Ett säkerhetsbälte är en passiv säkerhetsanordning utformad för att hålla en passagerare i en bil (eller annat fordon ) på plats i händelse av en olycka eller ett plötsligt stopp. Användningen av ett säkerhetsbälte förhindrar den åkande från att rulla ut och därmed från att kollidera med fordonets inre eller andra passagerare (så kallade sekundära kollisioner) och säkerställer att den åkande är i stånd att utlösa krockkuddarna på ett säkert sätt.. Dessutom sträcker sig säkerhetsbälten något under en olycka, och absorberar därigenom passagerarens kinetiska energi och bromsar dessutom hans rörelse och fördelar bromskraften över en större yta. Sträckningen av säkerhetsbältena utförs med hjälp av förlängnings- och dämpningsanordningar utrustade med energiabsorberande teknik. Det är även möjligt att använda spännare i säkerhetsbälten.
Säkerhetsbälten minskar risken för dödsfall för föraren och passagerarna i fram- och baksätet, beroende på typ av olycka, från 2 (frontal- och sidokollisioner) till 5 gånger (vältning) [1] . I Ryssland, enligt färdreglerna, är användningen av säkerhetsbälten obligatorisk för föraren och alla passagerare i ett fordon utrustat med säkerhetsbälten, inklusive de i baksätet [2] .
Enligt FAA minskar säkerhetsbälten i flygplan risken för dödsfall med 20 % och risken för allvarliga skador på passagerare med 88 % vid en nödlandning [3] .
I början av 1800-talet föreslog den engelske uppfinnaren George Cayley att man skulle använda säkerhetsbälten .
År 1885 utfärdades det första patentet för en sådan enhet i USA.
1903 uppfann Louis Renault fempunktsselen.
1909 uppfanns en säkerhetsanordning i England, bestående av en spiralfjäder med stor diameter och remmar. Syftet med enheten är att hålla passageraren i bilbarnstolen.
1913 , för första gången i flygets historia, användes bältet av Adolf Pegu , men fram till 1930-talet användes inte bälten i flygplan .
I början av 1920-talet började racerförare använda säkerhetsbälten . Men eftersom de säkerhetsbälten som fanns på den tiden var obekväma för vardagsbruk, användes de inte i stor utsträckning på produktionsbilar.
I slutet av 1950-talet utvecklade Volvos säkerhetsingenjör Niels Bohlin, som tidigare arbetat med utkastarstolar på Saab AB , trepunktssäkerhetsselen. Efter ett års testning fann Bolin att det bästa sättet att hålla en passagerare i ett säte är en rem sträckt över axeln till höften, som dessutom kan fästas med en hand. Det nya Volvobältet introducerades 1959 [4] .
1957 blev Sverige det första landet i världen som legaliserade användningen av bilbälte.
1961 följde den amerikanska delstaten Wisconsin svenskarnas exempel .
Den 1 april 1970 gjorde franska myndigheter det obligatoriskt för biltillverkare att installera säkerhetsbälten i framsätena på nya bilar. Samma år gjorde Republiken Elfenbenskusten och den australiska delstaten Victoria montering av säkerhetsbälten obligatorisk .
I Sovjetunionen , från och med 1970, var alla nya bilar utrustade med fästpunkter för säkerhetsbälten, men massproduktionen av säkerhetsbälten lanserades först i slutet av 1974.
Obligatorisk användning av säkerhetsbälten legaliserades 1979.
Med tiden förbättrades utformningen av säkerhetsbälten, i synnerhet blev de självjusterande, och de började installeras inte bara på framsidan utan också på baksätena.
Beroende på antalet fästpunkter på ramen är säkerhetsbälten uppdelade i två-, tre-, ... och flerpunkts (vanligtvis sexpunkter):
De introducerades i Nash Motors bilar 1949 .
BälteTills nyligen användes de av många biltillverkare i de bakre passagerarsätena; gäller även på vissa bussar. De används i stor utsträckning på flygplan, eftersom de, medan de håller passageraren i sätet, ändå ger möjligheten att fritt anta en pose för en säker landning.
AxelPassera från höft till axel. De användes i bilar på 1960-talet, men var inte särskilt framgångsrika, för i en olycka kunde en passagerare lätt glida ut under ett sådant bälte.
Trepunktsbältet kombinerar axel- och midjebälten, men det är en enda del av bältet som spännet rör sig längs, vilket gör det lätt att fästa eller lossa. Vid en olycka fördelas bromskraften över en stor yta av bröstet, axlarna och lårbensgördeln, vilket i hög grad underlättar överföringen av en kollision. Trepunktsbältet uppfanns av Nils Bohlin och användes första gången i produktionsbilen Volvo PV 544 1959 [5] .
