No Image

Из чего сделан ремень безопасности

СОДЕРЖАНИЕ
53 просмотров
30 ноября -0001

Из чего сделан ремень безопасности

Ремень безопасности: устройство,виды,предназначение,фото.

Сейчас автомобили комплектуются значительным количеством систем и средств безопасности. Направлены они на предотвращение потери контроля на авто во время нештатных ситуаций (активные системы) и максимально возможное снижение травмирования пассажиров при ДТП (пассивные средства).

Начиналось же все с ремней безопасности, которые «перекочевали» на автотранспорт с авиации. Первые прототипы ремней появились практически с началом самой автомобильной эры. В 1903 году была предложена первая версия такой системы безопасности на авто, но тогда она не прижилась. Более активно ими стали интересоваться в 50-х годах прошлого века. Причем поначалу ремни предлагались только в качестве опции и лишь немного спустя – как штатное оборудование.

Стоит отметить, что в одно время конструкторы пытались заменить ремни на другую систему – подушки безопасности. Но впоследствии оказалось, что от самостоятельного использования подушек толку мало, а вот в сочетании с ремнями они достаточно серьезно повышают безопасность.

В общем, ремни безопасности – одно из самых «старых», но при этом эффективных средств предотвращения травмирования, то есть они относятся к пассивной системе.

ИЗ ЧЕГО СОСТОИТ РЕМЕНЬ БЕЗОПАСНОСТИ

Основная конструкция ремня безопасности состоит из:

  • лямок;
  • замка;
  • болтов крепления;
  • втягивающего устройства.

Для производства лямок чаще всего служит синтетический материал. Главное к нему требование – высокий уровень прочности. Втягивающее устройство ремня безопасности работает на основе храпового механизма. Аварийная блокировка происходит за счёт чувствительного элемента.

Основой чувствительного элемента является простой металлический шарик. Когда он смещается, катушка фиксируется системой рычажков. В некоторых конструкциях вместо шарика используется маятник.

Отдельно нужно рассказать о системе, отвечающей за постепенное натяжение ленты. Это происходит благодаря маховику. Он установлен на оси катушки. Это небольшой диск, который обеспечивает плавность процесса. Но если происходит авария, образуется рывок, из-за которого диску приходится преодолевать силу трения. Параллельно возникает давление на винтовую поверхность.

Устройство ремня безопасности позволяет обеспечить безопасность пассажиров во время столкновений. Но даже у них есть определённый предел эффективности. На скорости более 200 километров в час от ремней будет мало пользы.

Болты в устройстве ремней безопасности отвечают за надёжное крепление всей конструкции во время езды. Они делаются из твёрдого сплава, способного выдержать серьёзные нагрузки. Причём крепятся они к каркасу автомобиля, чтобы обеспечить максимальную надёжность.

Спасают ли ремни безопасности?

«Нет ничего более ужасного, чем судьба водителя, который в момент дорожного происшествия оказался не пристегнутым ремнем безопасности. Вот как развиваются события, когда водитель на скорости 80 км/ч совершает наезд на какое-либо неподвижное препятствие.
Спустя 0,026 секунды после удара вдавливается бампер; сила, в тридцать раз превышающая вес автомобиля, останавливает его движение на линии передних сидений, тогда как его пассажиры — если они не пристегнуты ремнями безопасности — продолжают двигаться в салоне автомобиля со скоростью 80 км/ч.
Спустя 0,039 секунды водитель вместе с сиденьем стремительно движется вперед на 15 сантиметров.
Спустя 0,044 секунды он грудной клеткой ломает руль.
Спустя 0,050 секунды скорость падает настолько, что на автомобиль и на всех пассажиров начинает действовать сила тяжести, в 80 раз превышающая их собственный вес.
Спустя 0,068 секунды водитель с силой в 9 тонн ударяется о приборный щиток.
Спустя 0,092 секунды водитель и сидящий рядом с ним пассажир одновременно врезаются головами в переднее ветровое стекло автомобиля и получают смертельные повреждения черепа.
Спустя 0,100 секунды повисший на руле водитель отбрасывается назад; он уже мертв.
Спустя 0,110 секунды автомобиль начинает слегка откатываться назад.
Спустя 0,113 секунды сидящий за водителем пассажир — если он также не пристегнут — оказывается с ним на одной линии, наносит ему новый удар и одновременно сам получает смертельные повреждения.
Спустя 0,150 секунды наступает полная тишина; осколки стекла и обломки железа падают на землю. Место столкновения окутывает облако пыли. Все произошло менее чем за две десятых доли секунды».

