человека в положении зависания является снижение давления со стороны набедренных лямок ИСС. Одним из путей её реализации в данной работе является разработка защитного костюма, конструктивное решение ряда узлов которого позволит устранить травмирующее воздействие набедренных лямок ИСС на организм работающего. Для определения эффективности предложенного конструктивного устройства защитного костюма необходимо разработать инструментальный способ, базирующийся на определении состояния функционирования систем организма в условиях зависания человека в системе верёвок

Вторая глава посвящена разработке способа и исследованию влияния устройства системы для зависания в гибком подвесе на функциональное состояние организма человека.

Анализ существующих способов определения величины давления на тело человека упругих оболочек (частным случаем которых являются элементы ИСС или защитного костюма) с использованием специальных датчиков, обозначил проблему некорректных данных, связанную с вязко-упругими свойствами биологических тканей. Полученные известными способами значения давления в несколько раз отличаются от расчётных величин.

Рисунок 2 - Схема расположения набедренных лямок ИСС на теле человека

Рисунок 3 - Схема распределения участков допустимого давления

Отсутствие достоверных инструментальных способов определения давления упругих оболочек на тело человека, а также клинические изменения в состоянии здоровья промышленного альпиниста, явились основанием для разработки нового способа определения влияния устройства для зависания на организм человека, в основу которого положены современные медицинские технологии.

Для целей исследования разработан принципиально новый способ определения функционального состояния организма человека по данным анализа сердечной деятельности и состоянию кровообращения в нижних конечностях с использованием клинико-диагностического комплекса (рис.4).

В качестве показателей деятельности сердца выбраны: общая мощность спектра (ТР), активность тканевых гормонов в крови (УЦ7-компонент); соотношения симпатических и парасимпатических влияний (баланс) на сердечный ритм (1Л7НР); частота сердечных сокращений (ЧСС). Изменения в состоянии кровообращения в нижних конечностях определяются по количеству эритроцитов, проходящих через сечение сосуда в единицу времени - перфузии (ПМ) и колебанию перфузии (о). Порядок эксперимента предусматривает два этапа, в соответствии с которым на первом этапе определяются вышеперечисленные фоновые показатели испытуемого, находящегося в состоянии покоя. На втором этапе испытуемый зависает в специально изготовленном устройстве в ИСС. Через время, определённое условиями эксперимента, регистрируются значения выбранных показателей. Результатом исследования является динамика значений показателей, характеризующих состояние организма человека..

Установлено, что при зависании в ИСС на время, определенное условиями эксперимента, показатели сердечной деятельности испытуемого в среднем изменяются следующим образом:

1,3 - аппаратно,- программный комплекс для исследования

6 - электроды «лакк01»

Рисунок 4 — Схема клинико-диагностического комплекса

— общая мощность спектра снижается на 2000 единиц, что указывает на стрессовое воздействие ИСС на организм;

— баланс симпатических и парасимпатических влияний смещается в сторону увеличения симпатических влияний более чем в 4 раза, что свидетельствует о крайнем напряжении нервной системы;

— увеличивается число гормонов в крови, на 20%, что подтверждает факт истощения адаптационных резервов организма;

— частота сердечных сокращений увеличивается на 25 ударов в минуту.

Полученные в ходе эксперимента данные свидетельствуют о

травмирующем, стрессовом воздействии на организм человека индивидуальной страховочной системы при зависании в ней и ставят задачу необходимости разработки защитного костюма, устраняющего негативное влияние ИСС.

Третья глава посвящена обоснованию выбора вида защитного костюма и формированию исходных данных для его проектирования.

Учитывая особенности совместной эксплуатации ИСС и специальной одежды, а также характер выполняемых работ, в качестве основы для проектирования выбран комбинезон от общих производственных загрязнений. К комплексу средств индивидуальной защиты, состоящему из ИСС и комбинезона предъявляются следующие требования:

— возможность зависания работающего в гибком подвесе без ущерба для здоровья;

— соответствие прочностных свойств, обеспечивающих целостность деталей комбинезона, действию возникающих статических нагрузок при зависании;

— защита кожных покровов работающего от прямого контакта со строительными материалами, техническими жидкостями и препаратами различных химических групп, препятствие проникновению пыли в пододёжное пространство;

— формирование комфортного микроклимата в пододёжном пространстве.

Выполненные антропометрические исследования и результаты статистической обработки данных позволили установить, что не менее 40% фигур промышленных альпинистов имеют размерные признаки в интервалах: 173 -г- 179 см по росту; 94 98 см по обхвату груди 3; 81 -г- 87 см по обхвату талии. Поэтому при проектировании защитного костюма для промышленных альпинистов целесообразно ориентироваться на типовую фигуру с размерными признаками 176 — 96 — 84.

Для определения эргономических характеристик защитного костюма изучены наиболее часто встречающиеся эргономические позы промышленных альпинистов.

Выявленный характер рассматриваемых рабочих движений соответствует характерным позам, установленным при проведении массовых антропометрических исследований, что позволяет выбрать динамические приросты в соответствии с принятыми в классической антропометрии.

Динамические показатели защитного костюма характеризуют возможность выполнения производственных движений при наименьшем давлении одежды на поверхность тела, минимальных деформациях материала и ограниченном перемещении отдельных участков изделия отностильно поверхности тела человека. Для улучшения динамического соответствия одежды для промышленных альпинистов предлагается учитывать не только характер движений при выполнении производственного задания, но и влияние элементов ИСС на изменение длины отдельных участков изделия.

На основании установленных исходных данных и принятой за основу базовой конструкции комбинезона был изготовлен макет защитного костюма. Чертеж базовой основы предлагаемого комбинезона для промышленных альпинистов разработан с использованием комплексной системы автоматизированного проектирования «Novo Cut».

.Апробация макета комбинезона с использованием надетой поверх ИСС и проведённый опрос альпинистов и промышленных альпинистов выявили проблему подъёма линии низа брюк по поверхности ноги, вызванную смещением их ремнями и лямками индивидуальной страховочной системы. Задача фиксации линии низа брюк и ограничения их вертикального перемещения решена включением в конструкцию брюк комбинезона удерживающего элемента - штрипки. С целью определения её конструктивных параметров и определения зависимости её длины от значений типового роста произведены измерения фигур мужчин на участке от линии колена через стопу до линии колена. Результатом является половина измерения (1/2 Дн). Результаты статистической обработки полученных данных представлены на рис. 5.

65

45 -I-1-1-!-1-,-.-

165 170 175 180 185 190 195 200 рост, см

Рисунок 5 — Функциональная зависимость 1/2 Дн от роста

Полученная функциональная зависимость описывается следующим уравнением регрессии

у(х) = 0,30х-0,5, (1)

где у — значение параметра 1/2 Дн,см; х — значение роста альпиниста, см; коэффициент корреляции составляет 0,68.

Длина штрипки и её расположение определяются из выявленной функциональной зависимости, результатов опроса промышленных альпинистов и экспериментальных исследований макета защитного костюма, согласно которым точки крепления штрипки должны находиться с внутренней стороны брюк на боковых и шаговых швах выше уровня верхнего края специальных ботинок (полусапог) для свободного размещения низа брюк поверх обуви.

Таким образом, расчётные значения штрипки до края средней петли для типовых ростов представлены в табл. 1.

Таблица 1 — Расчетные значения длины штрипки для типовых ростов фигур

мужчин

Р, см 170 176 | 182 188

Дш, см 82 86 | 90 94

Повышение эргономических показателей специального костюма достигается за счёт применения эластичной тесьмы, используемой при изготовлении штрипки.

В четвёртой главе решалась задача устранения травмирующего воздействия ИСС на организм работающего введением в комбинезон защитного костюма разгрузочного конструктивного элемента и антикомпрессионной накладки. Применение РКЭ позволяет увеличить площадь опорной поверхности, перемещая её на участок тела с большей величиной допустимого давления, изменяет схему действия нагрузок, перенося её с паховой области на внешнюю поверхность бёдер, а также позволяет промышленному альпинисту сохранять работоспособную позу в положении сидя без мышечного напряжения.

Антикомпрессионная накладка, состоящая из клапана и пенополиуретанового упругого вкладыша, расположенная на боковой поверхности передней части брюк, снижает давление строп подвеса РКЭ на поверхность бедра человека.

