Opracowanie metod badania i wyznaczania odporności na uderzenie i ściskanie ochron palców stopy

Kierownik projektu: mgr inż. Paulina Kropidłowska

Streszczenie projektu:

Celem zadania było umożliwienie oceny parametrów ochronnych metalowych i niemetalowych ochron palców przez opracowanie i wdrożenie metodyki badań odporności mechanicznej na uderzenia oraz wytrzymałości na ściskanie statyczne.

Na podstawie przeglądu literatury i dokumentów normatywnych sformułowano kryteria wyboru materiałów do badań laboratoryjnych oraz kryteria wyboru metod do oceny ochron palców. Następnie opracowano założenia techniczne do budowy stanowiska do badania odporności mechanicznej ochron palców na uderzenie oraz założenia techniczne umożliwiające dostosowanie stanowiska do badania wytrzymałości ochron palców na ściskanie statyczne z zastosowaniem maszyny wytrzymałościowej będącej na wyposażeniu Zakładu Ochron Osobistych. Do badań laboratoryjnych wytypowano komercyjnie stosowane podnoski, występujące w konstrukcjach obuwia ochronnego.

Zastosowano 4 rodzaje ochron palców, różniące się pod względem materiału – stalowe, aluminiowe, kompozytowe (poliwęglan napełniany cząstkami mineralnymi) oraz polimerowe (poliwęglan). Przeprowadzono badania laboratoryjne w zakresie wyznaczenia zmian geometrii dla 4 wytypowanych rodzajów podnosków, pod wpływem energii uderzenia wynoszącej 100 J i 200 J oraz zastosowania obciążenia ściskającego o wartościach standardowych 10 kN i 15 kN, oraz obciążenia niestandardowego, większego niż wymagane, o wartości 20 kN. Na podstawie otrzymanych wyników określono procentowy stopień ugięcia ochron palców, wykonanych z różnych materiałów konstrukcyjnych, w odniesieniu do próbek niepoddanych badaniom wytrzymałościowym.

We współpracy z producentami obuwia ochronnego (Przedsiębiorstwo Państwowe GARDIA, Polska) i podnosków (ABIMEX Sp. z o.o., Polska), przeprowadzono badania laboratoryjne podnosków metalowych i niemetalowych, których wyniki były na bieżąco analizowane i dyskutowane z producentami. Oceniano parametry w zakresie ugięcia walca z modeliny pod podnoskiem na skutek uderzenia (energia 200 J) oraz obciążenia ściskającego (15 kN). Wyniki badań w zakresie zmian wysokości i szerokości podnosków poddano analizie statystycznej (analiza wariancji ANOVA, porównania post-hoc wykonano testem Bonferrionego). Przeprowadzono porównania międzylaboratoryjne z udziałem 10 europejskich laboratoriów badawczych w zakresie wyznaczania odporności podnosków na uderzenie. Przeprowadzono również walidację opracowanych metod badawczych wraz z oszacowaniem niepewności pomiarów. Metodę w zakresie badania odporności na uderzenie zgłoszono do rozszerzenia zakresu akredytacji Zespołu Laboratoriów Badawczych CIOP-PIB (audit PCA, wrzesień 2019 r.).

Dodatkowo rozszerzono zakres prac badawczych o badania cyklicznego obciążenia dynamicznego, obrazujące jego wpływ na wytrzymałość mechaniczną podnosków, z zastosowaniem metod modelowania i skanowania 3D (współpraca z Politechniką Łódzką). Opracowano materiały informacyjne w formie ulotki pt. Badania odporności na uderzenie i ściskanie ochron palców w obuwiu o cechach ochronnych, prezentujące opracowane metody badawcze.

Wyniki zadania przedstawiono w 1 publikacji w czasopiśmie o zasięgu krajowym, 1 publikacji przygotowanej do czasopisma o zasięgu międzynarodowym, 1 monografii o zasięgu krajowym oraz zaprezentowano na 2 konferencjach krajowych.

Zadanie 3.G.10. Przekrój podnoska nieuszkodzonego oraz podanego cyklicznym uderzeniom wykonany na podstawie badań laboratoryjnych (CIOP-PIB) oraz modelowania z zastosowaniem skanowania 3D (Politechnika Łódzka)

Jednostka: Pracownia Ochrony Rąk i Nóg

Okres realizacji: 01.01.2018 – 31.12.2019