Fram till 1980-talet användes trepunktsbälten övervägande endast i framsätena på bilar; baksätena var utrustade med antingen höft- eller axelbälten. Bevis för att höftbälten kan leda till ryggradsfel och förlamning ("säkerhetsbältessyndrom") ledde dock till en revidering av säkerhetsbestämmelserna i praktiskt taget alla utvecklade länder, och kravet att utrusta alla säten med trepunktsbälten antogs. Från och med den 1 september 2007 är alla nya fordon som säljs i USA utrustade med trepunktsbälten.
Förutom regeländringar har "bältessyndrom" lett till en rad rättegångar. Framförallt i Los Angeles slutade processen med en jurydom som skulle böta Ford på 45 miljoner dollar.
Det rekommenderas inte att fästa barn och personer med en liten bål med trepunktsbälten, eftersom med typiska sätesdimensioner och fästpunkternas placering kommer det övre segmentet av bältet att passera farligt nära halsen på den fastspända personen.
Trepunktsbälten är också av två typer: tröghetsbälten och icke-tröghetsbälten.
Tröghet : används på de flesta moderna bilar. I ett ofäst tillstånd dras tröghetsbältet tillbaka av en speciell anordning och är således placerat längs innerväggen. För att spänna fast tröghetsbältet måste du dra ut det och fästa det i bältesspännet. Efter att ha lossat ett sådant bälte återgår automatiskt till sin plats.
Icke-tröghetsbälten : sådana bälten tas inte automatiskt bort i olåst tillstånd, utan förblir liggande på sätet. Det finns en betydande skillnad i hur man spänner ordentligt med ett tröghetsbälte och ett icke-tröghetsbälte. Om tröghetsbältet automatiskt justerar sin längd och håller fast personen själv, är det för ett icke-tröghetsbälte nödvändigt att först välja längden på remmen. När den är fäst ska längden vara sådan att din handflata passar mellan remmen och bröstet. Lossa inte bältet för mycket eller dra åt det för mycket, eftersom det kan orsaka skador.
Försträckare
finns också . Försträckaren fungerar under en olycka: den reglerar kraften för att hålla en person med ett bälte.
De används i cockpits på flygplan och helikoptrar, racerbilar, etc. I racerbilar tjänar fem- och sexpunktsbälten, utöver deras huvudsakliga syfte, som ett extra sätt att stödja i sidled, att hålla förarens kropp inne. förarsätet. För närvarande använder enskilda serier som NASCAR, NHRA, USAC ofta åtta-nio och till och med tiopunktsbälten. detta beror på de speciella typer av överbelastningar som är vanliga för dessa motortävlingar.
I flygplan för civil luftfart bär piloter vanligtvis fyrapunktsbälten, medan det i militära flygplan är fem- och sexpunktsbälten. Rymdfarkoster använder också flerpunktsbälten. I bilbarnstolar ( bilbarnstolar och bilbarnstolar) används ofta fempunktsselar för att fästa barnet vid enheten.
I de flesta länder har trafikreglerna legaliserat kravet på att bära säkerhetsbälten (förutsatt att fordonet är utrustat med sådana). I Ryssland kräver trafikföreskrifter obligatorisk användning av säkerhetsbälten för föraren och alla passagerare, inklusive de i baksätet:
Föraren av ett motordrivet fordon är skyldig att: ... Vid framförande av ett fordon utrustat med säkerhetsbälte vara fastspänd och inte transportera passagerare som inte är fastspända med säkerhetsbälte.Klausul 2.1.2 i vägreglerna [2]
Brott mot denna regel innebär utdömande av administrativa böter på 1 000 rubel [6] .
Standardsäkerhetsbältena är designade för storleken på en vuxen. Deras användning utan extra anordningar för att fixera barn i en olycka kan leda till en fraktur på ryggraden , eftersom barnens halskotor ännu inte har blivit starkare och inte kan hålla ett tungt huvud i en kollision. Barn i vanliga säten, som bär konventionella trepunktsbälten, löper fem gånger större risk att skadas än barn som sitter i barnstolar anpassade för höjd och kroppsbyggnad [1] .
I Ryssland, när du transporterar barn under 12 år, är det obligatoriskt att använda bilbarnstolar eller boosters som tillåter användning av ett säkerhetsbälte utan skada. Överträdelse innebär böter på 3000 rubel.
Användning av säkerhetsbälte är obligatoriskt om det finns minst en krockkudde nära förar- eller passagerarsätet . Algoritmen för utlösning av krockkuddar är utvecklad under antagandet att föraren (passageraren) har ett säkerhetsbälte på sig när krockkudden utlöses. Därför kan utlösningen av krockkuddar vid tidpunkten för en okontrollerad skarp förskjutning av människokroppen under en olycka leda till oförutsägbara konsekvenser. Till exempel, vid en frontalkollision, kommer en obältad förare att få ett slag mot huvudet från en utlösande krockkudde som är starkare än ett slag mot frontpanelen. I vissa moderna fordon är utlösningen av krockkuddar med upplåsta säkerhetsbälten blockerad.