Каждый раз, перечитывая эти строки из книги известного французского эксперта по безопасности движения Кристиана Жерондо (Christian Gerondeau) «La Mort Inutile», мы ловим себя на мысли, что этого кошмара вполне можно избежать, если воспользоваться примитивным, в сущности, приспособлением — ремнем безопасности. Идея таких ремней далеко не нова. Первый патент на подобное приспособление был выдан в США еще в 1885 г. Спустя 15 лет ремни были опробованы на одном из аэропланов американских ВВС. В Старом Свете конструкторы также работали над решением этой проблемы. В 1909 г. в Англии было создано уникальное устройство, состоявшее из спиральной пружины большого диаметра и лямок. Назначение устройства — удерживать пассажира на автомобильном сиденье. В начале 20-х годов ремнями безопасности начали оборудовать гоночные автомобили. Казалось, что до повсеместного их распространения остался всего один шаг, ведь многое из того, что начинало использоваться на спортивных автомобилях, в скором времени появлялось и на серийных. Привязных ремней это не коснулось. Чтобы перекочевать на серийные машины, им потребовалось аж три десятка лет, ибо только в 50-е годы ими стали оснащаться отдельные модели авто из америки и Швеции.

Виды ремней безопасности в машину

Автомобильные ремни безопасности по типам крепления бывают:

  • двухточечные;
  • трехточечные;
  • четырехточечные.

Для гоночных болидов разработаны усиленные пяти- и шеститочечные ремни, но в серийных автомобилях они не нашли пока применения из-за трудностей установки.

Существует еще деление ремней безопасности по принципам срабатывания. Выделяют следующие виды:

Плюсы и минусы разных ремней безопасности

Двухточечные ремни безопасности пока еще можно встретить на заднем сидении некоторых автомобилей. Ими оборудовались устаревшие российские модели машин. Встречаются как поясные, так и плечевые варианты таких ремней.

Поясные выглядят как страховочные ремни в креслах самолетов. Они не стесняют движений, но могут стать причиной тяжелых травм позвоночника и даже привести к параличу.

Плечевые закрепляются диагонально. Верхняя точка располагается на центральной стойке боковой части салона. Нижняя представляет собой замок, установленный между пассажирским и водительским сидениями. Такой вид ремней недостаточно надежен, так как человек может «вынырнуть» из него при аварии.

Трехточечные ремни безопасности устанавливаются практически на всех современных автомобилях. V-образная диагонально-поясная конструкция способствует равномерному распределению энергии инерционного движения между частями торса.

Четырехточечными ремнями безопасности оборудуются спортивные модели авто, сидения которых имеют четыре точки крепления. Вместе с пяти- и шеститочечными они представляют группу наиболее надежных ремней безопасности, но не могут быть установлены на обычные автомобили из-за конструктивных особенностей.

Статические ремни безопасности не устанавливаются на современные модели автомобилей. Широкая лямка, составляющая основу такого ремня, представляет собой кусок синтетической ленты определенной длины, которая регулируется вручную. Такая конструкция не отвечает современным требованиям безопасности.

Динамические ремни безопасности оснащены специальным механизмом, который равномерно удлиняет их или сматывает при плавных движениях пассажира. При резком рывке происходит фиксация ремня, за счет чего тело человека плотно удерживается в сидении.

Механизм опережающих ремней тесно связан и работает в комплексе со всеми остальными системами безопасности машины. Электроника, которой оборудован автомобиль, на основании показаний датчиков заранее подтягивает страховочные ремни и надежно фиксирует их при возникновении опасных ситуаций. Если машина успешно минует опасность, ремни возвращаются в обычный режим работы. Этим наиболее передовым и надежным на сегодняшний день механизмом оснащаются самые современные автомобили.

Составные элементы и их назначение

Отметим, что не все составляющие могут входить в конструкцию средств безопасности на тех или иных моделях.

Крепеж

Начнем с точек крепления. Зачастую они устанавливаются на элементах кузова. Обусловлено это тем, что тело человека в момент инерционного смещения вперед создает значительную нагрузку на ремень. В случае использования точки крепления, вмонтированной в сиденье, из-за сильной нагрузки конструкция может не выдержать, и спинка подастся вместе с телом. В случае с креплением к кузову, то этого не произойдет.


Но в устройствах с четырьмя и более точками, некоторые из них все же монтируются в сиденье (вертикальных лямок). При этом отметим, что и конструкция сидений в спортивных авто – значительно жестче и рассчитана на восприятие сильных нагрузок, поэтому и допускается установка в них креплений. А вот что касается крепежа поясничной лямки, то она фиксируется к кузову.

