Изолирующие дыхательные аппараты и основы их проектирования. Гудков С.В - 66 стр.

UptoLike

300…330 г, при ВЗД, равном 30 мин, 450…500 г, при ВЗД 60 мин на уровне 800…900 г, при ВЗД 90 мин около 1500 г.
Как правило, чем больше температурный интервал эксплуатации дыхательного аппарата, тем выше разброс между нижним и
верхним пределом по массе продукта.
После изготовления и испытаний макетов ИДА, изготовленных с учетом приведенных соображений, проводится кор-
ректировка образца по результатам испытаний.
8.8.2. Пути выполнения требований по эргономике. Направления улучшения эргономических характеристик
В настоящее время гарантией удобства, эффективности, повышения потребительской ценности изделия является со-
блюдение эргономических законов с самого начала разработки.
Эргономика
это достаточно востребованная наука сегодня
при проектировании любых изделий для человека. Ее назначение состоит в гуманизации техники, создании оптимальных
условий применения и сглаживания противоречий между запросами человека и возможностями производственного процес-
са. Данные об эргонометрических параметрах дыхательных аппаратов постоянно обрабатываются на основе сведений отече-
ственной и зарубежной литературы и богатого практического опыта использования эргономики при создании промышлен-
ных изделий, уточняются во время консультаций со специалистами физиологами, психологами и другими, по результатам
испытаний и эксплуатации ИДА.
К эргономическим характеристикам относятся
физиологические
,
психологические
,
антропометрические
и
гигиениче-
ские
характеристики [1], часть их предусматривается техническим заданием и обязательна к выполнению, другие следует
рассматривать как ориентировочные и рекомендуемые. Следует отметить, что преимущество в эргономике рассматривается
как одно из важнейших достоинств дыхательного аппарата в конкурентной борьбе на рынке.
Наиболее важными эргономическими характеристиками являются показатели, определяющие комфортность дыхания. К
ним относятся: сопротивление дыханию, температура вдыхаемой ГДС, объемная доля диоксида углерода и кислорода во
вдыхаемой ГДС. Улучшение этих показателей по сравнению с аналогами рассматривается как одна из основных задач при
конструировании ИДА. Вопросы снижения температуры вдыхаемой ГДС подробно рассмотрены в главе 6. Здесь мы остано-
вимся на конструкторских решениях, направленных на
снижение сопротивления дыханию
.
Дыхание в изолирующем аппарате сопровождается преодолением сопротивления вдоху и выдоху элементов аппарата
(лицевая часть с гофртрубкой, регенеративный патрон, клапан избыточного давления). Значение уменьшения сопротивления
на вдохе и выдохе очевидно оно облегчает поступление воздуха в легкие и газовый обмен. Испытания ИДА показывают,
что уменьшение вентиляции за счет механических причин вызывает больше жалоб и отрицательных субъективных ощуще-
ний, чем увеличение объемной доли СО
2
до 2…3 % во вдыхаемой смеси, и приводит к ощущению недостаточности дыхания.
Задачу снижения сопротивления дыханию ИДА возможно решать несколькими путями: выбором схемы построения ап-
парата, снижением сопротивления его узлов, использованием элементов, обеспечивающих принудительный поток в дыха-
тельном контуре. Наибольший «вклад» в сопротивление дыханию вносит регенеративный патрон, и снижение его сопротив-
ления является одной из основных задач. Отметим, что в ходе использования ИДА по назначению, особенно при тяжелых
нагрузках, происходит спекание и оплывание регенеративного продукта, что ведет к увеличению сопротивления дыханию.
Применительно к снижению сопротивления регенеративного патрона можно отметить следующие моменты:
сопротивление слоя зерненого продукта резко возрастает с уменьшением диаметра зерна и увеличением скорости
движения газового потока;
«развернутая шихта» представляет определенные возможности в повышении эффективности отработки регенератив-
ных продуктов и снижения сопротивления патронов, но удельный расход металла в патронах с «развернутой шихтой» выше,
технология изготовления сложнее;
для снижения сопротивления регенеративного патрона необходим предварительный отдув продукта от пыли перед
засыпкой его в патрон и снижение нагрузки, передаваемой на фильтры поджимными пружинами;
введение в слой продукта металлического сетчатого или штампованного каркаса позволяет уменьшить спекание
продукта и снизить сопротивление дыханию на 20…30 %;
использование регенеративного продукта с регулярной формой насадки (блоки, таблетки) существенно снижает со-
противление дыханию по сравнению с гранулированным продуктом.
Большой интерес в плане получения более комфортных условий дыхания представляют ИДА с раздельной схемой ре-
генерации дыхательной атмосферы с принудительной вентиляцией. В отличие от ИДА, укомплектованных регенеративным
патроном, они имеют более низкую температуру вдыхаемого воздуха и сопротивление дыханию. Аппараты, сконструиро-
ванные по данной схеме, несмотря на несколько худшие показатели по массе и габаритам, имеют в своем составе элемент
(эжектор), обеспечивающий принудительный поток, который позволяет получить минимальное сопротивление дыханию.
При этом доля тепла, выносимого в дыхательный контур аппарата из генератора кислорода, незначительна по отношению к
потоку, проходящему через поглотитель диоксида углерода, а температура воздуха за поглотителем значительно ниже, чем
при работе регенеративного продукта.
Например, известен изолирующий дыхательный аппарат (патент России 2166339), сконструированный по схеме раз-
дельной регенерации, и состоящий из:
лицевой части, связанной с патрубками выдоха и вдоха;
емкостей выдоха и вдоха;
генератора кислорода с ТИКом и эжектором;
поглотительного патрона.
Производительность эжектора и объем емкостей выдоха и вдоха подобраны таким образом, что даже при большой ле-
гочной вентиляции при выполнении потребителем тяжелой работы исключена возможность попадания на вдох воздушной
смеси, не прошедшей очистку в поглотительном патроне. Размещение генератора кислорода в корпусе поглотительного па-
трона в непосредственном контакте с поглотителем диоксида углерода и организация движения потока кислорода таким об-
разом, что он омывает слой поглотителя и тем самым прогревает его, обеспечивает поглощение диоксида углерода и работо-
способность аппарата даже при температуре минус 40 °С.
В аппарате (патент России 2172192) практически реализованы:
низкое сопротивление вдоху и выдоху при выполнении работ различной степени тяжести за счет принудительной
вентиляции;
низкое процентное содержание диоксида углерода во вдыхаемой ГДС за счет прохождения всей выдыхаемой воз-