Для определения участка размещения РКЭ на задних частях половин брюк и расположения точек прикрепления строп к РКЭ в области бокового шва, обеспечивающих равновесное, относительно комфортное зависание в позе сидя, была разработана методика определения положения верхней и нижней границ РКЭ относительно фронтальной плоскости общего центра тяжести (ОЦТ) тела человека, находящегося в заданной позе. Верхняя граница РКЭ определялась методом отпечатка (рис. 6).

Результатом исследований явилась статистически выявленная высокая степень зависимости положения верхней границы (линия Ло) относительно линии бёдер (Лб) от значения роста типовых фигур мужчин, описываемая уравнением линейной функции регрессии

у(х)=0,35х - 54 (2)

где у - значение параметра Ло, см; х - значение роста промышленного альпиниста, см; (коэффициент корреляции 0,73) и представленная на диаграмме (рис. 7).

Рисунок б - Схема определения границ отпечатка

Положение нижней границы разгрузочного конструктивного элемента определялось из условия симметричности положения границ относительно линии пересечения плоскости сидения с фронтальной плоскостью ОЦТ (линия Лц). Для определения положения фронтальной плоскости ОЦТ тела человека в заданной позе применён метод сегментирования, принятый в биомеханике, согласно которому оно рассекается на 16 сегментов, для каждого из которых даны относительная масса сегмента и положение его

Ло относительно линии Лб от размерного признака «Рост»

Положение ОЦТ, относительно которого момент действующей на все тело силы тяжести равен нулю, определялось от условной плоскости (например, стены помещения), до которой измерялись расстояния от центров тяжести сегментов.

Согласно теореме Вариньона

М равнодействующей = X М;, где М; - моменты сил тяжести сегментов относительно ОЦТ. Примем X за расстояние от ОЦТ, а, ^ - за расстояние от центра тяжести сегмента до выбранной плоскости (рис.8), тогда

У1 = Х-х\, (3)

расстояние от центра тяжести сегмента до плоскости, проходящей через ОЦТ. Тогда

1М1 - у{ = £Р1.(х - XI) = (1Р|.) X -ХР1 х, = О, где Р1 — масса сегмента в относительных единицах.

Отсюда получаем (ЕР{-) X = х;. Так как сумма масс всех сегментов, данная в относительных единицах X Р1 =1, то окончательно определяем:

X = хи (4)

Результатом статистической

обработки экспериментальных данных явилось положение линии бёдер (Лб) и линии отпечатка (Ло) относительно линии пересечения фронтальной плоскости ОЦТ с плоскостью сидения (Лц) и их высокая степень зависимости от значения типового роста мужчин, представленная на рис. 9.

Рисунок 8 - Определение ОЦТ человека в заданной позе

Рисунок 9 - Зависимость положения линии Лц относительно линии Лб от значений типовых ростов мужских фигур

Таким образом, половина ширины разгрузочного конструктивного элемента равна сумме расстояний от линии пересечения фронтальной плоскости с плоскостью сидения (Лц) до линии бёдер (Лб) и от линии бёдер до верхней границы отпечатка (Ло). Значения ширины РКЭ для разных типовых ростов представлены в табл. 2.

В указанных точках на линии бокового шва размещаются крепления к стропам подвеса. Пересечение фронтальной плоскости ОЦТ с линией талии определяет две точки прикрепления строп подвеса к несущим верёвкам.

Положение верхней и нижней границ антикомпрессионной накладки на передних частях половин брюк соответствует нижней и верхней границе РКЭ.

Таблица 2 — Геометрические параметры разгрузочного конструктивного

элемента для ростов типовых фигур

Рост, см 170 176 182 188

Расстояние от верхней границы РКЭ (линия Ло) до линии Лц, см 5,5 8 10,5 13

Ширина РКЭ, см 11 16 21 26

Комфортное положение промышленного альпиниста в системе подвеса, состоящего из РКЭ и строп возможно, если подвес находится в равновесном состоянии и обеспечивает работающему широкий диапазон движений при сохранении равновесия.

Схема подвеса альпиниста в костюме с разгрузочным конструктивным элементом показана на рис. 10. Схема действия возникающих при этом сил показана на рис. 11.

Рисунок 10 — Схема подвеса промышленного альпиниста в защитном костюме

Рисунок 11 — Схема действия сил на систему подвеса защитного костюма промышленного альпиниста

Для определения условий равновесия выбрана система координат. Ось OZ проходит вертикально через ОЦТ. Плоскость ОХЧ параллельна

фронтальной плоскости тела альпиниста. Плоскость ОХУ проходит горизонтально через передние точки крепления строп к РКЭ.

Очевидно, что действие сил симметрично относительно плоскости XOZ .Сгруппируем параллельные силы:

Т1 = Т1+Т,', (5)

Т„ = Т2+Т2'

и определим их точки приложения Мь Мц как проекции точек Мь М(' и М2, М2' на плоскость ХОЪ, а точку М11Ь как проекции точек М3 и Мэ'. В силу симметричности и равенства сил относительно плоскости XOZ можно перенести их точки приложения в точку Мш. Схема действия сгруппированных сил показана на рис. 12.

Рисунок 12 — Схема действия сгруппированных сил Комфортность (отсутствие опрокидывающих моментов) достигается условием равновесия человека в заданной позе, находящегося в данной системе подвеса:

Т,+Т, '+T2+T2'+G = 0, (6)

где Ть Ti',T2, Т2' - реакции связей.

В соответствии с теоремой о трёх силах, система трёх непараллельных сил находится в равновесии, если линии их действия пересекаются в одной точке и силы располагаются в одной плоскости. В данном случае этой плоскостью является плоскость симметрии XOZ, а условие (6) принимает вид:

T, + Tu+G = 0, (7)

Сформулированная теорема подтверждает, что точки М3 и М3' лежат в плоскости YOZ, т.е. Х3 = 0.

Проецируя уравнение равновесия (7) на оси ОХ и OZ, получим систему уравнений:

Ti cos a.i - Тп cos au = 0, (8)

T! sin ai + Tn sin ац - G = 0 где ai и an - углы МцМО и МшМцО.

Система уравнений (8) имеет бесконечное число решений, которые описывают множество возможных равновесных положений тела альпиниста при различных вариантах конструкции подвеса РКЭ и различных рабочих позах.

Для решения системы уравнений (8) введем в рассмотрение безразмерное параметры:

С учетом введенных параметров система уравнений (8) принимает вид: cos ai - р cos an = 0, (9)

sin ai + р sin au = y

Отсюда определяем

sin aj = (y2 - p2 + 1) / 2y (10)

sina„=(y2 + p2— 1) / 2 p Графики зависимостей синусов углов aj и an от параметра у представлены на рис.13, где ряды 1-5 соответствуют значениям параметра р, равным 1; 1,5; 2; 2,5; 3

. Полученные результаты позволяют сделать вывод, что точки прикрепления строп М3 и М3' должны лежать в плоскости YOZ, а решением, при котором возможен наибольший диапазон телодвижений промышленного альпиниста с сохранением равновесного положения является значение параметра р=1, что отражает равенство длин строп подвеса. Данное равенство также предполагает равномерное распределение давления по контактной поверхности.

а)

б)

Рисунок 13 - Графики зависимостей значений синусов углов ai иац от р и у

Задача определения прогнозируемой величины давления и его распределения по поверхности контакта РКЭ с локальным участком тела

человека рещалась с использованием метода конечных элемецуов. Согласно данному методу рассматриваемое тело, нагруженное определённым образом, разбивается на отдельные части с помощью сетки секущих плоскостей. Непрерывное тело представляется в виде совокупности конечных элементов. Для вычисления деформаций, а следовательно, и напряжения в каждом узле конечного элемента, составлены матрицы жёсткости, учитывающие механические свойства биологических тканей и материалов системы подвеса, геометрические размеры компонентов системы и величины усилий, действующие на них.

Матрица жёсткости трёхмерного изопараметрического конечного элемента тела человека представлена следующим выражением:

к = Щд'ЬгШ (П)

-1-1-1

гдех - матрица упругости для трёхмерного напряжённого состояния, через 1обозначен определитель матрицы Якоби.