Читайте также:  Крышка расширительного бачка лада калина

Теперь по поводу удобства точек крепления (касается верхних). Ремни, вмонтированные в сиденье – удобны, поскольку они выходят над плечами. А вот точки на стойке могут вызвать дискомфорт. При высоком ее положении у людей низкого роста диагональная часть ремня будет проходить практически по шее, что не только неудобно, но и небезопасно. А для высоких людей низкое положение верхней точки обеспечит прохождение ремня ниже плеча, что стеснит движения руки. Поэтому верхние точки крепления на стойках производители делают регулируемыми. На крепежах, расположенных на сиденьях регулировка не требуется.

Замок

Замок обеспечивает разъемную точку крепежа. Она и обеспечивает удобство укладки лямок. Работа замка очень проста – на язычке, расположенном на ремне проделывается отверстие, а в замке используется штифт. При установке язычка штифт заходит в отверстие, тем самым обеспечивается надежная фиксация. Для разъединения необходимо лишь нажать на специальную клавишу замка, чтобы втянуть штифт и высвободить язычок.

Инерционные катушки

Эффективность ремней во многом зависит в правильном их натяжении. Ранее для этого необходимо было регулировать длину лямок «под себя» специальными петлями. Это особо не доставляло проблем водителю, поскольку ему достаточно было раз отрегулировать ремень. А вот пассажирам с разной комплекцией приходилось каждый раз проводить регулировку.

Механизм инерционной катушки

Эта проблема отпала с появлением инерционных катушек. Она обеспечивала автоматическое сматывание ленты, чтобы он не мешал. Вытянуть же его обратно можно только плавным движением. Резко размотать лямку при такой катушке не получиться, поскольку механизм при быстром разматывании блокирует ее.

Использование инерционной катушки решило сразу несколько проблемы – при отстегивании лента сама сматывается, что очень удобно. Также катушка самостоятельно регулирует натяжку, выбирая лишнюю часть ремня. Еще одно положительное качество – блокировка катушки при резком разматывании. Она не дает размотаться ремню, поэтому он «ловит» тело, не давая ему сильно уйти вперед. Но есть и негативное качество – она блокируется не сразу, и длина ремня все же немного увеличивается, из-за чего туловище успевает набрать небольшое ускорение. А это повышает вероятность травмирования.

Ограничители

Ограничители позволяют немного увеличить длину ремня, но плавно. Суть вот в чем, тело при инерционном отклонении испытывает значительные перегрузки. Если его резко остановить, что и делает ремень, то возможно получение травмы. Но если лямка немного будет увеличивать свою длину, то это позволит частично погасить энергию и повысить травмобезопасность.

Ограничитель представляет собой торсион, который выступает в роли оси для катушки. При столкновении катушка блокирует разматывание ремня, тело упирается в ремень, что создает нагрузку на ленту. При достижении определенного усилия на лямке, торсион начинает скручиваться, проворачивая катушку и отматывая ремень. Из-за этого и происходит плавное гашение усилия на ремне. Стоит отметить, что тоже самое делает и сама лямка. Полиэстеровая лента может немного растягиваться при создании значительной нагрузки на нее.

Преднатяжители

Преднатяжители появились на авто совсем недавно, но роль их значительна. Как уже отмечено, катушка блокируется не сразу, поэтому тело все же получает ускорение. Чтобы этого не допустить и применяются преднатяжители, которые натягивают ремень еще до того, как тело начинает инерционное движение. То есть он предотвращает получение ускорения. Эти устройства работают на опережение и для этого используются датчики удара, применяемые в конструкции подушек безопасности.

Работают преднатяжители так: в момент удара при столкновении датчики регистрируют его и подают сигнал на блок управления. Тот в свою очередь задействует исполнительные механизмы, и они мгновенно натягивают ленту, исключая даже малейшее смещение тела вперед. Преднатяжители бывают двух типов – пиропатронные и электроприводные.

Ремень безопасности

Реме́нь безопа́сности — средство пассивной безопасности, предназначенное для удержания пассажира автомобиля (или иного транспортного средства) на месте в случае аварии либо внезапной остановки. Применение ремня безопасности предотвращает перемещение пассажира по инерции, и, соответственно, возможные его столкновения с деталями интерьера транспортного средства или с другими пассажирами (так называемые вторичные удары), а также гарантирует, что пассажир будет находиться в положении, обеспечивающем безопасное раскрытие подушек безопасности. Помимо этого, ремни безопасности при аварии немного растягиваются, тем самым поглощая кинетическую энергию пассажира и дополнительно тормозя его движение, и распределяют усилие торможения на бо́льшую поверхность. Растяжение ремней безопасности осуществляется с помощью устройств удлинения и амортизации, снабжённых энергопоглощающими технологиями. Возможно также использование в ремнях безопасности устройств натяжения.

