|
|
Практическое задание 1 Поиск и анализ инновационных технических решений в области средств защиты от воздействия шума и вибрации
Практическое задание 15 «Поиск и анализ инновационных технических решений в области средств защиты от воздействия физических перегрузок, связанных с тяжестью трудового процесса»
Тема 3 «Поиск описаний технических решений с использованием автоматизированных информационных систем»
1.Цель: Получить практические навыки поиска и анализа инновационных технических решений в области средств защиты от воздействия физических перегрузок, связанных с тяжестью трудового процесса.
2. Алгоритм выполнения.
1. Изучить алгоритм поиска и анализа инновационных технических решений в области охраны труда.
2. Ознакомиться с теоретической частью электронного учебника.
3. Оформить результаты в виде таблицы.
Бланк выполнения задания №15
Таблица– Форма для выполнения задания
№ п/п
|
Наименование инновационного технического решения
|
Описание документа источника
|
Сведения об авторах и организации
|
Описание сущности инновационного решения
|
Результаты анализа достоинств и недостатков
|
1
| Способ распределенной защиты человека-оператора от ударных перегрузок
|
Липов Борис Петрович (RU)
|
Липов Борис Петрович (RU)
|
Способ распределенной защиты от ударных перегрузок человека-оператора транспортной системы, находящегося в рабочем кресле и зафиксированного защитно-привязной системой, включающий передачу ударного импульса от конструкции кресла на тело человека-оператора, отличающийся тем, что исходный ударный импульс, приходящий на конструкцию рабочего кресла, распределяют между характерными частями тела человека-оператора, направляя ударный импульс по конструкции кресла и по элементам защитно-привязной системы таким образом, что все характерные части тела человека-оператора нагружаются ударом одновременно или с минимально допустимой лимитированной задержкой по времени.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве характерных частей тела человека-оператора выделяют верхнюю часть тела с экипировкой, снаряжением и компонентами защитно-привязной системы и тазобедренную секцию с экипировкой, снаряжением и компонентами защитно-привязной системы.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что минимально допустимую лимитированную задержку по времени выбирают на уровне, при котором несинхронное приложение ударного импульса к характерным частям тела человека-оператора не приводит к возникновению в критических зонах скелетно-мышечной системы усилий и болевых ощущений, превышающих уровень, заведомо меньший порога физиологической переносимости человека-оператора транспортной системы данного класса.
|
Изобретение относится к методам улучшения защиты операторов транспортных систем от ударных перегрузок. Способ может применяться в авиации, где необходимость защиты летных экипажей от ударных перегрузок возникает при аварийной посадке вертолетов, когда в случае аварийной ситуации происходит падение вертолета и соударение его с землей. Ударные перегрузки возникают также при аварийном покидании летчиком скоростного самолета с помощью катапультного кресла. Для других видов транспорта защита от ударных перегрузок членов экипажа и перевозимого личного состава требуется в случае подрыва на мине. Ударные перегрузки возникают под действием ударного импульса, который за доли секунды замедляет (или ускоряет) рабочее кресло с находящимся в нем человеком-оператором. При этом возникают инерционные силы, которые направлены навстречу ударному импульсу и вызывают смещения отдельных характерных частей тела человека-оператора и мощные деформации в критических зонах скелетно-мышечной системы.
Распределенная защита человека-оператора от ударных перегрузок по заявляемому способу направлена на снижение деформаций, вызванных преимущественно перегрузкой «голова-таз». Для других составляющих ударной перегрузки («спина-грудь», «бок-бок») заявляемый способ может применяться с учетом специфики действия этих составляющих.
Применительно к широко распространенным авиационным креслам летных экипажей вертолетов известен способ приложения ударного импульса, вызывающего перегрузку "голова-таз", когда ударом непосредственно нагружается только нижняя часть тела человека, расположенная на сиденьи (тазобедренная секция). При аварийной посадке вертолета в момент соударения с землей ударный импульс проходит от шасси на фюзеляж, затем по конструкции на пол кабины и далее через узлы крепления кресла на сиденье и здесь прикладывается непосредственно к тазобедренной секции тела и вызывает интенсивное торможение кресла и тазобедренной секции. К вышерасположенным частям тела (торс и голова) ударный импульс через конструкцию кресла не прикладывается и в результате торможение верхних частей тела не происходит, а возникает их смещение вниз к тазобедренной секции. Смещение происходит под действием инерционных сил вертикальной направленности, возникающих на массе верхних частей тела. Смещаясь вниз, верхние части тела (торс и голова) приближаются к неподвижной тазобедренной секции, что вызывает деформации позвоночника. Наиболее интенсивные и опасные деформации возникают в области поясничного и нижнегрудного отделов позвоночника. Эта область позвоночника является критической - в результате воздействия ударных перегрузок «голова-таз» именно здесь возникают трещины и переломы позвонков, смещения и разрушения межпозвоночных дисков и другие травмы. Аналогично происходит нагружение ударным импульсом тела летчика скоростного самолета при катапультировании или человека-оператора других транспортных систем при подрыве на мине, с той лишь разницей, что ударный импульс вызывает не торможение, а ускорение тела человека.
