February 19th, 2017
В этой статье представлена новая методика оценки эксплуатационных характеристик шлемов американского футбола путем включения защитных колец во время испытаний на падение по стандарту NOCSAE. Кроме того, к сертификации NOCSAE предлагается добавить еще два места удара.
Целью этого испытания модифицированной башни является более точное представление ударов системы шлемов американского футбола на поле, продвижение повышенных стандартов безопасности и разработка усовершенствованных головных уборов для предотвращения сотрясения мозга. Этот метод может помочь ответить на ключевые вопросы в области биомедицинской инженерии, такие как реакция защитного головного убора на поле и как лучше предотвратить сотрясения мозга, связанные со спортом. Основное преимущество этой методики заключается в том, что она обеспечивает более надежный тест на безопасность шлема, в то время как в нем используется текущее стандартное двухпроводное испытательное устройство NOCSAE.
В этом испытании используется двухпроводная каретка NOCSAE. Во-первых, убедитесь, что все компоненты сборки надежно закреплены. Затем прикрепите большой муляж головы NOCSAE к сбору откидной каретки.
Отрегулируйте ошейник с моделью головы в нужном положении и затяните его стопорным кольцом. Затем закрепите прикрепленный трехосевой акселерометр к центру пластины акселерометра, которая расположена в центре тяжести модели головы. Используйте прилагаемые винты с шестигранной головкой.
Чтобы завершить настройку, настройте систему сбора данных и введите информацию о датчиках для акселерометров. Подготовьтесь к проведению базовых испытаний шлема на удар с базовыми мерами безопасности, в отличие от стандарта NOCSAE. Чтобы откалибровать модель головы, сначала закрепите прикрепленную трехдюймовую калибровочную прокладку MEP к наковальне с помощью шестигранного ключа.
Далее отрегулируйте ориентацию удара. Сначала снимите конический стопорный болт с вращателя модели головки в сборе, для чего может потребоваться использование тисков и перфоратора. Теперь сориентируйте отверстия для болтов модели головы в нужное положение и надежно закрепите конический стопорный болт.
Чтобы повернуть модель головы, ослабьте резьбовое стопорное кольцо модели головы. Наконец, отрегулируйте конкретную точку попадания. Ослабьте два болта наковальни опорной плиты и сдвиньте наковальню на место.
Затем снова затяните болты и убедитесь, что все застегнутые соединения надежно закреплены. Чтобы начать калибровку, поднимите сборную каретку на высоту системы разблокировки, центрируйте систему разблокировки в точке крепления на узле откидной каретки и включите электромагнитную систему расцепления. Теперь поднимите сборную каретку, чтобы получить желаемую скорость удара.
Из-за вариативности и трения разных систем необходимую высоту необходимо определять опытным путем. Перед проведением теста убедитесь, что система сбора данных запустится при срабатывании системы выпуска. Теперь одновременно отключите оба тумблера на блоке питания системы разблокировки, чтобы сбросить каретку в сборе.
Затем рассчитайте и запишите полученное значение СИ. Желаемое значение находится в пределах двух процентов от 1200 СИ. Продолжайте выполнять калибровку для всех трех требуемых мест удара. Для проведения теста замените контактную площадку MEP, используемую для калибровки, на испытательную площадку MEP.
Затем выберите место удара и скорость для тестирования. Удары должны осуществляться от наименьшей скорости падения до самой высокой. Также проводите температурные воздействия окружающей среды перед условными воздействиями.
Затем правильно отрегулируйте ориентацию модели головы и положение наковальни для желаемого места удара, как и раньше. Теперь установите тестовый шлем в соответствии с тестовой формой в соответствии с инструкциями по установке шлема и процедурами NOCSAE. Затем закрепите подбородочный ремень шлема на модели головы.
Правильное прилегание шлема к модели головы имеет решающее значение. А поскольку некоторые системы крепления масок для лица различаются, некоторые маски для лица могут потребоваться прикрепить после того, как шлем будет надет на модель головы. Иногда немного талька может помочь сделать посадку.
Затем прикрепите механическую систему разблокировки к сбору каретки для сброса. Поднимите каретку на необходимую высоту, и проведите тест, так же, как и при калибровке. Затем сравните записанные результаты с критериями «пройден/не пройден».
После завершения всех тестов проведите проверку системы и сравните проверку после теста с предтестовой проверкой, чтобы убедиться в отклонении в семь процентов или менее. Значения СИ определяли для различных шлемов с лицевой защитой и без нее с помощью трех последовательных ударов с интервалом в 90 секунд. Несмотря на то, что среднее значение было значительно ниже порогового значения NOCSAE 1200 SI, каждый шлем демонстрировал уникальную реакцию, зависящую от местоположения, когда был прикреплен защитный щиток.
Для расчета значения P использовалась регрессия по методу наименьших квадратов путем дисперсионного анализа. Существенные различия были обнаружены со шлемами с защитой лица и без нее. В частности, шлем Xenith X2 с защитой лица и без него, со скоростью 4,88 метра в секунду, сильно отличался по временному профилю ускорения при каждом измеренном доступе.
Общие результаты сильно зависели от места и скорости удара. После освоения этой техники ее можно выполнить за два часа, если она выполнена правильно. При попытке выполнить эту процедуру важно помнить, что нельзя вызывать дополнительные изменения, обеспечивая надлежащее и надежное обслуживание механической испытательной сборки.
После своего развития данная методика предлагает и эффективное решение. Это позволяет лучше оценивать существующие и будущие системы футбольных шлемов. После просмотра этого видео у вас должно сложиться хорошее представление о том, как проводить модифицированные испытания NOCSEA на удар на шлемах американского футбола с помощью защиты лица.
Эти процедуры включают в себя устройство для испытаний на падение с помощью двухпроводного устройства, подготовку шлема, калибровку и испытания шлема на удар. Не забывайте, что испытание с опускающейся башней может быть опасным, и следует использовать меры предосторожности, чтобы избежать случайного срабатывания испытательного устройства с падающей башней.
View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos
В данной статье представлена новая методика оценки эффективности американских футбольных шлемов, включающая защитные накладки в стандартных тестах падения по стандарту NOCSAE. Методика направлена на улучшение стандартов безопасности и улучшение защитных шлемов для предотвращения сотрясений мозга.