Ремни безопасности уменьшают риск гибели водителя и пассажиров переднего и заднего сиденья в зависимости от типа аварии от 2 (лобовое и боковое столкновения) до 5 раз (переворачивание) [1] . В России согласно ПДД использование ремней безопасности обязательно для водителя и всех пассажиров, в том числе находящихся на заднем сиденье [2] .

По оценке ФАА, ремни безопасности в самолётах снижают на 20% вероятность летального исхода и на 88% риск серьёзных травм пассажиров в случае аварийной посадки [3] .

Содержание

История [ править | править код ]

В начале XIX века ремни безопасности предложил использовать английский изобретатель Джордж Кэйли.

В 1885 году в США был выдан первый патент на подобное приспособление.

В 1903 году Луис Рэно изобрёл пятиточечный ремень безопасности.

В 1909 году в Англии было изобретено устройство безопасности, состоявшее из спиральной пружины большого диаметра и лямок. Назначение устройства — удерживать пассажира на автомобильном сиденье.

В 1913 году впервые в истории авиации ремень применил Адольф Пегу, однако до 1930-х годов ремни в самолётах не использовались.

В начале 1920-х годов ремнями безопасности начали пользоваться автогонщики. Но так как существовавшие в то время ремни безопасности были неудобными для каждодневного использования они не получили широкого распространения на серийных автомобилях.

В конце 1950-х годов инженер по безопасности шведской автомобильной компании Volvo Нильс Болин, ранее работавший в авиапромышленности, разработал трёхточечный ремень безопасности. После года тестов Болин установил, что лучше всего пассажира удерживает в кресле ремень, протянутый через плечо к бедру, который к тому же можно застегнуть одной рукой. Новый ремень Volvo представила в 1959 году [4] .

В 1957 году Швеция стала первой в мире страной, узаконившей использование ремней безопасности.

В 1961 году примеру шведов последовал американский штат Висконсин.

1 апреля 1970 года власти Франции обязали автопроизводителей устанавливать ремни безопасности на передних сиденьях новых автомобилей. В том же году сделали установку ремней безопасности обязательной Республика Берег Слоновой Кости и австралийский штат Виктория.

В СССР начиная с 1970 года все новые легковые автомобили оборудовались местами крепления ремней, но массовый выпуск ремней безопасности налажен только в конце 1974 года.

Обязательное применение ремней узаконено в 1979 году.

Со временем конструкция ремней безопасности совершенствовалась, в частности они стали саморегулирующимися, а устанавливать их стали не только на передних, но и на задних сиденьях.

Типы [ править | править код ]

По числу мест крепления к каркасу ремни безопасности делят на двух-, трёх-, … и многоточечные (обычно шеститочечные):

Двухточечные [ править | править код ]

Бедренные [ править | править код ]

Были введены в автомобилях «Nash Motors» в 1949 году.

Поясные [ править | править код ]

До недавнего времени применялись многими производителями автомобилей на задних пассажирских сиденьях; также применяются на некоторых автобусах. Широко применяются на самолётах, поскольку, удерживая пассажира в кресле, тем не менее обеспечивают возможность свободного принятия позы для безопасной посадки.

Плечевые [ править | править код ]

Проходят от бедра к плечу. Применялись в автомобилях 1960-х годов, но не были очень удачными, поскольку при аварии пассажир мог легко выскользнуть из-под такого ремня.

Трёхточечные [ править | править код ]

Трёхточечный ремень сочетает в себе плечевой и поясной ремни, но при этом представляет собой единый отрезок ремня, по которому перемещается пряжка, что обеспечивает удобство пристёгивания или отстёгивания. При аварии усилие торможения распределяется по значительной поверхности груди, плеч и бедренного пояса, что значительно облегчает перенесение соударения. Трёхточечный ремень был изобретён Нильсом Болином, и впервые был применён в серийном автомобиле Volvo PV 544 в 1959 году [5] .

