Методологические основы проектирования специальной одежды для работников металлургической и металлообрабатывающей промышленности

• Автор: Жилисбаева, Раушан Оразовна
• Шифр специальности: 05.19.04
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Алматы
• Количество страниц: 319 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ
Глава 1 ПРОБЛЕМЫ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ И ПОВЫШЕНИЯ ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ НАДЕЖНОСТИ СПЕЦИАЛЬНОЙ ОДЕЖДЫ
1.1 Общие принципы проектирования ассортимента специальной одежды для рабочих металлургической промышленности

1.1.1 Анализ эргономических требований при проектировании спецодежды

1.1.2 Анализ оценки качества конструкций спецодежды

в соответствии с потребительскими свойствами

1.2 Современные сырьевые ресурсы производства огнезащищенных материало

1.3 Строение и свойства текстильных материалов, применяемых в одежде для защиты от повышенных температур
1.4 Замедлители горения антипирены, применяемые для получения огнезащитных волокнистых материалов

1.5 Методы и приборы для оценки горючести текстильных материалов

ВЫВОДЫ. ПОСТАНОВКА ЦЕЛЕЙ И ЗАДАЧ РАБОТЫ

ГЛАВА 2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ ЖАРОСТОЙКИХ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ СПЕЦОДЕЖДЫ
2.1 Анализ движения частиц расплавленного металла,
выбрасываемых из плавильной печи
2.1.1 Определение мест поражения защитного костюма частицами расплавленного металла
2.1.2 Кинетическая и тепловая энергии выбрасываемых частиц жидкого металла
2.1.3 Удар частицы расплавленного металла о поверхность костюма
2.2 Описание кинетики разложения веществ поверхности костюма в широком диапазоне температур и скоростей нагрева
2.2.1 Линейный пиролиз под воздействием тепловых потоков, создаваемых излучением
2.2.2 Описание кинетики разложения веществ в широком диапазоне температур и скоростей на1рева
2.2.3 Влияние повышенного давления газовой среды на теплофизические характеристики разлагающихся материалов
2.2.4 Описание линейного пиролиза при высоких интенсивностях подводимых тепловых потоков
2.2.5 Уравнения тепло и массопереноса в условиях термодеструкции связующего
2.3 Взаимодействие частиц расплавленного металла с поверхностью материала защитного костюма
2.3.1 Удельная работа сил адгезии расплавленного металла к материалам
2.3.2 Изменение температуры частиц расплавленного металла после падения их на поверхность
материала
2.4 Пути устранения адгезии расплавленных металлов к
защитным материалам
Выводы
ГЛАВА 3 ИССЛЕДОВАНИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ЭЛЕМЕНТОВ СИСТЕМЫ ЧЕЛОВЕКСПЕ1 ОДЕЖДАПРОИЗВОДСТВЕ ШЛЯ СРЕДА И ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ КОНЦЕПЦИИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ СПЕЦИАЛЬНОЙ ОДЕЖДЫ
3.1 Классификационная схема производственной одежды
для рабочих металлургической промышленности
3.2 Классификация признаков изделий специальной одежды на различных уровнях классификационной иерархии
3.3 Построение информационной модели процесса проектирования специальной одежды для металлургов
3.4 Обоснование разработки и исследования огнезащитных материалов и пакета в системе ОВПФ
3.5 Анатиз взаимодействия элементов системы человек
спецодежда производственная среда
3.5.1 Обеспечение эргономического соответствия спецодежды и установление рациональных припусков
Выводы
ГЛАВА 4 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ПРОВЕРКА ОСНОВНЫХ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ПОЛОЖЕНИЙ О ПУТЯХ
ПОВЫШЕНИЯ НАДЕЖНОСТИ ЗАЩИТНОЙ ОДЕЖДЫ
4.1 Исследование физикомеханических характеристик 4 материалов, используемых для защитных костюмов металлургов
4.2 Характеристика свойств металлов, принятых при исследовании
4.3 Исследование величины и частоты появления частиц расплавленного металла, выбрасываемых из плавильной печи
4.3.1 Методика определения количества частиц расплавленного металла, выбрасываемых в
единицу времени с единицы площади поверхности
4.4 Исследование характера перемещения плавильщика в
зоне плавильной печи
4.5 Исследование изменения температур частиц расплавленного металла за время их перемещения от плавильной печи до соприкосновения с поверхностью
защи тного костюма
4.6 Изменение температуры частицы расплавленного
металла после падения ее на материал
4.7 Особенности технологии получения новых огнезащищенных тканей
4.7.1 Микроструктурный анализ новых образцов тканей
4.8 Исследование кинетики разложения поверхностных слоев материалов, используемых для защитных костюмов металлургов
4.8.1 Особенности кинетики терморазложения образцов тканей
4.8.2 Рентгено спектральный анализ металлов,
соприкасающихся с поверхностью текстильного материала
4.9 Методика определения прочности соединения пропитки
с тканью
4. Разработка конструкции нового защитного композиционного материала и технологии его получения
4. Промышленная апробация технологии получения опытных партий огнезащитных материалов
Выводы
ГЛАВА 5 РАЗРАБОТКА УСОВЕРШЕНСТВОВАННЫХ
КОНСТРУКЦИЙ ЗАЩИТНЫХ КОСТЮМОВ ДЛЯ РАБОЧИХ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА
5.1 Промышленная проверка технологии изготовления защитного костюма с накладками.
5.1.1. Анализ топографии разрушения специальной
одежды металлургов.
5.1.2 Исследования влияния угла наклона и формы соответствующей части одежды на ее защитные свойства.
5.2 Новые конструктивные особенности защитного костюма
5.2.1 Костюмы производственной одежды для металлургов.
5.3 Автоматизация процесса проектирования специальной одежды для металлургов.
5.4 Технические условия па изготовление опытной партии защитных костюмов.
5.5 Экономическая эффективность от внедрения нового костюма из новых огнезащитных материалов.
Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Список использованных источников


