1. Історія
2. типи
3. двоточкові
4. поясні
5. плечові
6. трьохточкові
7. багатоточкові
8. Застосування ременів безпеки
9. Дитячі автокрісла
10. Використання разом з подушкою безпеки
11. Ефективність ременів безпеки
12. Пристрої подовження і амортизації в ременях безпеки автомобілів. Коротка характеристика застосування
13. Пристрої подовження ременя безпеки
14. Петля ременя безпеки, скріплена прошивочно нитками
15. Амортизація ременя безпеки
16. резюме
17. Примітки

Ремінь безпеки - засіб пасивної безпеки, призначене для утримання пасажира автомобіля (або іншого транспортного засобу) на місці в разі аварії або раптової зупинки. Застосування ременя безпеки запобігає переміщенню пасажира за інерцією, і, відповідно, можливі його зіткнення з деталями інтер'єру транспортного засобу або з іншими пасажирами (так звані вторинні удари), а також гарантує, що пасажир буде знаходитися в положенні, що забезпечує безпечне розкриття подушок безпеки. Крім цього, ремені безпеки при аварії трохи розтягуються, тим самим поглинаючи кінетичну енергію пасажири і додатково гальмуючи його рух, і розподіляють зусилля гальмування на велику поверхню. Розтягування ременів безпеки здійснюється за допомогою пристроїв подовження і амортизації, забезпечених енергопоглинаючими технологіями. Можливо також використання в ременях безпеки пристроїв натягу.

Ремінь безпеки

Ремені безпеки зменшують ризик загибелі водія і пасажирів переднього і заднього сидіння в залежності від типу аварії від 2 (лобове і бічне зіткнення) до 5 разів (перевертання) [1]. У Росії згідно ПДР використання ременів безпеки обов'язкове для водія і всіх пасажирів, в тому числі що знаходяться на задньому сидінні [2].

Історія

Ремінь безпеки в пасажирському салоні літака

На початку XIX століття ремені безпеки запропонував використовувати англійський винахідник Джордж Кейлі. У 1885 році в США був виданий перший патент на подібний пристрій. У 1903 році Луїс Рено винайшов п'ятиточковий ремінь безпеки. У 1909 році в Англії було винайдено пристрій безпеки, що складалося з спіральної пружини великого діаметру і лямок. Призначення пристрою - утримувати пасажира на автомобільному сидінні. У 1913 році вперше в історії авіації ремінь застосував Адольф Пегу, однак до 1930-х років ремені в літаках не використовувалися. На початку 1920-х років ременями безпеки почали користуватися автогонщики. Але так як існували в той час ремені безпеки були незручними для щоденного використання вони не набули широкого поширення на серійних автомобілях.

В кінці 1950-х років інженер з безпеки шведської автомобільної компанії Volvo Нільс Болін, який раніше працював в авіапромисловості, розробив триточковий ремінь безпеки. Після року тестів Болін встановив, що найкраще пасажира утримує в кріслі ремінь, протягнутий через плече до стегна, який до того ж можна застебнути однією рукою. Новий ремінь Volvo представила в 1959 році [3].

У 1957 році Швеція стала першою в світі країною, яка узаконила використання ременів безпеки. У 1961 році наприклад шведів пішов американський штат Вісконсін, а з 1 квітня 1970 року влада Франції зобов'язали автовиробників встановлювати ремені безпеки на передніх сидіннях нових автомобілів. У тому ж році зробили установку ременів безпеки обов'язкової Республіка Берег Слонової Кістки і австралійський штат Вікторія. В СРСР починаючи з 1970 року всі нові легкові автомобілі обладналися місцями кріплення ременів, але масовий випуск ременів безпеки налагоджений тільки в кінці 1974 року. Обов'язкове застосування ременів узаконено в 1979 році.

Згодом конструкція ременів безпеки удосконалювалася, зокрема вони стали саморегулюючими, а встановлювати їх стали не тільки на передніх, але і на задніх сидіннях.