До 1980-х годов трёхточечные ремни преимущественно использовались только на передних сиденьях автомобилей; задние сиденья были оборудованы либо поясными, либо плечевыми ремнями безопасности. Однако свидетельства в пользу того, что поясные ремни могут привести к смещению позвонков и параличу («синдром ремня безопасности») привели к пересмотру правил безопасности практически во всех развитых странах, и было принято требование оборудования трёхточечными ремнями всех сидений. С 1 сентября 2007 года все новые автомобили, продаваемые в США, оснащаются трёхточечными ремнями.

Читайте также:  Магнитола своими руками на андроиде

Помимо изменений в правилах, «синдром ремня безопасности» привёл к ряду судебных процессов. В частности, в Лос-Анджелесе процесс завершился вердиктом жюри присяжных оштрафовать компанию Ford на 45 миллионов долларов.

Пристёгивать трехточечными ремнями детей и вообще людей с небольшим торсом не рекомендуется, так как при типичных габаритах сиденья и положении точек крепления верхний сегмент ремня будет проходить в опасной близости к горлу пристёгнутого.

Трехточечные ремни бывают также двух видов: инерционные и неинерционные.

Инерционные: это именно те ремни, которые мы сейчас привыкли видеть практически на всех более-менее современных автомобилях. В непристёгнутом состоянии инерционный ремень втягивается специальным устройством, и, таким образом, располагается вдоль стенки салона. Чтобы пристегнуться инерционным ремнём, нужно вытянуть его и закрепить в замке для ремня. После отстегивания такой ремень автоматически возвращается на своё место.

Неинерционные: такие ремни автоматически в отстегнутом состоянии не убираются, а остаются лежать на сиденье. Есть существенная разница в том, как правильно пристегнуться инерционным ремнём и неинерционным. Если инерционный ремень автоматически подстроит свою длину и будет плотно удерживать человека сам, то для неинерционного ремня необходимо предварительно подобрать длину лямки. В пристёгнутом состоянии длина должна быть такой, чтобы между лямкой и грудной клеткой помещалась ваша ладонь. Не нужно ни слишком ослаблять ремень, ни слишком затягивать, так как это может привести к травмам.

Также существуют ремни с преднатяжителем. Преднатяжитель срабатывает во время аварии: он регулирует силу удержания человека ремнём.

Многоточечные [ править | править код ]

Применяются в пилотских кабинах самолётов и вертолетов, гоночных автомобилей и т. д. В гоночных автомобилях пяти- и шеститочечные ремни безопасности служат, помимо основного назначения, в качестве дополнительного средства боковой поддержки, удерживая тело водителя на водительском сиденье. В настоящее время в отдельных сериях таких как NASCAR, NHRA, USAC часто используют восьми-девяти и даже десятиточечные ремни безопасности. это связано с особыми видами перегрузок, обычных для этих автогонок.

В самолётах гражданской авиации пилоты обычно пристёгиваются четырёхточечными ремнями, а в военных — пяти- и шеститочечными. В космических кораблях также применяются многоточечные ремни безопасности. В автомобильных детских удерживающих устройствах (автолюльках и автокреслах) для пристёгивания ребёнка к устройству часто используют пятиточечные ремни.

Применение ремней безопасности [ править | править код ]

В большинстве стран правилами дорожного движения узаконено требование обязательно использовать ремни безопасности (при условии, что транспортное средство оборудовано ими). В России Правила дорожного движения требуют обязательное использование ремней безопасности для водителя и всех пассажиров, в том числе находящихся на заднем сиденье:

Водитель механического транспортного средства обязан: …При движении на транспортном средстве, оборудованном ремнями безопасности, быть пристёгнутым и не перевозить пассажиров, не пристёгнутых ремнями.

Пункт 2.1.2 Правил дорожного движения [2]

Нарушение этого правила влечет наложение административного штрафа в размере 1000 руб [6] .

Детские автокресла [ править | править код ]

Штатные ремни безопасности рассчитаны на габариты взрослого человека. Их использование без дополнительных приспособлений для фиксации детей при аварии может привести к перелому позвоночника, так как детские шейные позвонки ещё не окрепли и при столкновении не способны удержать тяжёлую голову. Дети на штатных сиденьях, пристёгнутые обычными трехточечными ремнями безопасности, получают травмы в пять раз чаще, чем дети, сидящие в детских сиденьях, подобранных по росту и комплекции [1] .

В России при перевозке детей в возрасте до 12 лет обязательно использовать детские автокресла или бустеры, которые позволяют без вреда использовать ремень безопасности. Нарушение влечет штраф 3000 руб.