|
2
|
Рюкзак на опорах с колесами
|
Патент РФ
№ 2497705
(опубликован
10.11.2013)
|
Автор(ы): Самсонович Семен Львович (RU), Чубиков Валерий Николаевич (RU)
Патентообладатель(и): Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)" (МАИ) (RU)
|
Технической задачей изобретения является увеличение эффективности разгрузки от тяжести груза в рюкзаке на туловище человека при его движении.
Результат поставленной задачи обеспечивается тем, что в описываемом рюкзаке воздействие на туловище человека переносимого груза минимизировано за счет введения в конструкцию рюкзака двойной спинки, образующей объемный шарнирный восьмизвенник с попарно равными противоположными звеньями. Неподвижная спинка жестко крепится к передней части платформы и образует стойку, а подвижная спинка с заплечными лямками является шатуном. Верхние и нижние звенья восьмизвенника являются коромыслами. Платформа через опоры передает вес переносимого груза непосредственно от колес на землю. В результате такого технического решения переносимый груз практически не нагружает туловище человека дополнительной вертикальной нагрузкой при движении как по ровной дороге, так и при подъемах и спусках, поскольку вектор тяжести груза проходит примерно через центр между колесами и человек прилагает в основном только тянущие усилия, что существенно увеличивает эффективность разгрузки.
|
Изобретение относится к устройствам по транспортировке грузов и предназначено для переноски и загрузки в летательные аппараты специальной техники, расширения физических возможностей военнослужащих при переносе тяжелых грузов, а также в качестве туристического и спортивного оборудования.
Известна ручная тележка [Аксентов Б.И. Ручная тележка. Описание изобретения к патенту Российской Федерации № 2022857 по классу 5 В62В 1/18, опубликованное 15.11.94, Бюл. № 21], содержащая несущую раму с грузовой платформой, установленной непосредственно на оси колесной пары. Ось связана с нижним звеном рамы, а оборудованная шарниром и фиксатором рукоятка определенной длины - с передним звеном рамы. Груз крепится к платформе специальными захватами.
Основным недостатком аналога является тот факт, что тележка с грузом приводится в движение рукой человека через рукоятку и при резком повороте или при движении по дороге с неровностями в направлении, поперечном движению, тележка имеет плохую устойчивость и склонность к опрокидыванию.
Наиболее близким по технической сущности к заявленному изобретению является рюкзак [Осадчий Е.А. Рюкзак. Описание изобретения к авторскому свидетельству № 1299564 А1 по классу 4 A45F 3/04, опубликованное 30.03.87, Бюл. № 12], содержащий корпус с укрепленным на нем грузом, заплечные лямки для крепления к телу человека и опоры с колесами, выполненные в виде шарнирно связанных между собой трубчатых элементов, при этом упругость опор обеспечивается механизмом натяжения троса, проходящего внутри трубчатых элементов.
У данного прототипа отсутствует основной недостаток аналога, однако его собственным существенным недостатком является низкая эффективность разгрузки человека. Это происходит потому, что при движении человека по горизонтальной дороге вместе с его туловищем возвратно-поступательное вертикальное движение относительно поверхности дороги совершает также и прикрепленный лямками к спине корпус с грузом и опоры с колесами. Вследствие этого, если опоры жесткие, то разгрузки не будет из-за существенных динамических колебаний. Если опоры гибкие, то эффективности разгрузки будет низкой из-за потери устойчивости опор даже при незначительном весе груза. При подъеме в гору или преодолении углубления на дороге колеса вообще не будут доставать до земли, а при спуске с горы или преодолении выступающего препятствия будут создавать опрокидывающий момент.
|
3
|
Ручная тележка-самосвал
|
Патент РФ
№ 2426666
(опубликован
20.08.2011)
|
Патентообладатель(и): Коновалов Анатолий Николаевич (RU)
|
Технической задачей изобретения является повышение эксплуатационных характеристик и повышение производительности труда при работе с ручной тележкой.
Техническим результатом применения ручной тележки-самосвала является повышение удобства использования, уменьшение прилагаемого физического усилия.
