Hai mươi tư kích thước nhân trắc bàn tay đã được xác định làm cơ sở để thiết kế găng tay bảo vệ; Găng tay sử dụng trong môi trường nitơ hóa lỏng có kiểu dáng rời từng ngón, có chiều dài [r]
Trang 1TĨM TẮT
Phương tiện bảo vệ cá nhân được sử dụng để giảm thiểu
sự tiếp xúc của người lao động với các nguy cơ cĩ hại xảy ra ngồi tầm kiểm sốt và nhằm mục đích giảm sự rủi ro xuống mức thấp nhất cĩ thể Ngày nay, khi khoa học kỹ thuật
phát triển, phương tiện bảo vệ cá nhân ngày càng được quan tâm
nhiều hơn Đặc biệt trong mơi trường lạnh sâu như tiếp xúc với
nitơ hĩa lỏng, việc thiết kế chế tạo găng tay bảo vệ là rất cần thiết
Bài báo này trình bày kết quả nghiên cứu thiết kế găng tay chuyên
dụng sử dụng trong mơi trường nitơ lỏng Hai mươi tư kích thước
nhân trắc bàn tay đã được xác định làm cơ sở để thiết kế găng tay
bảo vệ; Găng tay sử dụng trong mơi trường nitơ hĩa lỏng cĩ kiểu
dáng rời từng ngĩn, cĩ chiều dài đến ngang bắp tay; Đã xây dựng
được hệ cơng thức thiết kế cho các chi tiết của từng phần găng
tay bảo vệ Kết quả nghiên cứu sẽ gĩp phần vào sự phát triển và
đa dạng hĩa sản phẩm của ngành may mặc, hướng tới đáp ứng
nhu cầu thị trường nội địa
1 ĐẶT VẤN ĐỀ
Găng tay là phương tiện bảo
vệ cổ tay, bàn tay và các ngĩn tay trong các điều kiện lao động nguy hiểm Đặc biệt trong điều kiện làm việc tiếp xúc với nitơ lỏng như phẫu thuật lạnh trong
y sinh học, bảo quản mẫu tinh trùng, phơi trong thụ tinh nhân tạo, bảo quản tinh trùng bị trong chăn nuơi Nitơ lỏng cĩ nhiệt độ sơi là -195,79°C và nhiệt độ đĩng băng là -210,1°C Nitơ lỏng là chất siêu lạnh Trong quá trình lao động nếu bị tiếp xúc trực tiếp với nitơ lỏng thì phần da đĩ sẽ bị bỏng lạnh hoặc tại vị trí đĩ các mơ sống bị đơng cứng lại Vì thế, khi tiếp xúc với ni tơ lỏng cần phải đeo kính, tạp dề và găng tay để bảo
vệ an tồn trong quá trình làm việc Trên thế giới đã cĩ tiêu chuẩn NF EN 511-2006 [1] để đánh giá chất lượng găng tay
sử dụng trong mơi trường cực lạnh theo các tiêu chí: độ chống thấm, nhiệt trở dẫn nhiệt, độ chống mài mịn Trong những năm gần đây ở Việt Nam đã cĩ một số cơng trình nghiên cứu
về đặc điểm nhân trắc bàn tay
XÂY DỰNG HỆ CÔNG THỨC THIẾT KẾ GĂNG TAY BẢO VỆ
SỬ DỤNG TRONG MÔI TRƯỜNG NITƠ HÓA LỎNG
Lã Thị Ngọc Anh1, Nguyễn Thị Xuân Mai2 1.Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội
2 Trường Cao đẳng Kinh tế kỹ thuật Vinatex Tp.HCM
Hình minh họa: Nguồn internet
Trang 2công nhân, thiết kế chế tạo găng tay bảo vệ [2],
[3] Sau khi xác định được kết cấu các lớp vật
liệu, thiết kế mẫu găng tay chuyên dụng trong
môi trường nitơ hóa lỏng [2], chúng tôi tiếp tục
nghiên cứu “Xây dựng hệ công thức thiết kế
găng tay bảo vệ sử dụng trong môi trường nitơ
hóa lỏng” với mong muốn đưa loại sản phẩm này
vào sản xuất trong công nghiệp Kết quả nghiên
cứu sẽ góp phần vào sự phát triển và đa dạng
hóa sản phẩm của ngành may mặc, hướng tới
đáp ứng nhu cầu thị trường nội địa
2 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
Số lượng mẫu nghiên cứu được xác định theo
công thức:
Trong đó: n – Cỡ mẫu; Với nghiên cứu sinh
học thường sử dụng mức xác suất p = 0,95 ứng
với z = 1,96; e - Sai số 3%
Nghiên cứu đã thực hiện lấy các số đo nhân
trắc bàn tay của 270 nam công nhân được chọn
ngẫu nhiên và đại diện từ trường Cao đẳng Kinh
tế kỹ thuật Vinatex thành phố Hồ Chí Minh, công
ty TNHH Thương mại kỹ thuật xây dựng HTC
Sau đó tiến hành xây dựng hệ công thức thiết kế
găng tay bảo vệ sử dụng trong môi trường ni tơ
hóa lỏng
* Nghiên cứu xác định kích thước bàn tay
của nam công nhân
Nhóm tác giả đã sử dụng phương pháp điều
tra cắt ngang để xác định 24 kích thước nhân
trắc của bàn tay theo tiêu chuẩn [4] để phục vụ