Основным недостатком сложившегося подхода к конструированию спецодежды, при правильной тенденции к систематизации конструктивных решений, является жесткое регламентирование основных измерений базовых конструкций, не допускающее изменения конструктивных параметров. Выбор базовой конструкции осуществляется по ограниченному числу исходных данных. Отсутствие методики проектирования базовых конструкций не обеспечивает возможности целенаправленного и осознанного выбора параметров конструктивных решений в конкретной проектной ситуации. В практике конструирования одежды специального назначения широко применяются конструктивнотехнологические средства обеспечения динамического соответствия изделий условиям их функционирования использование различных покроев рукава ,, применение в напряженных областях одежды эластичных вставок ,,, складок , ластовиц ,, регулируемых деталей и узлов. На основе эргономического анализа основных характерных поз рабочих металлургов Савельевой И. Н. приводятся эргономические схемы и анализ изменения размерных признаков. Автор не указывает конкретных величин прибавок по участкам. В.В Мусатова , и разработки научноисследовательского института физиологии одежды НоЬешйат Германия ,. Немецкие ученые , предприняли попытку установить причины изменения формы и размеров тела в динамике трудовых движений, предложив на ее основе ряд оригинальных конструктивных решений. Но, к сожалению, авторы ограничились иллюстрацией анатомии движений в основных суставах без качественного и количественного их анализа, а модифицирование исходных конструкций деталей произведено традиционным способом плоскостного моделирования. В работе сделана попытка связать оригинальность кроя народной одежды, предназначенной для длительной эксплуатации в ходе непосредственно трудовой деятельности, с конструктивными особенностями костюма. Конструктивные решения плечевой народной одежды являются рациональными для обеспечения свободы движений в самых подвижных суставах плечевом, тазобедренном. Конструкция одежды народного казахского костюма располагает к применению при проектировании специальной одежды основных оптимальных, конструктивных решений. Например, штанов шалбар, куртки чапан. Проведенные ЦНИИШПом исследования условий труда рабочих различных профессий позволили сделать обоснование и выбор припусков на свободное облегание, конструктивных элементов, обеспечивающих соответствие одежды условиям эксплуатации . Однако четкой, научно обоснованной классификации припусков, как, например, в методике Единого метода конструирования одежды стран членов СЭВ ЕМКО СЭВ, не существует. Это весьма затрудняет применение методики ЦНИИШП при конструировании специальной одежды в САПР. В ЦНИШП, используя новую концепцию проектирования спецодежды, сотрудниками лаборатории был разработан комплект Металлург одежда для защиты рабочих различных профессий от высоких температур до 0 С из аримидных, арамидных, терлоновых волокон . Учитывая, что температура воздействия на костюм, как правило, выше 0 С, и высокую стоимость спецодежды, предлагаемый костюм не может в полной мере удовлетворить потребителя. Значительное место среди патентов на спецодежду для рабочих горячих цехов занимают образцы с использованием металлизированных материалов. ООО Научнопроизводственное предприятие ИНДЭКС ЛТД ИА представил заявку на изобретение огнезащитного костюма. Костюм состоит из наружного покрытия, выполненною из металлической ткани, теплоизолирующего многослойного пакета, состоящего из термостойких волокон, и внутреннего слоя из хлопчатобумажной ткани. Разработан комплект защитной одежды , состоящий из верхнего костюма, выполненного из огнестойкого материала Номекс, защитных элементов для головы и рук, и снабженного фурнитурой полукомбинезона, куртки, брюк. Защитная одежда предусматривает выполнение двухслойной одежды, наружной изготовленной из материала с металлизированным покрытием, и внутренней, изготовленной из многослойных теплоизоляционных материалов, содержащих вентиляционные распорки в виде нескольких слоев тканой сетки.