типи

За кількістю місць кріплення до каркасу ремені безпеки ділять на двох-, трьох-, ... і шеститочкові:

двоточкові

стегнові

Були введені в автомобілях «Nash Motors» в 1949 році.

поясні

До недавнього часу застосовувалися багатьма виробниками автомобілів на задніх пасажирських сидіннях; також застосовуються на деяких автобусах. Широко застосовуються на літаках, оскільки, утримуючи пасажира в кріслі, проте забезпечують можливість вільного прийняття пози для безпечної посадки.

плечові

Проходять від стегна до плеча. Застосовувалися в автомобілях 1960-х років, але не були дуже вдалими, оскільки при аварії пасажир міг легко вислизнути з-під такого ременя.

трьохточкові

Триточковий ремінь безпеки

Триточковий ремінь поєднує в собі плечовий і поясний ремені, але при цьому являє собою єдиний відрізок ременя, по якому переміщається пряжка, що забезпечує зручність пристібання або отстёгіванія. При аварії зусилля гальмування розподіляється по значній поверхні грудей, плечей і стегнового пояса, що значно полегшує перенесення зіткнення. Триточковий ремінь був винайдений Нільсом Болін, і вперше був застосований в серійному автомобілі Volvo PV 544 в 1959 році [4].

До 1980-х років триточкові ремені переважно використовувалися тільки на передніх сидіннях автомобілів; задні сидіння були обладнані або поясними, або плечовими ременями безпеки. Однак свідчення на користь того, що поясні ремені можуть призвести до зміщення хребців і паралічу ( «синдром ременя безпеки») привели до перегляду правил безпеки практично в усіх розвинених країнах, і було прийнято вимога обладнання трьохточковими ременями всіх сидінь. З 1 вересня 2007 року всі нові автомобілі, що продаються в США, оснащуються трьохточковими ременями.

Крім змін в правилах, «синдром ременя безпеки» привів до ряду судових процесів. Зокрема, в Лос-Анджелесі процес завершився вердиктом журі присяжних оштрафувати компанію Ford на 45 мільйонів доларів.

Пристібати триточковими ременями дітей і взагалі людей з невеликим торсом не рекомендується, так як при типових габаритах сидіння і положенні точок кріплення верхній сегмент ременя буде проходити в небезпечній близькості до горла пристебнутого.

Триточкові ремені бувають також двох видів: інерційні і неінерціонние.

Інерційні: це саме ті ремені, які ми зараз звикли бачити практично на всіх більш-менш сучасних автомобілях. У непристебнутий стані інерційний ремінь втягується спеціальним пристроєм, і, таким чином, розташовується уздовж стінки салону. Щоб пристебнутися інерційним ременем, потрібно витягнути його і закріпити в замку для ременя. Після звільнення правильно такий ремінь автоматично повертається на своє місце.

Неінерціонние: такі ремені автоматично в відстебнути стані не прибираються, а залишаються лежати на сидінні.
Є істотна різниця в тому, як правильно пристебнутися інерційним ременем і неінерціонним. Якщо інерційний ремінь автоматично підлаштувати свою довжину і буде щільно утримувати людину сам, то для неінерціонного ременя необхідно попередньо підібрати довжину лямки. У пристебнутий стані довжина повинна бути такою, щоб між лямкою і грудною кліткою містилася ваша долоня. Не потрібно ні занадто послаблювати ремінь, ні занадто затягувати, так як це може призвести до травм.

Якщо Вам раптом доведеться користуватися автомобілем з неінерціоннимі ременями, то обов'язково налаштуйте їх довжину під себе.

Також існують ремені з преднатяжителем. Преднатяжитель спрацьовує під час аварії: він регулює силу утримання людини ременем.

багатоточкові

Багатоточкові ремені безпеки гоночного автомобіля

Застосовуються в пілотських кабінах літаків і вертольотів, гоночних автомобілів і т. Д. У гоночних автомобілях п'яти- і шеститочкові ремені безпеки служать, крім основного призначення, в якості додаткового засобу бічної підтримки, утримуючи тіло водія на водійському сидінні.