Матрица жёсткости конечного элемента мембраны, моделирующей ткань, определяется по формуле:

к = |/в^Ькклл/)7^^, (12>

-1-1

где В — ^ - жёсткость мембраны на растяжение, 1-Ц2

а формула матрицы жёсткости стержневых элементов — строп и изгибного стержня принимает вид:

"" 1 -1" -1 1

где Е — модуль упругости; F — площадь поперечного сечения стержня; / - длина стержня.

Метод конечных элементов, применяемый в данной работе для решения контактной задачи (рис. 14), ориентирован на эффективное использование компьютерных технологий, поэтому дальнейшие вычисления выполнены с использованием ЭВМ по представленной на рис. 15 блок-схеме.

Результаты расчётов, выполненные с применением прикладных программ, применяемых для решения задач в теории упругости, представлены в виде графической интерпретации в интерфейсе использованной программы на рис. 16.

Как видно из рис. 16 а), при нагружении РКЭ статической нагрузкой максимальная величина возникающего давления находится в допустимых пределах для данного участка тела человека, однако, мягкость тканей РКЭ не позволяет всем её участкам равномерно включиться в работу. Поэтому, зоны максимального давления концентрируются вблизи поперечных границ РКЭ,

ЕР

к„ =-

/

(13)

вызывая «режущий» эффект. Средний участок РКЭ в данном случае оказывается ненагруженным, что приводит к сжатию ткани РКЭ между точками подвеса и к изменению его заданных геометрических параметров.

компонентов системы «локальный участок тела человека - разгрузочный конструктивный элемент», где 1 - сечение цилиндра, имитирующего бедро человека,

2 - мембрана (ткань РКЭ),

3 - стержни (стропы РКЭ),

4 — контактные элементы

Рисунок 15 - Блок-схема расчета величины давления на контактной поверхности

С целью устранения нежелательного эффекта в конструкцию РКЭ введён элемент жёсткости, размещаемый на участке бокового шва РКЭ между точками подвеса.

Моделирование заданных условий эксплуатации позволило получить поле давления на контактной поверхности, на котором наглядно видно, что распределение величин давления носит равномерный характер, а площадь участка максимальной величины давления имеет меньшие размеры по сравнению с аналогичным участком на рис. 16, б).

Рисунок 16 — Результаты расчётов величины давления в рабочем интерфейсе: а) без элемента жёсткости; б) с использованием элемента жёсткости в РКЭ

Обеспечение безопасных и комфортных условий эксплуатации защитного костюма требует определения геометрических размеров и механических свойств элемента жёсткости, величины которых обеспечат необходимый запас прочности, т.е.

Рр < Р разрушающей, (14)

где Рр — расчётная нагрузка, действующая на элемент жёсткости и равная

Рр = /хРэ, (15)

где / — коэффициент безопасности; Рэ - эксплуатационная нагрузка. Определим Рэ = Схп, (16)

где С - расчётный вес человека, п — коэффициент перегрузки.

Рассматривая элемент жёсткости как стальную балку на упругом основании (рис. 17) и задав её размеры как 190 * 10 х 20 мм, где длина определяется установленным ранее расстоянием между точками подвеса, выполнен оценочный расчёт, по формулам

МР = рр х 1 / 2 С, (17)

ор=Мр^, (18)

где С — расстояние между точками приложения нагрузки, \У — момент сопротивления изгибу, определяемый по формуле •

\У = ЬЬ2 / 6, (19)

где где Ь — ширина бапки; Ь — высота.

с !> ! С ?

Рисунок 17 - Схема балки на упругом основании

Выполненные вычисления для балки с заданными размерами, определили величину расчётного напряжения, равную 90 МПа, что обеспечивает большой запас прочности при подборе различных материалов с высоким пределом разрывной прочности.

Оценочный расчёт жёсткости балки (рис. 18), выполненный по формулам

Р13

где V - величина деформации при изгибе, Е — модуль упругости стали; 1Х — момент инерции относительно оси ОХ, определяемый как

где Ь — ширина пластины; Ь — высота пластины, показал, что величина деформации составляет менее 0,1 мм и балка обладает достаточной жёсткостью для заданных условий эксплуатации.

Рисунок 18 - Схема определения деформации балки при изгибе

В результате доказано, что параметры разгрузочного конструктивного элемента и его размещение на задних частях половин брюк обеспечивают комфортное работоспособное положение промышленного альпиниста в положении зависания в гибком подвесе.

Пятая глава посвящена разработке комбинезона защитного костюма для ведения высотных работ методами промышленного альпинизма (рис. 19) и определению его эффективности. Разработка модельной конструкции выполнена в САПР одежды «Ыоуо-сЩ» (Германия), с учетом рассчитанных конструктивных параметров специфических элементов (рис.20).

а) б)

Рисунок 20 — Чертёж — а) модельной конструкции брюк комбинезона защитного костюма; б) схема лекал задней части половины брюк, где 1 - нижняя деталь задней части половины брюк; 2 — разгрузочный конструктивный элемент с цельнокроенной кулисой; 3 — верхняя деталь задней части половины брюк; 4 — штрипка

Выполнено конфекционирование материалов для деталей костюма, исходя из условий эксплуатации, требований предъявляемых к костюму и результатов экспертной оценки показателей качества материалов.

Для обеспечения заданной прочности специфических деталей комбинезона и их соединений произведён подбор их параметров, рекомендован вид швейных ниток, предложены методы технологической обработки основных узлов и деталей защитного костюма (рис.20).

Рисунок 20 — Методы обработки специфических конструктивных элементов комбинезона: а) обработка РКЭ, б) обработка антикомпрессионной накладки

По разработанным лекалам, с учётом выбранных параметров и методов технологической обработки из рекомендованных материалов изготовлен образец комбинезона защитного костюма.

Оценка эффективности костюма проводилась в два этапа: по разработанному способу в лабораторных условиях и во время экспериментальной носки.

а)

б)

Результаты проведённого в лабораторных условиях эксперимента доказывают нормальное функционирование систем организма при использовании защитного костюма во время зависания в гибком подвесе, что подтверждают представленные для сравнения ЛДФ-граммы, наглядно демонстрирующие улучшение состояния кровообращения в нижних конечностях (рис. 21) и диаграммы динамики показателей сердечнососудистой деятельности при зависании в ИСС и в защитном костюме (рис 22).

В результате проведённого дисперсионного анализа установлено, что улучшение функционального состояния организма человека и состояния кровообращения в нижних конечностях на 75 % обусловлены типом системы подвеса. *

Рисунок 19 — ЛДФ-грамма состояния микроциркуляции крови в нижних конечностях испытуемого при зависании а) в ИСС, б) в разработанном защитном костюме

Рисунок 20 — Динамика показателя общей мощности спектра при зависании промышленного альпиниста в ИСС (А ТРисс) и с использованием защитного

костюма (Л ТРркэ)

Таким образом, доказано, что применение защитного костюма с разгрузочным конструктивным элементом и антикомпрессионными накладками устраняет травмирующее влияние ИСС на функциональное

состояние организма работающего и обеспечивает возможность относительно комфортного зависания в гибком подвесе для выполнения производственных операций, а следовательно, задачи, поставленные в диссертационной работе, решены.

Основные научные результаты диссертационной работы реализованы в производственном процессе путём разработки проектно-конструкторской документации и выпуска экспериментальных образцов защитного костюма для выполнения высотных работ методами промышленного альпинизма.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. На основе изучения отечественных и зарубежных источников научно-технической информации, современного уровня обеспеченности безопасности ведения высотных работ методами промышленного альпинизма проведён системный анализ условий труда и средств индивидуальной защиты промышленных альпинистов. В результате выявлено травмирующее влияние индивидуальной страховочной системы при зависании в ней на организм человека, предложены мероприятия по снижению её негативного влияния, обоснованна необходимость инструментальной оценки степени влияния средств индивидуальной защиты на функциональное состояние организма человека.

2. Разработан способ биомеханического обоснования влияния конструктивного устройства системы подвеса на организм человека при выполнении высотных работ методами промышленного альпинизма, подтверждённый патентом 1Ш 2272572 С2 МПК А61В 8/06, согласно которому проведены экспериментальные исследования влияния индивидуальной страховочной системы на организм человека, получено количественное и качественное выражение степени её негативного воздействия.