Указанный технический результат достигается за счет того, что ручная тележка-самосвал содержит ходовые колеса, кузов тележки и П-образную рукоятку, причем на днище кузова установлены две направляющие коробчатой формы, в нижней части имеющие сквозные отверстия для шарнирного крепления рукоятки, а в верхней части связанные поперечиной, которые все вместе образуют раму, придающую жесткость днищу кузова тележки. На верхней части каждой направляющей закреплена прямоугольная бобышка со сквозным отверстием. В направляющих установлена, с возможностью перемещения, П-образная рукоятка. Верхняя часть рукоятки имеет дугообразную форму и загнута в сторону кузова тележки. Такая форма рукоятки позволяет удобно расположить руки работающего человека, вследствие чего максимально используется прилагаемое усилие. Нижняя часть рукоятки представляет собой две рамные конструкции треугольной формы. В одной из вершин каждого треугольника размещена цилиндрическая бобышка со сквозным отверстием, каждая из которых установлена в соответствующей направляющей кузова, с возможностью взаимодействия отверстия бобышки с отверстиями нижней части направляющей посредством оси. Вторые вершины треугольников связаны между собой осью, на которой установлены ходовые колеса. В средней части рукоятки, в месте ее выхода из направляющих, с возможностью перемещения установлен фиксатор, выполненный в виде двух цилиндрических деталей, надетых на вертикальные части рукоятки и связанных между собой поперечной перекладиной, причем на каждой цилиндрической детали закреплен фиксирующий элемент в виде штыря с конусообразным концом. Конусообразные концы штырей имеют возможность взаимодействовать с соответствующими отверстиями прямоугольных бобышек, установленных на направляющих, и фиксировать положение кузова тележки относительно рукоятки. На поперечине рамы кузова также установлены два упора с наклонными поверхностями, предназначенные для смещения фиксатора вверх при возврате тележки в исходное положение. Ходовые колеса, при необходимости, могут быть заменены полозьями.
|
Известна ручная тележка, содержащая горизонтальную ось с колесами, установленный на них кузов и рукоятку (а.с. RU № 1736800, B62B 1/12, опубл. 30.05.1992 г.), а также известны ручные снегоуборочные тележки, содержащие ходовые колеса, установленный на них кузов тележки, и П-образную рукоятку (патент CN № 2773165, E01H 5/02, 13.09.2004 г.; патент US № 6735887, E01H 5/02, 18.05.2004 г.).
Все указанные конструкции имеют ряд недостатков. Вес транспортируемого груза должен компенсироваться весом работающего человека, что ведет к уменьшению объема перемещаемого груза и к снижению производительности труда. Размещение рук работающего на рукоятке не позволяет максимально использовать прилагаемое физическое усилие из-за неудобства их расположения. При разгрузке груза необходимо поднимать тележку, т.е. применять большое физическое усилие.
|
4
|
Средство для повышения адаптируемости организма к экстремальным условиям
|
Патент РФ
№ 2475257
(опубликован
20.02.2013)
|
Третьяк Людмила Николаевна (RU), Герасимов Евгений Михайлович (RU)
|
Целью изобретения является создание средства, обладающего свойствами фармакологически противостоять повреждающему влиянию стресса в условиях длительных и нарастающих по интенсивности предельных мышечных перегрузок.
Техническим результатом заявляемого способа является создание средства, обладающего свойствами фармакологически противостоять повреждающему влиянию стресса в условиях длительных и нарастающих по интенсивности предельных мышечных перегрузок.
Задача решается тем, что средство, повышающее работоспособность, переносимость экстремальных нагрузок, адаптируемость к экстремальным условиям, содержащее пивные дрожжи и экстракты растений, отличающееся тем, что оно представляет собой 50% водный раствор плазмолизата, полученный из пивных дрожжей, отработанных в процессе основного брожения, который обогащен экстрактами элеутерококка, расторопши (в пересчете на силимарин) и корня солодки (в пересчете на глицерам), взятыми в соотношении 2:0,8:5:2,4 соответственно.