У літаках цивільної авіації пілоти зазвичай пристібаються чотирьохточковими ременями, а у військових - п'яти- і шеститочкові. В космічних кораблях також застосовуються багатоточкові ремені безпеки. В автомобільних дитячих утримуючих пристроїв (автолюльках і автокріслах) для пристібання дитини до пристрою часто використовують точкові ремені.

Застосування ременів безпеки

У більшості країн правилами дорожнього руху узаконено вимога обов'язково використовувати ремені безпеки (за умови, що транспортний засіб обладнано ними). У Росії Правила дорожнього руху вимагають обов'язкове використання ременів безпеки для водія і всіх пасажирів, в тому числі що знаходяться на задньому сидінні:

Порушення цього правила тягне за собою накладення адміністративного штрафу в розмірі 1000 руб [5].

Дитячі автокрісла

Штатні ремені безпеки розраховані на габарити дорослої людини. Їх використання без додаткових пристосувань для фіксації дітей при аварії може привести до перелому хребта, так як дитячі шийні хребці ще не зміцніли і при зіткненні не здатні утримати важку голову. Діти на штатних сидіннях, пристебнуті звичайними триточковими ременями безпеки, отримують травми в п'ять разів частіше, ніж діти, які сидять в дитячих сидіннях, підібраних по росту і комплекції [1].

У Росії під час перевезення дітей у віці до 12 років обов'язково використовувати дитячі автокрісла або бустери, які дозволяють без шкоди використовувати ремінь безпеки. Порушення тягне штраф 3000 руб.

Використання разом з подушкою безпеки

Використання ременів безпеки обов'язкове при наявності поруч з місцем водія або пасажира хоча б однієї подушки безпеки. Алгоритм розкриття подушок розробляється в припущенні, що водій (пасажир) під час їх розкриття пристебнутий ременем. Тому спрацьовування подушок в момент неконтрольованого різкого зсуву тіла людини при аварії може привести до непередбачуваних наслідків. Наприклад, при фронтальному ударі непристебнутий водій отримає розкривається подушкою безпеки удар в голову, по силі перевершує удар об передню панель. У деяких сучасних автомобілях розкриття подушок безпеки при непристебнутих ременях блокується.

Ефективність ременів безпеки

Близько 70% порятунків в критичних аваріях забезпечують саме ремені (для порівняння: подушки безпеки - 20%) [1].

Застосування ременя безпеки зменшує ризик загибелі водія:

• При фронтальному (лобовому) зіткненні - в 2,3 рази.
• При бічному - в 1,8 рази.
• При перекиданні - в 5 разів. При перекиданні автомобіля ремені дозволяють уникнути ударів об внутрішні частини автомобіля, фіксуючи положення пасажирів [1].

Застосування ременів безпеки знижує ймовірність загибелі та отримання важких травм для пасажирів:

• Переднього сидіння - на 40-50%.
• Заднього сидіння - на 25%.

Для найбільшої ефективності необхідно пристібатися водієві і всім пасажирам - непристебнутий пасажир під час аварії починає на великій швидкості переміщатися по салону і своїм тілом може нанести важкі травми водієві і іншим пасажирам [1].

Пристрої подовження і амортизації в ременях безпеки автомобілів. Коротка характеристика застосування

Щорічно на дорогах гине 30 тис. Росіян [6]. Необхідність застосування пристроїв подовження і амортизації в ременях безпеки можна підтвердити таким прикладом.

У телевізійній програмі «Руйнівники міфів» (01/03/11, ТV3) експерти провели показ ряду публічних випробувань автомобілів. Легковий автомобіль на швидкості 80 км / год здійснив лобове зіткнення з перешкодою. При цьому перевантаження, зафіксована в цьому зіткненні, досягла 58g. Передня частина автомобіля була зім'ята на величину, що досягає 1 м.