3. Проведены антропометрические исследования, позволяющие определить величины основных размерных признаков, динамических приростов, выявить необходимость фиксации низа брюк введением дополнительного удерживающего конструктивного элемента защитного костюма -штрипки. Установлена функциональная зависимость между геометрическими параметрами штрипки и значениями роста типовых фигур мужчин.

4. Выполнен расчёт геометрических параметров и дано биомеханическое обоснование размещения разгрузочного конструктивного элемента защитного костюма на задних частях половин брюк, обеспечивающих относительно комфортное положение работающего при зависании в гибком подвесе. Определены функциональные зависимости между положением границ разгрузочного конструктивного элемента, его размерами, положением фронтальной плоскости общего центра тяжести человека в заданной позе от значений роста типовых фигур мужчин.

5. Предложена методика расчёта параметров устройства подвеса разгрузочного конструктивного элемента защитного костюма, обеспечивающего комфортное состояние человека в положении зависания в гибком подвесе. Определены сочетания длин строп устройства подвеса, обеспечивающих максимальный диапазон трудовых движений человека при сохранении комфортного равновесного положения и равномерное распределение давления по поверхности РКЭ.

6. Определено поле давления, представляющее величины и характер их распределения по контактной поверхности разгрузочного конструктивного элемента защитного костюма с локатьным участком тела человека.

7. Предложено принципиальное решение формирования равномерного поля давления путём включением в РКЭ элемента жёсткости. Выполнен оценочный расчёт его конструктивных параметров, разрывной и изгибной прочности. Обоснованны и предложены величины коэффициентов безопасности и перегрузки для данного вида работ. Определена расчётная нагрузка, действующая на РКЭ при зависании промышленного альпиниста в защитном костюме на гибком подвесе.

8. Выполнено конфекционирование материалов для комбинезона защитного костюма с учётом первоочередной значимости их прочностных и гигиенических характеристик. Разработана модельная конструкция комбинезона защитного костюма. Для обеспечения прочности комбинезона предложены соответствующие параметры соединений, виды швов, количество строчек в шве, швейные нитки, а также разработаны методы технологической обработки его специфических деталей.

9. Изготовлен образец защитного костюма. Проведено исследование его эффективности по степени влияния на функционирование систем организма и по результатам экспериментальной носки. Получено улучшение динамики показателей в среднем на 50%, что по результатам проведённого дисперсионного анализа на 75% обусловлено конструкцией защитного костюма.

ОПУБЛИКОВАННЫЕ РАБОТЫ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Сопельникова, Н.Г. К вопросу об использовании страховочных систем при проведении аварийно-спасательных работ [Текст] / Н.Г. Сопельникова // Строительство в прибрежных регионах: материалы 2-й научно-практической конференции (г. Сочи, 22-25 апреля 2003 г.); Под науч. ред. проф. К.Н. Макарова / М-во образования РФ; адм. г. Сочи; Сочинский гос. ун-т туризма и курортного дела; Инж.-эколог. ин-т. — Сочи: РИО СГУТиКД, 2003. - 140 е.: ил., табл. (С. 99-101).

2. Сопельникова, Н.Г. Исследование и разработка исходной информации при проектировании средств индивидуальной защиты [Текст] / Н.Г. Сопельникова, Е.Е. Руденко, Н.Л. Ушакова // Молодые учёные -

развитию текстильной и лёгкой промышленности: межвузовский сб. науч. трудов. 4.2. ПОИСК-2004- Иваново: ИГТА, 2004.

3. Сопельникова, Н.Г. Медико-физиологические аспекты использования предохранительных поясов для производства работ в положении виса методами промышленного альпинизма [Текст] / Н.Г. Сопельникова, Е.Е. Руденко, Н.Л. Ушакова // Вестник научно-технического общества. - М.: «АЛЕВ». - 2004. - № 7.

4. Сопельникова, Н.Г. Использование кардиоинтервалограммы для оценки влияния предохранительного пояса на организм человека [Текст] / Н.Г. Сопельникова, Е.Е. Руденко, Ю.В. Кобзарь // Технический прогресс в швейном производстве: межвузовский сб. науч. трудов / Южно-Рос. гос. ун-т экономики и сервиса; редкол.: Л.А. Бекмурзаев [и др.]. -Шахты: Изд-во ЮРГУЭС, 2004. - 77 с.

5. Сопельникова, Н.Г. Исследование вариабельности ритма сердца с целью оценки конструкции предохранительного пояса [Текст] / Н.Г. Сопельникова, Е.Е. Руденко, Ю.В. Кобзарь // Теоретические, методологические и практические аспекты развития индустрии туризма на Азово-Черноморском побережье: материалы междунар. семинара под эгидой ЮНЕСКО в рамках работы ВБТЫ «Культурное наследие, туризм и устойчивое развитие стран Черноморского бассейна», посвящённого 15-летию со дня образования Сочинского гос. ун-та туризма и курортного дела / М-во образования и науки РФ; Рос. Фонд фундамент, исследований; Департамент образования и науки Краснодарского Края; Черномор, образов, сеть по туризму (ВБТЫ); Сочинский гос. ун-т туризма и курортного дела; Отв. ред. Г.В. Яковенко; науч. ред.

B.А. Леонов. - Сочи: СГУТиКД, 2004. - 390 е.: ил.

6. Патент 1Ш 2272572 С2. МПК А61В 8/06. Способ оценки влияния конструкции предохранительного пояса на организм человека при зависании в нём на определённое время [Текст] / Н.Г. Сопельникова, Ю.В. Кобзарь. - Опубл. 27.03.2006.

7. Сопельникова, Н.Г. К проблеме техники безопасности верхолазных и высотных работ [Текст] / Н.Г. Сопельникова, Е.Е. Руденко, Ю.В. Кобзарь // Швейная промышленность. - № 3. - 2005. — Вып. 31. - 32 с.

8. Сопельникова, Н.Г. Исследование влияния предохранительного пояса на функциональное состояние организма человека [Текст] / Н.Г. Сопельникова, Е.Е. Руденко, Н.Л. Ушакова, Ю.В. Кобзарь // СевероКавказский регион. Известия высших учебных заведений. Технические науки. Серия Техника. Технология. Экономика сервиса, 2004. - № 6 . -

C.193.

9. Сопельникова, Н.Г. Проблемы проектирования средств индивидуальной защиты при работе на высоте [Текст] / Н.Г. Сопельникова, Е.Е. Руденко, Н.Л. Ушакова // Современные проблемы техники и технологии сервиса. Проблемы повышения эффективности швейного производства: межвузовский сб. науч. трудов. — Шахты, 2003. — С. 72-76.

10. Сопельникова, Н.Г. Использование средств индивидуальной защиты спасателями МЧС при работе на высоте [Текст] / Н.Г. Сопельникова,

Е.Е. Руденко, Т.А. Левченко // Научные разработки молодёжи на современном этапе: тезисы, докладов 2-й Всеукраинской научной конференции молодых учёных и студентов (23-24 сентября 2003 г.). -Киев: КНУТД, 2003. - С. 90. - Т. 1.

Сопельникова, Н.Г. Анализ средств индивидуальной защиты от падения с высоты, применяемых при различных видах деятельности [Текст] / Н.Г. Сопельникова, Е.Е. Руденко, Н.Л. Ушакова // Вестник научно-технического общества. - М.: «АЛЕВ», 2004. — № 7.

Подписано в печать 21.11,06г. Бумага офсетная. Гарнитура Times. Печать ризография. Усл. печ. листов 1,0. Тираж 100 экз. Заказ №150. Отпечатано в типографии: ИП Бурыхин Б.М., Адрес: 346500, Ростовская область, г.Шахты, ул. Шевченко, 143.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1 Аналитический обзор.

1.1 Состояние обеспечения безопасности при проведении высотных работ методами промышленного альпинизма.

1.2 Особенности ведения высотных работ методами промышленного альпинизма.

1.3 Средства индивидуальной защиты, применяемые при работе на высоте.

1.4 Средства индивидуальной защиты, применяемые в спортивном альпинизме.

1.5 Факторы окружающей среды, влияющие на человека при выполнении работ в гибком подвесе.

1.6 Биомеханическое обоснование влияния индивидуальной страховочной системы на организм человека.