Поставленная цель решается применением средства, включающего плазмолизат отработанных пивных дрожжей, обогащенный экстрактом элеутерококка (Extractum Eleutherococci fluidum, основной компонент Eleutherosid B или Syringosid), экстрактом Расторопши (Silybum marianum, основной компонент Silymarin) и экстрактом корня солодки (Glycyrrhiza glabra, основной компонент Glycyrramum - глицерам). Дозировки указанных экстрактов соответствуют среднесуточным терапевтическим дозам, обычно применяемым при одиночном использовании. Так, Extractum Eleutherococci fluidum применяют по 2,0 мл за полчаса до еды [Соколов С.Я., Замотаев И.П. Справочник по лекарственным растениям (Фитотерапия), изд. 3. - М.: Металлургия, 1990; Элеутерококк - С.36-37]; Glycyrramum - Глицерам - по 200 мг сутки [Соколов С.Я., Замотаев И.П. Справочник по лекарственным растениям (Фитотерапия), изд. 3. - М.: Металлургия, 1990, - с.189-191]; Silymarin - Силимарин - по 60 мг сутки [М.Д.Машковский. Лекарственные средства, издание 13, т.1. - С.515]. Оригинальность действия заявляемого средства состоит в организации комплексной защиты систем организма от повреждающего влияния избытка стрессовых гормонов. Использованы следующие полезные свойства компонентов состава заявляемого средства.
Настойка элеутерококка. Известно [Соколов С.Я., Замотаев И.П. Справочник по лекарственным растениям (Фитотерапия), изд. 3. - М.: Металлургия, 1990, - С.36-37], что экстракт элеутерококка не только улучшает кровоснабжение мозга путем положительного влияния на состояние углеводно-фосфорного обмена в мозговой ткани; под его влиянием увеличивается диаметр сосудов и обменная поверхность капиллярного русла сердца; при этом происходит повышение мышечной работоспособности за счет меньших затрат углеводных источников энергии и более ранней мобилизации липидов, сопряженных с фосфорилированием и лучшим сохранением баланса АТФ в работающих мышцах.
Силимарин - действующее начало экстракта расторопши. Известны [Нил. Вертхаймер (редактор). Лекарственные препараты и БАД. - Ридерз Дайджест. Италия. 2005. - С.444-445] свойства расторопши как мощного антиоксиданта, предупреждающего повреждения печени и симулирующего регенерацию поврежденных гепатоцитов; антитоксический эффект препаратов связан с регенерацией запасов глютатиона, необходимого для процессов детоксикации от свободных радикалов и продуктов перекисного окисления липидов.
Glycyrramum - (Глицерам - моноаммонийная соль глицирризиновой кислоты из корней солодки) сохраняет отхаркивающий, противовоспалительный и противоаллергический эффект глицирризина - основного действующего начала корневищ Glycyrrhiza glabra [Соколов С.Я., Замотаев И.П. Справочник по лекарственным растениям (Фитотерапия), изд. 3. - М.: Металлургия, 1990, - С.189-192].
Плазмолизат. В отличие от известных технических решений в заявляемом изобретении использовали нативный (неденатурированный) плазмолизат отработанных пивных дрожжей, полученных путем разрушения дрожжевых клеток центрифугированием в продолжение 30 минут при 3-5 тысячах оборотов в минуту, что, кроме разрушения клеток, позволяло освободить плазмолизат от оболочек разрушенных дрожжевых клеток и механических взвесей состава сусла и молодого пива. Полученный плазмолизат подвергали кратковременной (1 мин) СВЧ-стерилизации от сопутствующей микрофлоры и хранили при температуре +4,0°С в герметизированных емкостях.
Плазмолизат представляет собой прозрачную жидкость с легкой опалесценцией от светло-коричневого до темно-коричневого цвета с выраженным специфическим ароматом пивных дрожжей и слегка горьковатым привкусом.
Плотность свежего отсепарированного плазмолизата соответствует интервалу от 1,4 до 2,2 г/дм3 (с учетом 20% содержания остаточных промывных вод) при массовой доле сухого вещества 10%. Фактически плотность 50% водного раствора стабилизированного плазмолизата, определенная на анализаторе Клевер ультразвуковым методом, составила 1,0658 г/см3 . Плотность, определенная ареометром, составила 1,070 г/см 3. Кислотность плазмолизата (в день выработки) была нейтральной или слабокислой (рН 6,8-7,4), что в пересчете на уксусную кислоту составило 100 мг/100 г плазмолизата.
При экспериментальной проверке эффективности композиции использовали 50% раствор плазмолизата, в который добавляли экстракты элеутерококка, расторопши и солодки в дозах, соответствующих рекомендованным суточным. При этом, учитывая биологические различия в реакциях человека и экспериментальных животных, указанные дозы пересчитывали в равноэффективные дозы, соответственно рекомендациям Лауренца (цит. по И.А.Волчегорский, 2004. С.23).
|
Известна спортивная вода «Afte Sport» со вкусом лимона без подсластителей и красителей, выпускаемая компанией ООО «Аска Трейд», содержащая углекислоту и закись азота и предназначенная для быстрого восстановления после физических нагрузок и снятия эмоционального и физического напряжения [Спортивная вода появится на российском рынке напитков [Электронный ресурс]: Режим доступа: http://www.profinance.kz/2010/09/16/sportivna-voda-povits-na-rossiskom-rynke-napitkov.html. - дата обращения 20.03.2011].