Использование вместе с подушкой безопасности [ править | править код ]

Использование ремней безопасности обязательно при наличии рядом с местом водителя или пассажира хотя бы одной подушки безопасности. Алгоритм раскрытия подушек разрабатывается в предположении, что водитель (пассажир) во время их раскрытия пристёгнут ремнём. Поэтому срабатывание подушек в момент неконтролируемого резкого смещения тела человека при аварии может привести к непредсказуемым последствиям. Например, при фронтальном ударе непристёгнутый водитель получит раскрывающейся подушкой безопасности удар в голову, по силе превосходящий удар о переднюю панель. В некоторых современных автомобилях раскрытие подушек безопасности при непристёгнутых ремнях блокируется.

Эффективность ремней безопасности [ править | править код ]

Около 70 % спасений в критичных авариях обеспечивают именно ремни (для сравнения: подушки безопасности — 20 %) [1] .

Применение ремня безопасности уменьшает риск гибели водителя:

  • При фронтальном (лобовом) столкновении — в 2,3 раза.
  • При боковом — в 1,8 раза.
  • При опрокидывании — в 5 раз. При опрокидывании автомобиля ремни позволяют избежать ударов о внутренние части автомобиля, фиксируя положение пассажиров [1] .

Применение ремней безопасности снижает вероятность гибели и получения тяжёлых травм для пассажиров:

  • Переднего сидения — на 40-50 %.
  • Заднего сидения — на 25 %.

Для наибольшей эффективности необходимо пристёгиваться водителю и всем пассажирам — непристёгнутый пассажир во время аварии начинает на большой скорости перемещаться по салону и своим телом может нанести тяжёлые травмы водителю и другим пассажирам [1] .

Устройства удлинения и амортизации в ремнях безопасности автомобилей. Краткая характеристика применения [ править | править код ]

Ежегодно на дорогах гибнет 30 тыс. россиян [7] . Необходимость применения устройств удлинения и амортизации в ремнях безопасности можно подтвердить следующим примером.

В телевизионной программе «Разрушители мифов» (01/03/11, ТV3) эксперты провели показ ряда публичных испытаний автомобилей. Легковой автомобиль на скорости 80 км/час осуществил лобовое столкновение с препятствием. При этом перегрузка, зафиксированная в этом столкновении, достигла 58g. Передняя часть автомобиля была смята на величину, достигающую 1 м.

В данном случае возникает проблема применения в ремнях безопасности более эффективных технологий защиты человека от лобовых столкновений и многократных опрокидываний. Возникающие при этом перегрузки необходимо снизить многократно с использованием новейших технологий. Эти технологии могут быть реализованы устройствами удлинения и амортизации или комбинированными технологиями безопасности.

Устройства удлинения и амортизации ремня безопасности обеспечивают возможность снижения ударной и вибрационной нагрузки на человека и частично на аппаратуру, размещённых в автомобиле. Снижение ударной и вибрационной нагрузки достигается за счёт эффективного энергопоглощения, а также изменения направления векторов кинетической энергии, воздействующих на человека.

Простейшие технические решения устройств удлинения и амортизации ремней безопасности могут быть следующими.

Устройства удлинения ремня безопасности [ править | править код ]

Устройства удлинения ремня безопасности предназначены для снижения кинетической энергии человека и реализуют следующие циклы: удлинения и фиксации ремня в случае аварии с возможностью управления энергией воздействия на человека. Возможны к реализации также циклы повторного удлинения и амортизации.

Устройства удлинения, как правило, размещены в нижней части ремня безопасности и содержат устройства, обеспечивающие удлинение ремня при заданной динамической нагрузке на определённую длину. Этим удлинением снижается ударная нагрузка на человека.

Устройства удлинения ремня безопасности могут быть выполнены в виде:

  • зафиксированной петли в ленте ремня безопасности;
  • свободного конца ремня безопасности, закреплённого в устройстве фиксации;
  • дополнительного тросика, используемого в устройстве удлинения;
  • устройства перемещения вдоль ленты ремня безопасности;
  • устройства растяжения ремня безопасности;
  • устройства проскальзывания ремня безопасности.

Возможны также другие технические решения, используемые в устройствах удлинения, в которых происходит удлинение ремня безопасности на заданную длину.

Простейший пример технического решения устройства удлинения может быть следующим.

Петля ремня безопасности, скреплённая прошивочными нитями [ править | править код ]

В нижней части ремня безопасности размещена петля, скреплённая специальными прошивочными нитями. Снижение нагрузки на человека обеспечивается за счёт разрыва швов при определённой нагрузке. Тем самым снижается кинетическая энергия человека и соответственно травматизм при аварии автомобиля.