Выводы.

ГЛАВА 2 РАЗРАБОТКА СПОСОБА И ИССЛЕДОВАНИЕ СООТВЕТСТВИЯ КОНСТРУКТИВНОГО

УСТРОЙСТВА СИСТЕМ ПОДВЕСА ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТ В ПОЛОЖЕНИИ ЗАВИСАНИЯ ЗАДАННОЙ ФУНКЦИИ.

2.1 Аналитическое обоснование выбора метода и необходимости исследования влияния индивидуальной страховочной системы на организм человека.

2.2 Обоснование выбора метода оценки влияния индивидуальной страховочной системы на функциональное состояние организма промышленного альпиниста, работающего в положении зависания.

2.3 Обоснование выбора метода оценки влияния индивидуальной страховочной системы на состояние кровообращения промышленного альпиниста, работающего в положении зависания.

2.4 Разработка способа исследования влияния индивидуальной страховочной системы на организм человека при работе в положении зависания.

2.5 Проведение эксперимента и оценка результатов исследования влияния индивидуальной страховочной системы на общее функциональное состояние организма человека.

2.5.1 Определение состояния сердечно-сосудистой деятельности промышленного альпиниста при зависании в индивидуальной страховочной системе.

2.5.2 Исследование влияния индивидуальной страховочной системы на микроциркуляцию крови в нижних конечностях.

2.5.3 Анализ субъективных ощущений работающих в положении зависания в индивидуальной страховочной системе.

Выводы.

ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА ИСХОДНЫХ ДАННЫХ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЗАЩИТНОГО КОСТЮМА ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ВЫСОТНЫХ РАБОТ МЕТОДАМИ ПРОМЫШЛЕННОГО АЛЬПИНИЗМА.

3.1 Разработка основных параметров конструкции защитного костюма.

3.2 Проведение выборочного антропометрического исследования фигур промышленных альпинистов.

3.3 Эргономические исследования динамического соответствия защитного костюма.

3.4 Исследование и разработка конструктивных параметров штрипки.

Выводы.

ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ И БИОМЕХАНИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ СПЕЦИФИЧЕСКИХ КОНСТРУКТИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ЗАЩИТНОГО КОСТЮМА ДЛЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ АЛЬПИНИСТОВ.

4.1 Обоснование и разработка деталей защитного костюма.

4.2 Определение верхней границы размещения разгрузочного конструктивного элемента и антакомпрессионной накладки на брюках защитного костюма.

4.3 Определение геометрических и биомеханических характеристик разгрузочного конструктивного элемента.

4.4 Расчёт геометрических параметров системы подвеса разгрузочного конструктивного элемента.

4.5 Определение величины давления и её распределения по контактной поверхности разгрузочного конструктивного элемента и локального участка тела человека.

4.6 Определение параметров механических характеристик балки разгрузочного конструктивного элемента.

4.6.1 Определение расчётной прочности балки.

4.6.2 Определение жёсткости балки разгрузочного конструктивного элемента.

Выводы.

ГЛАВА 5. РАЗРАБОТКА, ИЗГОТОВЛЕНИЕ И ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ЗАЩИТНОГО КОСТЮМА ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ВЫСОТНЫХ РАБОТ

МЕТОДАМИ ПРОМЫШЛЕННОГО АЛЬПИНИЗМА.

5.1 Описание защитного костюма для выполнения высотных работ методами промышленного альпинизма.

5.2 Разработка модельной конструкции защитного костюма.

5.3 Разработка номенклатуры показателей качества материалов на защитный костюм.

5.4 Конфекционирование материалов для защитного костюма.

5.5 Разработка особенностей технологической обработки специфических конструктивных элементов защитного костюма.

5.6. Исследование эффективности разработанного конструктивного устройства защитного костюма.

5.6.1 Определение влияния защитного костюма при зависании в нём на сердечно-сосудистую деятельность промышленного альпиниста.

5.6.2 Определение влияния защитного костюма при зависании в нём на кровоснабжение нижних конечностей промышленного альпиниста.

5.6.3 Определение эффективности предложенного устройства защитного костюма.

5.7 Производственная апробация и внедрение защитного костюма.

Выводы.

В настоящее время, когда Россия по уровню производственного травматизма занимает одно из ведущих мест среди наиболее развитых стран мира, проблема обеспечения безопасных условий труда на производстве особенно актуальна. Среди различных отраслей народного хозяйства строительство занимает первое место по количеству несчастных случаев на производстве [1]. Одной из молодых, наиболее востребованных профессий в строительстве, связанных с повышенным риском для жизни, является профессия промышленного альпиниста. Анализ уровня обеспечения безопасности этих работ показал, что в настоящее время отсутствует нормативно-техническая база, регламентирующая условия труда данной категории работников.

Очевидно, что задача обеспечения защиты человека, выполняющего эти работы, должна решаться комплексно и важнейшее место в её решении отводится средствам индивидуальной защиты - страховочному снаряжению и специальной одежде. В данной работе под страховочным снаряжением понимается система определённым образом соединённых между собой ремней, надеваемых поверх спецодежды на тело человека, с целью защиты от падения.

В настоящее время страховочное снаряжение, применяемое для выполнения высотных и верхолазных работ в различных отраслях народного хозяйства, в спорте и при выполнении спасательных работ, не учитывает особенности выполнения высотных работ методами промышленного альпинизма в условиях длительного зависания работающего на верёвке.

Анализ средств индивидуальной защиты при работе на высоте позволил установить, что среди них отсутствует специальная одежда для рабочих, применяющих методы промышленного альпинизма. Проектирование страховочного снаряжения и специальной одежды для реальных условий их эксплуатации является сложной научной и практической задачей. Особенности конструкции специальной одежды для промышленных альпинистов обусловлены применяемым способом ведения высотных работ, расположением на ней элементов страховочного снаряжения и их взаимодействием во время эксплуатации. Это диктует необходимость рассматривать элементы страховочного снаряжения и специальную одежду как единый комплекс, и в данной работе представляется целесообразным обозначить его термином «защитный костюм».

На сегодняшний день отсутствует медико-биомеханическое обоснование действия элементов страховочного снаряжения на организм человека в условиях его применения. Изучение особенностей этого взаимодействия позволит разработать комплекс мер по созданию комфортных условий труда промышленных альпинистов.

Разработка и применение защитного костюма для промышленных альпинистов позволит повысить уровень индивидуальной защиты работающего на высоте человека, увеличить время необходимого пребывания в условиях зависания на верёвке, тем самым, повышая эффективность работ и сокращая негативное влияние страховочного снаряжения на организм человека.

Целью диссертационной работы является исследование компонентов системы «человек - специальная одежда - страховочное снаряжение - окружающая среда», выявление факторов, существенно влияющих на организм человека, и разработка защитного костюма для выполнения высотных работ в пространстве с нефиксированной точкой опоры.

Для достижения сформулированной цели в работе поставлены следующие задачи:

- изучить условия труда промышленных альпинистов, выявить особенности работы в положении зависания, определить факторы окружающей среды;

- изучить факторы, оказывающие негативное влияние при использовании ИСС на общее функциональное состояние, и исследовать биомеханическое функционирование систем организма (кровообращения и сердечнососудистой), находящегося в положении зависания человека;

- систематизировать средства индивидуальной защиты от падения с высоты, применяемые как в спортивном, так и в промышленном альпинизме, с целью выявления взаимосвязи между их назначением, конструктивным устройством и условиями эксплуатации;

- обосновать биомеханическое соответствие конструктивного устройства систем подвеса для выполнения работ в положении зависания заданной функции;

- разработать геометрические и биомеханические параметры, прочностные характеристики разгрузочного конструктивного элемента (РКЭ) защитного костюма;

- определить величину давления и её распределение по контактной поверхности РКЭ с локальным участком тела человека;

- разработать конструкцию защитного костюма для промышленных альпинистов и на опытном образце определить эффективность его использования - изучить условия труда промышленных альпинистов, выявить особенности работы в положении зависания, определить факторы окружающей среды;

Объект исследования. Компоненты системы «человек - специальная одежда - страховочное снаряжение».

Основные методы исследования.