Напиток не предназначен для коррекции ферментного и энергетического обмена организма спортсмена и биохимизм его влияния соответствует психологическому воздействию и регидратации организма.
Известно средство повышения адаптируемости человека к экстремальным условиям «Витабиос» на основе дезинтегрированных оболочек винных дрожжей, имеющих антиоксидазную активность [патент РФ № 2191587 опубликован 27.10.2002, патентообладатель: ООО «Научно-производственная фирма «Аквазинэль», авторы Спиридонов В.Е и др. Режим доступа URL ФГУ ФИПС: http://www1.fips.ru/fips_servl/fips_servlet].
Средство предназначено для использования в виде биосорбента со свойствами противоаллергических препаратов, радиофагов, сорбентов токсичных элементов и ионов тяжелых металлов. Влияние на повышение работоспособности не зарегистрировано.
Известно средство, обладающее тонизирующим и общеукрепляющим действием «Энерготон», содержащее концентрированный виноградный сок, яблочный экстракт, черноплоднорябиновый экстракт, водно-спиртовые экстракты шиповника и боярышника, а также водно-спиртовые экстракты аралии и элеутерококка [патент РФ № 2018316, опубликован 30.08.1994, автор Соколов С.Я и др., патентообладатель: Международная ассоциация фитотерапии и традиционной медицины «Фитосан-интер». Режим доступа URL ФГУ ФИПС http://www1.fips.ru/fips_servl/fips_servlet]. Экспериментальная проверка разработчиками эффективности средства показала почти двукратное увеличение работоспособности при длительном применении. Однако в Германии при использовании водно-спиртовой настойки элеутерококка двадцать натренированных бегунов не смогли улучшить свои результаты [Нил Вертхаймер, редактор. Ридерз Дайджест, Лекарственные препараты и БАД, Справочник, 2005, С.479]. Кроме того, эксперименты Скального А.В. [Скальный А.В. Питание в спорте: макро-и микроэлементы / А.В.Скальный, З.Г.Орджоникидзе, А.Н.Катулин. - М.: Городец, 2005. - 144 с, С.114-117] по применению минеральных подкормок («Берламин модуляр» фирмы «Берлин-Хеми», Германия) в массированных дозах (200 г/сутки) приводили к уменьшению их концентраций в крови и в моче, причем анаболический эффект у 30-ти исследуемых футболистов начал проявляться только через 15 дней, что позволило авторам считать минеральные подкормки элементом «дополнительного питания». Это вполне согласуется с современной биохимической концепцией, согласно которой любые поступления в организм минералов и углеводов, прежде чем попасть к работающим органам, накапливаются и трансформируются в усвояемые комплексы в соответствующих органных депо (пулах организма) и только затем по истощению запасов в депо могут удовлетворять потребности в них работающих органов.
Таким образом, обладая выраженным адаптогенным эффектом, препарат не оказывает гепатопротекторного эффекта и не может защитить паренхиматозные органы спортсмена от вредного влияния избытка стрессовых гормонов.
Более подробный обзор существующих аналогов антистрессовых напитков приведен нами в специальном исследовании [Герасимов Е.М. «Ингредиентный состав многофункциональных пищевых напитков»: Методическое руководство для тренеров и спортсменов высшей квалификации / Е.М.Герасимов, Л.Н.Третьяк, В.Н.Ячевский. - Оренбург, типография ИП Кострицин. - 2010. - 70 с.].
Недостатком всех известных технических решений является стремление посредством применения напитков быстро компенсировать энерготраты организма спортсмена путем опасного экзогенного насыщения организма углеводами, произвести быструю регидратацию, создавая опасную для сердечно-сосудистой системы гиперволемию, а также восполнить потери минеральных солей, ориентируясь на объемы их выбросов организмом как отработанных шламов потом и мочей, что напоминает механизм уринотерапии. При этом другие механизмы моделирования состава напитков ориентированы на насыщение организма спортсмена жизненно необходимыми питательными веществами, включая витамины, что входит в функции нутрициологии, но не коррекции биохимического обмена веществ в направлении стимулирования постоянно возобновляемого аутогенного энергообеспечения мышц, длительно работающих на пределе возможностей.
|
|
|
|
Скачать 390.92 Kb.