Основной недостаток — это защита человека только от однократной ударной нагрузки, например, при лобовом столкновении. В случаях многократных опрокидываний автомобиля защита человека минимальна. Вместе с тем, это простейшее техническое решение используется многими автопроизводителями.

Амортизация ремня безопасности [ править | править код ]

Осуществляется с помощью упругих элементов, размещённых в устройстве фиксации, что позволяет защищать человека и аппаратуру от продолжительных ударных и вибрационных нагрузок незначительной амплитуды при езде по пересеченной местности.

Устройства амортизации могут быть выполнены в виде простейших пружин или эластичного фрагмента ленты ремня безопасности. Амортизатор одной своей частью должен быть соединён с лентой ремня безопасности, а второй своей частью — с устройством фиксации в виде обычной защелки.

Резюме [ править | править код ]

Рассмотренные в данной статье конструктивные варианты ремней безопасности, а также устройств удлинения и амортизации, фактически являются примерами принципов формирования новых направлений конструирования систем безопасности автомобиля.

Всё о ремнях безопасности

Все современные авто укомплектованы различными системами безопасности, среди которых есть как активные – срабатывающие во время возникновения аварий, так и пассивные – снижающие вероятность получения травм во время ДТП. А начиналось всё с обычных ремней.

Немного истории.

Они впервые появились в 1885 году. Первоначально они активно применялись на заре эры авиации. Известно, что французский пилот Пегу в 1913 году первым совершил «мёртвую петлю», надёжно пристегнувшись специальным страховочным механизмом. Это был пояс с карабинами, который напоминал те, чем пользуются монтажники-высотники.

В начале пятидесятых годов прошлого столетия эти страховочные устройства спустились с неба на землю и перекочевали на автомобили. Патент на изобретение достался братьям Лигонам из США. Их средство имело две точки крепления и обеспечивало фиксацию в районе пояса.

Немного позже это нововведение заинтересовало Генри Форда и по миру стали «бегать» легендарные автомобили Ford с инновационной опцией, которая отличала их от других. Тогда применялись два вида двухточечных ремней: поясной и грудной. Поясной перехватывал поясничную зону и проходил параллельно сидению, а грудной крепился одной стороной внизу, а другой – на специальном тоннеле, установленном между сидениями.

Уже в 1955 году в США использование этого вида страховки стало обязательным, превратив её из опции в штатное оборудование. Через два такое же решение принял шведский риксдаг, а позже и другие европейские страны. К нам инновация добралась лишь в 1975 году.

Устройство и принцип трёхточечного ремня

Современный трёхточечный ремень увидел свет благодаря талантливому изобретателю Нильсу Болину, который работал в концерне Volvo. После многочисленных исследований он сделал вывод о том, что высшую степень безопасности можно достигнуть при использовании сразу двух лямок. Первая, наискось пересекая тело, фиксирует его, а вторая используется для фиксации в поясе. Так свет увидела V-образная конструкция с тремя точками, которая стала настоящей революцией. Сам изобретатель говорил, что нашёл лучший компромисс между эффективной защитой и комфортом. По версии германского патентного ведомства, трёхточечная конструкция вошла в восьмёрку самых полезных и ценных для человечества изобретений двадцатого века.

Как видно, у этого вида страховки большая история. Причём далеко не всегда она была радужной. Несмотря на многочисленные доказательства об их пользе, статистические данные и рекомендации специалистов сами водители пользовались ими с неохотой. Говорили, что чувствуют себя связанными. Их также не приветствовали производители автомобилей, утверждая, что они это лишние мучения и повышенные затраты. Однако факт остаётся фактом. Это признанное средство, которое является обязательным, и пренебрежение им ведёт как минимум к штрафу за ремни безопасности, не говоря уже о рисках для жизни и здоровья.

Современная конструкция – это лента из прочного полиэстера, способного выдерживать большие нагрузки на разрыв. Она изготовлена в виде лямки с регулируемыми и нерегулируемыми точками крепления.

Каждая конструкция имеет катушку с инерционным механизмом, преднатяжитель и ограничитель. Отдельное внимание заслуживает замок ремня безопасности, конструкция которого как всё талантливое очень проста. Он позволяет быстро застёгивать, надёжно удерживать и так же быстро освобождать крепление. Втягивающее устройство представляет собой храповый механизм, а аварийную блокировку обеспечивает специальный чувствительный элемент, основой которого, как правило, является обычный шарик из металла. Когда он начинает перемещаться, катушка фиксируется специальной системой рычагов. Основная нагрузка при этом приходится на болты крепления. Поэтому их изготавливают из особо твёрдого сплава и крепят непосредственно к каркасу авто.