На отдельных этапах работы использовались: метод объектно-ориентированного анализа; стандартные методы исследования общего функционального состояния организма по данным кросс-анализа вариабельности ритма сердца и лазерной доплеровской флоуметрии микроциркуляции, метод сегментирования при исследовании биомеханических характеристик тела человека; антропометрические контактные методы исследования фигур мужчин; методы математического и имитационного моделирования; методы аналитической геометрии; метод конечных элементов; статистические методы обработки результатов исследований и экспертной оценки. Работа реализована с применением программных продуктов операционной среды Windows 2003 и комплексной системы автоматизированного проектирования одежды «NovoCut».

Научная новизна диссертационной работы заключается в следующем:

- дано биомеханическое обоснование влияния конструктивного устройства системы подвеса защитного костюма на организм человека при выполнении высотных работ методами промышленного альпинизма (патент RU 2272572 С2 МПК А61В 8/06. Способ оценки влияния конструкции предохранительного пояса на организм человека при зависании в нём на определённое время [Текст] / Н.Г. Сопельникова, Ю.В. Кобзарь. - Опубл. 27.03.2006;

- определены геометрические параметры и расположение разгрузочного конструктивного элемента на задних частях половин брюк защитного костюма, обеспечивающих комфортное положение работающего при зависании в гибком подвесе на основе биомеханических характеристик человека; в результате проведённого дисперсионного анализа определены функциональные зависимости между положением границ РКЭ, его размерами, положением фронтальной плоскости общего центра тяжести человека в заданной позе от роста мужских фигур типового телосложения;

- установлены величины давления и характер их распределения по контактной поверхности разгрузочного конструктивного элемента с локальным участком тела человека;

- выполнен расчёт параметров устройства подвеса разгрузочного конструктивного элемента защитного костюма, обеспечивающего комфортное состояние в положении зависания в гибком подвесе, и равномерное распределение давления по контактной поверхности

Практическая значимость работы; - предложены рекомендации для разработки конструкции защитного костюма;

-разработанный инструментальный способ биомеханического обоснования влияния устройства подвеса защитного костюма на организм человека может быть применён при проектировании одежды из эластичных материалов;

- предложены схемы технологической обработки специфических узлов и деталей защитного костюма;

- разработана методика определения положения фронтальной плоскости общего центра тяжести человека в позе зависания в гибком подвесе;

- предложены значения коэффициентов перегрузки и безопасности при зависании в гибком подвесе, характеризующие безопасное зависание промышленных альпинистов в защитном костюме;

- разработан и изготовлен защитный костюм для выполнения высотных работ методами промышленного альпинизма, на который поданы две заявки на изобретение в Федеральный институт промышленной собственности.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались, обсуждались и получили положительную оценку на:

- Всеукраинской научной конференции молодых учёных и студентов «Научные разработки молодёжи на современном этапе», Киев, 2003 г.;

- 2-й научно-практической конференции «Строительство в прибрежных регионах», г. Сочи, 2003 г.;

- Международном семинаре под эгидой ЮНЕСКО «Теоретические, методологические и практические аспекты развития индустрии туризма на Азо-во-Черноморском побережье», г. Сочи, 2004 г.;

- Межвузовских научно-практических конференциях ЮРГУЭС «Проблемы экономики, техники и технологий сервиса» г. Шахты, 2004 г.,2005 г.

Внедрение результатов исследований.

Разработанный защитный костюм для промышленных альпинистов внедрён в производство на ООО «БВН -инжениринг». Результаты диссертационной работы внедрены в учебном процессе студентов специальности 260902 (280900) «Конструирование швейных изделий» по дисциплине «Проектирование специальной одежды».

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 11 печатных работ, получен Патент Российской Федерации на способ, поданы 2 заявки на изобретение в Федеральный институт промышленной собственности.

Структура и объём работы. Диссертационная работа изложена на 153 страницах машинописного текста. Состоит из введения, пяти глав, общих результатов и выводов, библиографического списка, насчитывающего 95 наименований. Содержит 70 рисунков, 27 таблиц, а также 19 приложений, изложенных на 24 страницах.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. На основе изучения отечественных и зарубежных источников научно-технической информации, современного уровня обеспеченности безопасности ведения высотных работ методами промышленного альпинизма проведён системный анализ условий труда и средств индивидуальной защиты промышленных альпинистов. В результате выявлен факт травмирующего влияния ИСС при зависании в ней на организм человека, предложены мероприятия по снижению негативного влияния, обоснованна необходимость инструментальной оценки степени влияния средств индивидуальной защиты на функциональное состояние организма человека.

2. Разработан способ биомеханического обоснования влияния конструктивного устройства системы подвеса, в том числе и предложенного защитного костюма, на организм человека при выполнении высотных работ методами промышленного альпинизма, подтверждённый патентом RU 2272572 С2 МПК А61В 8/06, согласно которому проведены экспериментальные исследования влияния индивидуальной страховочной системы на организм человека, получено количественное и качественное выражение степени её негативного воздействия.

3. Проведены антропометрические исследования, позволяющие определить величины основных размерных признаков, динамических приростов, выявить необходимость дополнительного конструктивного элемента защитного костюма - штрипки, установить функциональную зависимость между конструктивным значением длины штрипки и значением типового роста мужчин.

4. Разработана методика расчёта геометрических параметров и биомеханического обоснования размещения разгрузочного конструктивного элемента защитного костюма на задних частях половин брюк, обеспечивающих относительно комфортное положение промышленного альпиниста при зависании на верёвке. Определены функциональные зависимости между положением границ РКЭ, его размерами, положением фронтальной плоскости общего центра тяжести человека в заданной позе от значения типового роста мужчин.

5. Разработана методика расчёта параметров устройства подвеса разгрузочного конструктивного элемента защитного костюма, обеспечивающего относительно комфортное состояние человека в положении зависания в системе верёвок. Предложены наилучшие сочетания длин строп устройства подвеса, обеспечивающих максимальный диапазон трудовых движений человека при сохранении комфортного равновесного положения и равномерное распределение давления по поверхности РКЭ.

6. Получена графическая интерпретация поля давления, представляющая величины и характер их распределения по контактной поверхности разгрузочного конструктивного элемента защитного костюма с локальным участка тела человека.

7. Предложено принципиальное решение формирования равномерного поля давления включением в РКЭ элемента жёсткости. Выполнен оценочный расчёт его конструктивных параметров, разрывной и изгибной прочности. Обоснованны и предложены величины коэффициентов безопасности и перегрузки для данного вида работ. Определена расчётная нагрузка, действующая на РКЭ при зависании промышленного альпиниста в защитном костюме.

8. Выполнено конфекционирование материалов на защитный костюм с учётом первоочередной значимости их прочностных и гигиенических характеристик. Разработана модельная конструкция защитного костюма. Для обеспечения прочности защитного костюма предложены соответствующие параметры соединений, виды швов, количество строчек в шве, швейные нитки, а также разработаны методы технологической обработки специфических деталей защитного костюма.

9. Изготовлен образец защитного костюма. Проведено исследование его эффективности по степени влияния на функционирование систем организма и по результатам экспериментальной носки. Получено улучшение динамики показателей в среднем на 50 %, что обусловлено конструкцией защитного костюма.

1. Статистика свидетельствует. Охрана труда и социальное страхование. -М.- 2003.- №4.

2. Цирин, И.М. Подготовка промышленных альпинистов Текст. / И.М. Цирин // Охрана труда и социальное страхование. 2005. - № 6. -С. 34.

3. Шевченко, З.И. О промышленном альпинизме Текст. / З.И. Шевченко // Охрана труда и социальное страхование. 2004. № 7. - с. 1.

4. Цирин, И.М. Подготовка промышленных альпинистов Текст. / И.М. Цирин // Охрана труда и социальное страхование . 2005. № 6. - с.34.

5. Статистику не обманешь Текст. / Охрана труда и социальное страхование. 2002. - № б-с.37.

6. Цена неприменения СИЗ Текст. /Охрана труда и социальное страхование. 2002. -№ Ю-с.32.

7. Аналитическое обозрение. Текст. / Уголь, 2003 №3 - с.43.

8. Проблема травматизма в строительстве Текст. / Охрана труда и техника безопасности в строительстве, 2005 №6 - с. 94.

9. Безопасность технологий // Охрана труда и социальное страхование. М., № 6, 2003.