В даному випадку виникає проблема застосування в ременях безпеки більш ефективних технологій захисту людини від лобових зіткнень і багаторазових перекидань. Виникаючі при цьому перевантаження необхідно знизити багаторазово з використанням новітніх технологій. Ці технології можуть бути реалізовані пристроями подовження і амортизації або комбінованими технологіями безпеки.

Пристрої подовження і амортизації ременя безпеки забезпечують можливість зниження ударної і вібраційного навантаження на людину і частково на апаратуру, розміщених в автомобілі. Зниження ударної та вібраційної навантаження досягається за рахунок ефективного енергопоглинання, а також зміни напрями векторів кінетичної енергії, що впливають на людину.

Найпростіші технічні рішення пристроїв подовження і амортизації ременів безпеки можуть бути наступними.

Пристрої подовження ременя безпеки

Пристрої подовження ременя безпеки призначені для зниження кінетичної енергії людини і реалізують такі цикли: подовження і фіксації ременя в разі аварії з можливістю управління енергією впливу на людину. Можливі до реалізації також цикли повторного подовження і амортизації.

Пристрої подовження, як правило, розміщені в нижній частині ременя безпеки і містять пристрої, що забезпечують подовження ременя при заданої динамічної навантаженні на певну довжину. Цим подовженням знижується ударна навантаження на людину.

Пристрої подовження ременя безпеки можуть бути виконані у вигляді:

• зафіксованої петлі в стрічці ременя безпеки;
• вільного кінця ременя безпеки, закріпленого в пристрої фіксації;
• додаткового троса, використовуваного в пристрої подовження;
• пристрою переміщення уздовж стрічки ременя безпеки;
• пристрою розтягування ременя безпеки;
• пристрою прослизання ременя безпеки.

Можливі також інші технічні рішення, які використовуються в пристроях подовження, в яких відбувається подовження ременя безпеки на задану довжину.

Найпростіший приклад технічного рішення пристрою подовження може бути наступним.

Петля ременя безпеки, скріплена прошивочно нитками

У нижній частині ременя безпеки розміщена петля, скріплена спеціальними прошивочно нитками. Зниження навантаження на людину забезпечується за рахунок розриву швів при певній навантаженні. Тим самим знижується кінетична енергія людини і відповідно травматизм при аварії автомобіля.

Основний недолік - це захист людини тільки від одноразової ударного навантаження, наприклад, при лобовому зіткненні. У випадках багаторазових перекидань автомобіля захист людини мінімальна. Разом з тим, це найпростіше технічне рішення використовується багатьма автовиробниками.

Амортизація ременя безпеки

Здійснюється за допомогою пружних елементів, розміщених в пристрої фіксації, що дозволяє захищати людину і апаратуру від тривалих ударних і вібраційних навантажень незначною амплітуди при їзді по пересіченій місцевості.

Пристрої амортизації можуть бути виконані у вигляді найпростіших пружин або еластичного фрагмента стрічки ременя безпеки. Амортизатор однієї своєї частиною повинен бути з'єднаний з стрічкою ременя безпеки, а другий своєю частиною - з пристроєм фіксації у вигляді звичайної засувки.

резюме

Розглянуті в даній статті конструктивні варіанти ременів безпеки, а також пристроїв подовження і амортизації, фактично є прикладами принципів формування нових напрямків конструювання систем безпеки автомобіля.

Примітки

1. 1 2 3 4 5 Чи потрібні ремені безпеки?
2. 1 2 Пункт 2.1.2 Статичний 14 червня 2012 року. Правил дорожнього руху
3. Сьюзан Адамс: «Маловідомі винахідники, що змінили світ: Нільс Болін - Триточковий ремінь безпеки». Forbes.ua, 24.10.2013
4. Volvo Cars airbag celebrates 20 years (англ.) (Недоступна посилання - історія). Volvoclub.org.uk (26 May 2007).
5. Стаття 12.6 КОАП РФ. «Порушення правил застосування ременів безпеки або мотошоломів».
6. 5 Канал. Відкрита студія. 01/04/11; ДТВ. дорожні війни

Текст доступний на умовах ліцензії Creative Commons Attribution-ShareAlike.