Интересна система, отвечающая за натяжение лямки. Работу её обеспечивает маховик, который закреплен на оси катушки. Фактически механизм представляет собой диск, обеспечивающий плавность хода. Однако если вдруг случается рывок, то диск начинает преодолевать силу трения, и одновременно возникает большая нагрузка на винтовую поверхность. В итоге диск смещается и храповик блокируется. Другими словами, при фронтальном ударе или резком торможении передние ремни безопасности исключают удары водителя и пассажира о лобовое стекло и переднюю панель. Часто можно слышать вопрос о том, какой ремень безопасности самый эффективный на больших скоростях. Надо понимать, что любое устройство имеет предел эффективности. Многочисленные опыты и проверки на специальных стендах дают специалистам право утверждать, что на скоростях более 200 км/ч от любого штатного ремня, даже самого прочного, толку будет ноль. Если, конечно, он не является специальной конструкцией, которая используется в гоночных болидах.

Эксперты утверждают, что применение таких конструкцийснижает риск получения травм при лобовом столкновении более чем в 2 раза, при боковом ударе – в 1.8 раз, а при переворачивании авто в целых 5 раз. В пользу спокойной, не экстремальной езды говорят также следующие выкладки. При лобовом столкновении находящиеся в салоне получают такие же травмы, как при падении с высоты на твёрдую поверхность. Причём чем выше скорость встречи с препятствием, тем степень травм больше. Например, при скорости 40 км/ч – высота составляет более 6 метров, при 60 км/ч – она уже составит 14 метров, а при 80 км/ч – вырастет до 25 метров. По данным исследований штатные ремни безопасности снижают вероятность смерти при ДТП на 50% и уменьшают риск травмирования на 65%.

Зачем нужны задние ремни безопасности?

Есть много мифов, касающихся этой темы. Некоторые считают, что пассажирам, сидящим сзади, вообще можно не пристёгиваться. Другие полагают, что если наименее безопасное место в авто за водителем, то задние ремни безопасности можно не использовать. Действительно, эксперты утверждают, что места сзади на 16% безопаснее, но это не означает, что отсутствует вероятность вылета через лобовое стекло при сильном фронтальном ударе в случае непристёгнутого ремня.

4-х, 5-ти и 6-ти точечные.

Существуют ещё четырёхточечные конструкции. Они крепятся верхней парой точек к спинке сиденья, а нижней – непосредственно к самому креслу. Для обычных водителей их конструкция неудобна, но они нашли широкое применение в спортивных автомобилях.

Пятиточечные. Ими тоже комплектуются спорткары.

Такой вид знаком также многим родителям, которым приходится ездить с детьми. Ведь именно пятиточечные конструкции применяются в детских автокреслах, где ребёнка надёжно фиксируют сразу три лямки. Две располагаются вертикально, а третья – снизу, пропускается между ногами и вставляется в крепление, соединяющее все лямки.

Вообще, что касается перевозки детей до 12 лет и использования штатного оборудования, то Правила дорожного движения чётко регулируют этот вопрос, определяя единственными разрешёнными устройствами только детские автокресла и бустеры. Что же касается специальных детских ремней безопасности и различных адаптеров, то о них в правилах ничего не сказано, поэтому применение их может привести к штрафу. А вот в комплексе с разрешёнными устройствами применять их можно и даже нужно, потому что безопасности для ребёнка никогда много не бывает.

Шеститочечные. Их не увидеть на обычных автомобилях. Такими конструкциями комплектуются гоночные машины, где даже водитель именуется пилотом, а сама езда называется пилотированием.

Они имеют жёсткую фиксацию и обеспечивают буквально приковывание водителя к пилотажному креслу.

Безопасность будущего

Следует отметить, что процесс улучшения систем не останавливается. Сегодня ведутся разработки инновационных лент, которые при ударах наполняются газом, превращаясь в своеобразные подушки. Есть новейшие разработки, связанные с внедрением электронных адаптирующихся систем преднатяжителя. Они по специальным алгоритмам способны определять вес водителя или пассажира и автоматически устанавливать удерживающее усилие в случае аварии.

Эксперты прогнозируют выход новинок в ближайшем будущем, а вот станут ли они столь же популярными как изобретение Нильса Болина, покажет время.

Комментировать
53 просмотров
Комментариев нет, будьте первым кто его оставит

Это интересно
Adblock detector