10. Фролова, Н.И. Риски на высоте Текст. / Н.И. Фролова. М.: Uniform. Средства индивидуальной защиты. Специальная одежда и обувь, 2005. -42 с.

11. Сопельникова, Н.Г. Анализ средств индивидуальной защиты от падения с высоты, применяемых при различных видах деятельности Текст. / Н.Г. Сопельникова, Е.Е. Руденко, Н.Л. Ушакова // Вестник научно-технического общества. М.: «АЛЕВ», 2004. - № 7.

12. Мартынов, А.И. Промальп (промышленный альпинизм) Текст. / А.И. Мартынов. М.: ТВТ Дивизион, 2004. - 272 е.: ил. - (Школа альпинизма).

13. Бейтуганов, М.Г. Исследование и разработка средств защиты работающих от падения с высоты при монтаже строительных конструкций Текст.: автореф. дис. канд. техн. наук / М.Г. Бейтуганов. М., 1982.

14. ГОСТ Р 50849-96. Пояса предохранительные. Общие технические условия Текст. Введ. 01.09.1995. - М.: Изд-во стандартов, 1995. - 20 е.: ил.

15. ГОСТ Р 12.4.224-99. ССБТ. Средства индивидуальной защиты от падения с высоты. Страховочные привязи. Общие технические требования. Методы испытаний Текст. Введ. 01.07.2002 - М.: Изд-во стандартов, 1999.-Зс.: ил.

16. ГОСТ Р 12.4.205-99. ССБТ. Средства индивидуальной защиты от падения с высоты. Удерживающие системы. Общие технические требования. Методы испытаний Текст. Введ.01.07.2002. - М.: Изд-во стандартов, 1999,- 7 е.: ил.

17. ГОСТ Р 12.4 .011-89. ССБТ. Средства защиты работающих. Общие требования и классификация Текст. Введ. 01.07.90 - М.: Изд-во стандартов, 1990.-9 е.: ил.

18. ГОСТ Р 12.4.184-95. ССБТ. Пояса предохранительные. Общие технические требования. Методы испытаний Текст. Введ. 01.01.1996. - М.: Изд-во стандартов, 1995. - 7 е.: ил.

19. Родин, В.Е. Научно-технические основы разработки средств индивидуальной защиты человека от основных видов производственного травматизма Текст.: автореф. дис. . докт. техн. наук / В.Е. Родин. Екатеринбург, 1999.

20. Временные правила безопасности в промышленном альпинизме Текст.: Утверждены на заседании Межведомственной комиссии по аттестации аварийно-спасательных формирований, спасателей и образовательных учреждений по их подготовке. Протокол № 2 от 09.06.2001 г.

21. Межотраслевые правила по охране труда при работе на высоте Текст. -СПб.: Изд-во ДЕАН, 2001.- 144 с.

22. Бринк, И.Ю. Ателье туриста Текст. / И.Ю. Бринк, М.П. Бондарец. М.: Физкультура и спорт, 1990. - 144 е.: ил.25 Захаров, П.П.

23. Petzel sport and industrial catalogues are obtainable from Petzel product distributors, 1996/97.

24. ГОСТ 12.0.003-74. Опасные и вредные производственные факторы Текст. -Введ. 01.01.74-М.: Изд-во стандартов, 1973.-7 с.

25. Физиология человека Текст.: учебник. В 3-х т. Т. 2 / Пер. с англ., под ред. Р. Шмидта и Г. Тевса.-М.: Мир, 1996.-313 е.: ил.

26. Громов, А.П. Биомеханика травмы Текст. / А.П. Громов. М.: Медицина, 1979.-С. 242.

27. Физиология кровообращения: физиология сосудистой системы Текст.: руководство по физиологии / Под ред. Б.И. Ткаченко. JL: Наука, 1986.

28. Анатомия человека Текст.: В 2 т. Т. 1 / Э.И. Борзяк, Л.И. Волкова, Е.А. Добровольская [и др.]; Под ред. М.Р. Сапина. 4-е изд., стереотип. - М.: Медицина, 1997. - 544 е.: ил.

29. Гуревич, М.И. Основы гемодинамики Текст. / М.И. Гуревич, С.А. Бернштейн. Киев: Наукова думка, 1979.

30. Савельев, B.C. Флебология Текст. / B.C. Савельев. М.: Медицина, 2001.-С. 29-99.

31. Филатов, В.Н. Упругие текстильные оболочки Текст. / В.Н. Филатов. -М.: Легпромбытиздат, 1987. С. 248.

32. Филатов, В.Н. Моделирование и расчёт эластомерных текстильных оболочек медицинского назначения Текст.: дис. . докт. техн. наук / В.Н. Филатов.-М., 1981.-649 е.: ил.

33. Иванова, З.Р. Разработка метода проектирования компрессионных изделий Текст.: дис. . канд. техн. наук / З.Р. Иванова. М., 1998. - 262 е.: ил.

34. Пригодина, Н.И. Исследование давления чулочно-носочных изделий Текст.: дис. . канд. техн. наук / Н.И. Пригодина. Л., 1978. - 189 е.: ил.

35. Сурикова, Г.И. Использование свойств полотна при конструировании трикотажных изделий Текст. / Г.И. Сурикова, Л.П. Флерова [и др.]. -М.: Лёгкая и пищевая пром-сть, 1981. 128 с.

36. А. С. № 581403. Датчик для измерения давления одежды Текст. / O.K. Терпенова, В.А. Краснов, П.П. Кокеткин. Опубл. в Б.И. 1977. - Бюл. №43.

37. А. С. № 199470. Тензометрирческий датчик контактного сопротивления Текст./А.Ш. Каунельсон. Опубл. в Б.И., 1967.-Бюл. № 15.

38. Поздняков, А.П. Разработка и исследование датчиков давлений из электропроводных резин, работающих в условиях объёмного сжатия Текст.: автореф. дис. канд. техн. наук/ А.П. Поздняков.-М., 1973.- 190 с.

39. Михайлов, В.М. Вариабельность ритма сердца: опыт практического применения метода Текст. / В.М. Михайлов. Изд. 2-е, перераб. и доп. - Иваново: Ивановская гос. мед. академия, 2002. - 290 с.

40. Применение лазерной доплеровской флоуметрии в медицинской практике Текст.: материалы IV Всероссийского симпозиума (Пущино, 14-16мая 2002 г.). Тула: Изд-во Тул. гос. пед. ун-та им. JT.H. Толстого, 2002. -175с.

41. Патент RU 2272572 С2. МПК А61В 8/06. Способ оценки влияния конструкции предохранительного пояса на организм человека при зависании в нём на определённое время Текст. / Н.Г. Сопельникова, Ю.В. Кобзарь. -Опубл. 27.03.2006.

42. Сопельникова, Н.Г. К проблеме техники безопасности верхолазных и высотных работ Текст. / Н.Г. Сопельникова, Е.Е. Руденко, Ю.В. Кобзарь // Швейная промышленность. № 3. - 2005. - Вып. 31. - 32 с.

43. Колемаев, В.А. Теория вероятностей и математическая статистика Текст.: учеб. пособие для эконом, спец. вузов / В.А. Колемаев, О.В. Староверов, В.Б. Турундаевский; Под ред. В.А. Колемаева. М.: Высш. шк., 1991.-400 е.: ил.

44. ГОСТ 12.4. 103-83. Система стандартов безопасности труда. Одежда специальная защитная. Средства защиты рук и ног. Классификация Текст.-Введ. 01.07.1984. -М.: Изд-во стандартов, 1987.-6 с.

45. Кассандрова, О.Н. Обработка результатов наблюдений Текст. / О.Н. Кассандрова, В.В. Лебедев. М.: Наука, 1970. - 102 с.

46. Дунаевская, Т.Н. Размерная типология с основами анатомии и морфологии Текст.: учебник для вузов лёгкой промышленности / Т.Н. Дунаевская, Е.Б. Коблякова, Г.С. Ивлева. 2-е изд., испр. и доп. - М.: Лёгкая индустрия, 1980.-216 с.

47. Производственная эргономика Текст. / Под ред. С.М. Горшкова. М.: Медицина, 1979.-334 с.

