安全人机产品设计——防砸背甲1.doc

防砸背甲
——安全人机工程学产品设计
院系: 华北科技学院安全工程学院
班级: 安全 B113
专业: 安全工程
指导老师: 姚建
设计学生: 代国锋袁志博杨东浩冯璞
设计时间: 2013年10月8日
设计背景
新闻故事:
上世纪70年代,安全背甲(防砸背甲)还没有出现在劳保用品中。矿难对于矿工来说无疑是一个不可避免的噩梦。在云贵地区2208线亦资孔1号隧道施工中,一名年仅23岁的工人脊柱被落石砸伤,导致下肢瘫痪,卧床30多年,给家庭造成了极大的损失和负担。类似的伤亡事故还有很多。一旦出现伤亡就绝不是赔偿、抚慰所能弥补挽回的。
上世纪80年代,安全背甲被发明出来。
        1987年2月,平顶山矿务局三处304队的掘进班长王跃奇,领导井下工作的人员尝试穿戴安全背甲。开始大家嫌麻烦,不愿穿戴。在领导的再三动员下,一个月之后,大家也慢慢适应了。4月的一天,王跃奇正在井下弯腰工作,突然感觉脊背上被重重的砸了一下,3米多高的地方掉下一块岩石。因为身穿安全背甲,他并没有伤,伸了伸腰又继续工作了。事后,他觉得心有余悸,要是没有安全背甲,自己肯定倒下了。此后全队工友都意识到了安全背甲的重要性,从而都会自觉地在工作前穿上安全背甲。同年,在淮南复线东关隧道施工中,也对安全背甲进行了试穿。12月份,一名22岁的矿工正在隧道中工作,2米高处一块约20千克的石块正砸到了他的背上,当时他被砸后,趴在地上。在及时抢救后,检查发现背部的安全背甲砸了一道约5厘米长的裂纹,但是这名矿工的整个脊柱并未受伤。
    这些真实的事例表明,安全背甲已成为一种矿工必不可少的劳保装备,它能安全有效的保护好人的脊柱不受伤害,从而避免一个又一个悲剧的发生。
安全生产,这是当今工作的主题。在生产生活中,人们越来越注重安全。怎么样才能让工作人员安全,这是让很多人都困扰的事。解决工作人员的安全问题除了从设备上的防护,我们也应该在工人的个人防护上下手。由此,我的防砸背甲或者叫做防砸背心则出现了。它有护颈、护肩、护背、前襟四部分组成,能承受2—~3米得高空自由下落的冲击,不致砸伤人体的保护部位。
现有技术要求:
防护板应采用无毒无刺激物质材料。缓冲衬垫可选用半硬质泡沫塑料等材料
防护板表面应光滑,周边无毛刺、飞边、裂纹等缺陷。曲面成型应符合人体背部生理体型
防护板与缓冲衬垫的结合强度应小于10N/cm2。
防护板之间连接应能随着背部弯曲而灵活转动,并具有一定反折强度,反折力应不小于30N。
成品每件质量应不大于600g。
冲击吸收性能:按规定方法试验,冲击力不得超过600N。经试验后,防护板表面允许产生变形和裂纹,其裂纹总长度应小于50mm。
导电性:表面电阻值不大于3×108
阻燃性:每组3条试件,有焰燃烧时间总和不得超过15秒,其中任何一条试件的续燃时间不得大于7秒;每组3条试件,无焰燃烧时间总和不得超过30秒,其中任何一条试件续燃时间不得大于15秒。
存在的问题:
现有的防砸背甲大多数存在着重量重、质量不达标、不透气等缺点。
二、设计原理:
本设计的基本原理是基于利用防护材料的缓冲作用和其对部分外来力的吸收可以有效地减少外来物对人身体的伤害。从而使穿戴者在被外物砸中时可以承受最小的力,从而受到最小的伤害。以更好的