Badania redystrybucji sił przejmowanych przez hełm strażacki w kierunku kompresyjnym kręgosłupa szyjnego

• Autorzy: Pieniak D. , Bronisz S. , Kamocka–Bronisz R.

Warianty tytułu

EN

Studies on Redistribution of Forces Absorbed by a Firefighter Helmet in a Compressive Direction of Cervical Spine

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Warunki działań ratowniczo-gaśniczych, w szczególności podczas pożarów wewnętrznych, charakteryzują licznymi zagrożeniami. Główne zagrożenia pochodzą od czynników cieplnych i mechanicznych. Na zagrożenia mechaniczne w szczególności narażona jest głowa strażaka, chroniona przez hełm strażacki. Zadaniem hełmu jest absorbowanie części energii mechanicznej uderzenia działającej w kierunku ratownika. Celem badań było określenie wartości centralnych sił czynnych odpowiadających energii uderzenia 60 J oraz stopnia redystrybucji sił w kierunku kręgosłupa szyjnego. Badania przeprowadzono na wybranych hełmach w warunkach skojarzonych narażeń cieplnych i mechanicznych (tak jak ma to miejsce w warunkach operacyjnych). W badaniach wykazano, że energia kinetyczna uderzenia w hełm osadzony na głowie jest zamieniana głównie na energię odkształcenia (deformacji) skorupy, wkładki amortyzującej, jeżeli taka wystęPUje, i więźby. Proces ten zależy od konstrukcji hełmów. Temperatura narażenia termicznego działającego na hełm ma kluczowe znaczenie dla przejmowania i przenoszenia energii uderzenia centralnego. Badania przeprowadzono w ramach projektu badawczo -rozwojowego Nr O ROB/ 0011/03/001 „Opracowanie innowacyjnego systemu stanowisk do badań ochron osobistych”.

EN

Conditions of firefighting–rescue actions, especially during internal fires are characterized by a number of threats. They mainly come from thermal and mechanical factors. Firefighter’s head is mainly exposed to mechanical threats, protected by a firefighter helmet. The helmet absorbs part of mechanical impact energy in the direction of rescuer. The objective of the study was determination of central forces corresponding to impact energy of 60J and degree of redistribution of forces in a direction of cervical spine. The studies were conducted on the selected helmets at conditions of combined thermal and mechanical exposures (as it occurs in operating conditions). The studies have demonstrated that kinetic energy of impact to the helmet placed on the head is mainly exchanged to strain energy (deformation) of shell, protective insert, and if present a cradle. This process depends on the helmet’s construction. Temperature of thermal exposure impacting helmet is crucial for absorbing and transferring energy of the central impact. The studies were conducted as a part of research and development project No. O ROB/ 0011/03/001 „Development of innovative system of research stands for personal protection studies”.

Słowa kluczowe

PL

hełm strażacki; zagrożenia pożarowe; obciążenia mechaniczne kręgosłupa

EN

firefighter helmet; fire hazard; spinal mechanical loads

• Wydawca: Szkoła Główna Służby Pożarniczej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe SGSP / Szkoła Główna Służby Pożarniczej
• Rocznik: 2016
• Tom: Nr 58 (tom 2) (2)
• Strony: 105--117
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys.

Twórcy

autor

Pieniak D.

• Szkoła Główna Służby Pożarniczej

autor

Bronisz S.

• Szkoła Główna Służby Pożarniczej

autor

Kamocka–Bronisz R.

• Szkoła Główna Służby Pożarniczej

Bibliografia

• [1] Bednarek Z., Drzymała T.: Zagrożenie występowania eksplozyjnego odpryskiwania betonu w czasie pożaru w tunelach komunikacyjnych, Konferencja Naukowo -Techniczna „Transcomp 2015”.
• [2] Sawicki T.; Czynniki zagrażające bezpieczeństwu strażaków w warunkach pożaru, Bezpieczeństwo Pracy 2004, nr 7 ‒8, s.35 ‒38.
• [3] Wejman M., Przybylski K.: Identyfikacja zagrożeń na stanowiskach pracy strażaków zawodowych. Zeszyty Naukowe Politechniki Poznańskiej. Organizacja i Zarządzanie 2013, nr 59.
• [4] Pieniak D., Oszust M.: Ocena odporności udarowej i sztywności skorup hełmów strażackich w warunkach termicznych środowiska pożaru. Logistyka 2015, nr 4.
• [5] Hamouda A.M.S., Sohaimi R.M., Zaidi A.M.A., Abdullah S.: Materials and design issues for military helmets, Advances in Military Textiles and Personal Equipment, Woodhead PUblishing 2012, s.103 ‒138.
• [6] Abrate S.: Impact of laminated composite materials, Appl. Mech. Rev. 1991 s.44 ‒155.
• [7] Demuts E., Sandhau R.S., Maddux G.E.: Barely visible damage threshold in graphite epoxy, Proc. Eight Int. Conf. on Composite Materials. SAMPE 1981 vol. 4.
• [8] Baszczyński K.: Metoda i stanowisko do badania pochłaniania energii uderzenia poruszającego się obiektu przez przemysłowe hełmy ochronne, pak 2014, vol. 60, nr 2.
• [9] Wolański W., Tejszerska D.: Analiza numeryczna powstawania urazów kręgosłupa szyjnego, Modelowanie Inżynierskie 2008, nr 35, s. 139 ‒146.
• [10] Baszczyński K., The effect of temperature on the capability of industrial safety helmets to absorb impact energy. Engineering Failure Analysis 2014, vol. 46, s.1 ‒8.
• [11] Będziński R. (red.): Biomechanika inżynierska: zagadnienia wybrane. wyd. PWr, Wrocław 1997.
• [12] Krzyżak A., Bondyra R., Dulebova L., Moravsky V.: Wskaźniki szybkości płynięcia kompozytów na osnowie polipropylenowej z dodatkiem ciętego włókna szklanego oraz talku, Postępy Nauki i Techniki 2012, nr 13, s.78 ‒85.
• [13] Kirk P.: Effect of outdoor weathering on the effective life of forest industry safety helmets, International Journal of Industrial Ergonomics 1999, 25, s.51 ‒58.
• [14] Korycki R.: The damping of off- central impact for selected industrial safety helmets used in Poland. International Journal of Occupational Safety and Ergonomics (jose) 2002, vol. 8, no. 1, s.51–70.

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.