48. Мунипов, В.М. Современное состояние и тенденции развития эргономики Текст. / В.М. Мунипов. М.: ВНИИТЭ, 1978. - 62 с.

49. Батурина, В.М. Разработка исходных данных на основе динамической антропометрии для совершенствования конструкции женской одежды Текст.: автореф. дис. . канд. техн. наук / В.М. Батурина. М.- 1991.24 с.

50. Романов, В.Е. Системный подход к проектированию спецодежды Текст. / В.Е. Романов. -М.: Лёгкая и пищевая пром-сть, 1981. 128 с.

51. Ольшанская, Г.Г. Функционально-эргономическое обоснование проектных решений одежды специального назначения Текст.: дис. . канд. техн. наук / Г.Г. Ольшанская. Л., 1990. - 220 с.

52. Сухарев, М.И. Принципы инженерного проектирования одежды Текст. / М.И. Сухарева, A.M. Бойцова. М.: Лёгкая и пищевая пром-сть, 1981. -128 с.

53. Коблякова, Е.Б. Основы проектирования рациональных размеров и форм одежды Текст. / Е.Б. Коблякова. М.: Лёгкая и пищевая пром-сть, 1984. -207 с.

54. Кокеткин, П.П. Промышленное проектирование специальной одежды Текст. / П.П. Кокеткин, З.С. Чубарова, Р.Ф. Афанасьева. М.: Легкая и пищевая пром-сть, 1982. - 183 с.

55. Патент WO 128635 AI 7А 62В 35/00. Костюм для выполнения работ на высоте с защитой от падения Текст. Опубл. 26.04.2001.

56. Патент WO 112267 AI 7А 62В 35/00. Рабочая одежда с ремнями безопасности Текст. Опубл. 22.02.2001.

57. Биомеханика Текст.: учебник для студ. высш. учеб. заведений / Г.И. Попов. М.: Издательский центр «Академия», 2005. - 256 с.

58. Дубровский, В.И. Биомеханика Текст.: Учебник для сред, и высш. учеб. заведений / В.И. Дубровский, В.Н. Фёдорова. 2-е изд. - М.: Изд-во ВЛАДОС-ПРЕСС, 2004. - 672 е.: ил.

59. Поляхов, Н.Н. Теоретическая механика Текст.: учебник для вузов / Н.Н. Поляхов, С.А. Зегжда, М.П. Юшков; Под ред. П.Е. Товстика. 2-е изд., пе-рераб. и доп. - М.: Высш. шк., 2000. - 592 е.: ил.

60. Уткин, B.J1. Биомеханика физических упражнений Текст. / B.J1. Уткин. Учеб. пособие для студентов фак. физ. воспитания пед. ин-тов и для ин-тов физ. культуры по спец. № 2114 «Физ.воспитание». - М.: Просвещение, 1989.-210 е.: ил.

61. Добронравов, В.В. Курс теоретической механики Текст.: учебник для машиностроит. спец. вузов / В.В. Добронравов, Н.Н. Никитин. 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш. шк., 1983. - 575 е.: ил.

62. ОСТ 17-325-86. Изделия швейные, трикотажные, меховые. Фигуры мужчин типовы. Размерные признаки для проектирования одежды. Текст. Введ. 01.07.92. М.: Изд-во стандартов, 1987. - 75 с.

63. Беклемишев, Д.В. Курс аналитической геометрии и линейной алгебры Текст. : учебник для вузов / Дмитрий Владимирович Беклемишев. 8-е изд., перераб. - М.: Физматлит,2000. - 376 с.

64. Образцов, И.Ф. Метод конечных элементов в задачах строительной механики летательных аппаратов Текст.: учеб. пособие для студ. авиац. спец. вузов / И.Ф. Образцов, J1.M. Савельев, Х.С. Хазанов. М.: Высш. шк., 1985.-392 е.: ил.

65. Справочник по сопротивлению материалов Текст. / Г.С. Писаренко. 2-е изд., перераб. и доп. - Киев: Наукова думка, 1988. - 736 с.

66. Поляков, В.И. Машины грузоподъёмные для строительно-монтажных работ Текст. / В.И. Поляков, М.Д. Полосин. 3-е изд., перераб. и доп. -М.: Стройиздат, 1993. - 244 с. - (Справ, пособие по строит, машинам).

67. Справочник по сопротивлению материалов Текст. / С.П. Фесик. 2-е изд., перераб. и доп. - Киев: Буд1вельник, 1982. - 280 с.

68. Федосьев, В.И. Сопротивление материалов Текст. / В.И. Федосьев. 8-е изд., стереотип. - М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1979. - 560 с.

69. Рабочая одежда с ремнями безопасности. Заявка на изобретение № 2006 104 809/12 (005 203) от 16.02.2006.

70. Рабочая одежда с ремнями безопасности. Заявка на изобретение № 2006 111 926/12 (012 977) от 10.04.2006.

71. ГОСТ 27575-87. Описание: Костюмы мужские для защиты от общих производственных загрязнений и механических воздействий. Технические условия Текст. Введ. 29.12.1987. М.: Изд-во стандартов, 1988. -14 с.

72. ГОСТ 12.4.100-80. Описание: Комбинезоны мужские для защиты от нетоксичной пыли, механических воздействий и общих производственных загрязнений. Технические условия Текст. Введ. 31.10.1980. М.: Изд-во стандартов, 1987 . 13 - с.

73. Единая методика конструирования одежды стран-членов СЭВ. ЦНИИШП. -М.:ЦНИИТЭИлегпром, 1990.-276 с.

74. Вузов, Б.А. Теоретические основы метода подготовки и выбора материалов для швейных изделий Текст. / Б.А. Бузов. М.: Изд-во МТИЛП, 1983.-47с.

75. Кремер, Н.Ш. Теория вероятностей и математическая статистика Текст.: учебник для вузов / Н.Ш. Кремер. М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2002. -543 с.

76. Тихомиров, В.Б. Планирование и анализ эксперимента Текст. / В.Б. Тихомиров. М.: Лёгкая индустрия, 1980. - 441 с.

77. Гущина, К.Г. Ассортимент, свойства и технические требования к материалам для одежды Текст. / К.Г. Гущина, С.А. Беляева. М.: Лёгкая индустрия, 1977.-С. 11-50.

78. Бузов, Б.А. Текст. / Б.А. Бузов, Г.А. Модестова, Н.Д. Алыменкова. 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Легпромбытиздат, 1986.-424 с.

79. Стельмашенко, В.И. Материаловедение швейного производства: учеб. для вузов Текст. / В.И. Стельмашенко, Т.В. Розарёнова. М.: Легпромбытиздат, 1985. - 265 с.

80. Амирова Э.К. Изготовление специальной и спортивной одежды Текст. / Э.К. Амирова, О.В. Саккулина. М.: Легпромбытиздат, 1985. - 267 с.

81. Ткани для специальной, профессиональной и форменной одежды Электронный ресурс. Информационный портал лёгкой и текстильной промышленности. - 2004. -htpp: |//www.mogotex.com/ ru/news/34/detai 1/18/back.html

82. Современные материалы для производства спецодежды Электронный ресурс. Информационный портал лёгкой и текстильной промышленности. - 2005. - htpp:|//www.lpb.ru/?id=2634

83. Cordura Электронный ресурс. / 2004 Режим доступа: htpp:|//www.elita-sport. kiev.ua/info/dirs-know/materials/corduru.html

84. Кокеткин, П.П. Одежда: технология техника, процессы - качество Текст. / П.П. Кокеткин. - М.: Изд-во МГУДТ, 2001. - 560 с.

85. Эксплуатационные свойства материалов для одежды и методы оценки их качества Текст.: справочник / К.Г. Гущина, С.А. Беляева, Е.Я. Команд-рикова и др. М.: Лёгкая и пищевая пром-сть, 1984. - 312 с.

86. Бузов, Б.А. Практикум по материаловедению швейного производства Текст.: учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений / Б.А. Бузов, Н.Д. Алыменкова, Д.Г. Петропавловский. М.: Издательский центр «Академия», 2003.-416 с.

87. Калмыков, П.Е. Методы гигиенического исследования одежды Текст. / П.Е. Калмыков-Л.: Медгиз, 1960. 149 с.1. Анкета

88. Классификация и назначение средств индивидуальной защитыот падения с высоты