Kan användas i flygplan, rymdskepp, tåg - säkerhetsbälten på översta hyllan, nöjesparksturer, nöjesparksbilar, bussar, lastbilar.
Cirka 70 % av räddningarna vid kritiska olyckor sker med hjälp av bälten (som jämförelse: krockkuddar - 20 %) [1] .
Att använda säkerhetsbälte minskar risken för förarens död:
Användning av säkerhetsbälten minskar risken för dödsfall och allvarliga skador för passagerare:
För maximal effektivitet är det nödvändigt att spänna fast föraren och alla passagerare - under en olycka börjar en upplåst passagerare röra sig runt kabinen i hög hastighet och kan med sin kropp orsaka allvarliga skador på föraren och andra passagerare [1] .
Varje år dör 30 000 ryssar på vägarna [7] . Behovet av att använda förlängnings- och dämpningsanordningar i säkerhetsbälten kan bekräftas av följande exempel.
På tv-programmet "MythBusters" (01/03/11, TV3) visade experter ett antal offentliga tester av bilar. En personbil med en hastighet av 80 km/h genomförde en frontalkrock med ett hinder. Samtidigt nådde överbelastningen som registrerades vid denna kollision 58g. Fronten på bilen krossades med en mängd som nådde 1 m.
I det här fallet finns det ett problem med att använda mer effektiv teknik för att skydda en person från frontalkollisioner och flera vältningar i säkerhetsbälten. De resulterande överbelastningarna måste reduceras många gånger med den senaste tekniken. Dessa tekniker kan implementeras genom förlängnings- och dämpningsanordningar eller kombinerade säkerhetstekniker.
Säkerhetsbältesförlängnings- och dämpningsanordningar ger en möjlighet att minska stöt- och vibrationsbelastning på en person och delvis på utrustning som finns i en bil. Minskningen av stöt- och vibrationsbelastning uppnås på grund av effektiv energiabsorption, såväl som en förändring i riktningen av kinetiska energivektorer som påverkar en person.
De enklaste tekniska lösningarna för säkerhetsbältesförlängning och dämpningsanordningar kan vara följande.
Säkerhetsbältesförlängningsanordningar är utformade för att minska den kinetiska energin hos en person och implementera följande cykler: förlängning och fixering av bältet i händelse av en olycka med förmågan att kontrollera stötenergin på en person. Det är också möjligt att implementera cykler med upprepad förlängning och amortering.
Förlängningsanordningar är som regel placerade i den nedre delen av säkerhetsbältet och innehåller anordningar som förser bältet med en given dynamisk belastning för en viss längd. Denna förlängning minskar stötbelastningen på en person.
Säkerhetsbältesförlängningsanordningar kan tillverkas i form av:
Andra tekniska lösningar är också möjliga i förlängningsanordningar, där säkerhetsbältet är förlängt till en förutbestämd längd.
Det enklaste exemplet på en teknisk lösning för en förlängningsanordning kan vara följande.
Längst ner på säkerhetsbältet finns en ögla fäst med speciella sytrådar. Att minska belastningen på en person tillhandahålls genom att bryta sömmarna vid en viss belastning. Detta minskar den kinetiska energin hos en person och följaktligen skadorna i en bilolycka.
Den största nackdelen är skyddet av en person endast från en enda stötbelastning, till exempel vid en frontalkollision. I fall av flera vältningar av bilen är mänskligt skydd minimalt. Denna enklaste tekniska lösning används dock av många biltillverkare.
Det utförs med hjälp av elastiska element placerade i fixeringsanordningen, vilket gör det möjligt att skydda en person och utrustning från långvariga stöt- och vibrationsbelastningar med liten amplitud vid körning över ojämn terräng.
Avskrivningsanordningar kan göras i form av enkla fjädrar eller ett elastiskt fragment av ett säkerhetsbältestejp. Stötdämparen med en av dess delar måste anslutas till säkerhetsbältet och med sin andra del - med en fixeringsanordning i form av en konventionell spärr.
Designvarianterna av säkerhetsbälten som behandlas i denna artikel, liksom förlängnings- och stötdämpningsanordningar, är faktiskt exempel på principerna för bildandet av nya riktningar i utformningen av bilsäkerhetssystem.
| Fordonsdesign | |||||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| |||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||
| Se även: Fordonsdesign | |||||||||||||||||||||||||||||||||