cho việc thiết kế găng tay bảo vệ Các kích thước
đo được chia thành ba nhóm: chiều dài; chiều
rộng và kích thước vòng Thước kẹp được sử
dụng để đo các kích thước chiều dài và kích
thước chiều rộng còn thước dây dùng để xác
định các kích thước vòng Cụ thể như sau:
- Chiều dài bàn tay là khoảng cách từ nếp
gấp cổ tay đến đầu mút ngón tay giữa Kích
thước này được xác định như trên Hình 1a
- Chiều dài gan tay là khoảng cách từ nếp
gấp cổ tay đến nếp gấp bàn ngón giữa, bàn tay phải duỗi ngửa như Hình 1b
- Chiều dài các ngón tay là khoảng cách từ
nếp gấp bàn và ngón tay đến đầu mút của ngón tay đó Bàn tay phải đặt ngửa, ngón tay duỗi thẳng (Hình 1c)
- Riêng kích thước chiều dài ngón tay cái là
khoảng cách từ cổ tay đến đầu mút ngón cái, bàn tay đặt sấp sao cho ngón cái và xương đốt bàn ngón cái thành một đường thẳng (Hình 1d)
- Kích thước vòng của các ngón tay được
xác định là kích thước vòng xung quanh đầu ngón tay và vòng xung quanh chân ngón tay nơi
to nhất (Hình 1e)
- Rộng tay xòe là khoảng cách giữa đầu mút
ngón cái và đầu mút ngón út, bàn tay đặt sấp trên mặt bàn; các ngón tay xòe hết sức Ngón cái và xương đốt bàn ngón cái thành một đường thẳng (Hình 1f)
- Rộng lòng bàn tay là khoảng cách từ chân
ngón cái vuông góc qua cạnh ngón út, bàn tay khép và duỗi thẳng (Hình 1g)
- Rộng bốn ngón tay là khoảng cách vuông
góc với trục bàn tay qua bờ ngoài của khớp đốt 1-2 của ngón trỏ, bàn tay duỗi thẳng các ngón tay khép (Hình 1h)
- Rộng nắm tay là khoảng cách lớn nhất giữa
bờ trong và bờ ngoài của nắm tay, bàn tay nắm
tự nhiên, ngón cái nắm lên đốt 2 của ngón giữa (Hình 1i)
*Nghiên cứu thiết kế găng tay
Sau khi có được các giá trị trung bình của các kích thước bàn tay, nhóm nghiên cứu đã tiến hành nghiên cứu xây dựng công thức thiết kế cho các chi tiết của găng tay Dựa vào kết quả nghiên cứu [2] nhóm tác giả đã thiết kế găng tay trên vật liệu: Lớp vải ngoài là vải tráng phủ chống thấm,
có độ bền cơ lý cao, có mặt vải đẹp và hợp thời trang Vật liệu làm lớp đệm ở giữa cách nhiệt là bông gòn nhằm tăng cường tính chất giữ nhiệt cho găng tay Vải dùng làm lớp lót cho găng tay
Trang 3có nhiệm vụ tăng cường giữ nhiệt và bảo vệ cho lớp bông đệm cách nhiệt không bị thủng, rách Lớp này yêu cầu có hệ số ma sát thấp để thao tác đeo vào, cởi ra được dễ dàng và đảm bảo độ bền cơ
lý, độ ổn định cao nhất Lớp lót là loại vải nỉ có độ dày lớn nhưng tạo cảm giác rất mượt tay và thật tay Các thông số kĩ thuật của vải được trình bày trong Bảng 1
Hình 1: Kích thước bàn tay của nam công nhân
e)
Trang 43 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ BÀN LUẬN
3.1 Kích thước nhân trắc bàn tay nam cơng nhân
Bằng phương pháp xác suất thống kê sinh học [5] kết hợp với phần mềm SPSS 18.0 đã xác định được các thơng số kích thước nhân trắc bàn tay của nam cơng nhân Kết quả nghiên cứu được trình bày trong Bảng 2
3.2 Xây dựng hệ cơng thức thiết kế găng tay
Găng tay bảo vệ được thiết kế theo các bước: Xác định kiểu dáng của găng tay; Xác định lượng gia giảm thiết kế; Thiết kế các chi tiết
TT
Danh mục kích thước Trung
bình (cm) TT Danh mục kích thước
Trung bình (cm)
1
Dài bàn tay(Dbt) 18,5 ± 0,42 13 Vòng đầu ngón tay trỏ (Vntt) 6±0,25
2 Rộng bàn tay(Rbt) 11 ± 0,21 14 Vòng đầu ngón tay cái (Vntc) 7±0,27
3 Dài ngón tay út (Dntu) 6 ± 0,27 15 Rộng nắm tay (Rnt) 9±0,34
4 Dài ngón tay áp út (Dntau) 7±0,22 16 Rộng bốn ngón tay (Rbnt) 8±0,33
5 Dài ngón giữa (Dntg) 9±0,34 17 Rộng lòng bàn tay (Rlbt) 12±0,24 6
Dài ngón trỏ (Dntt) 8±0,33 18 Vòng chân ngón tay út (Vcntu) 6,5±0,22 7
Dài ngón tay cái (Dntc) 6±0,30 19 Vòng chân ngón tay áp út(Vcntau) 7±0,26 8
Dài lòng bàn tay (Dlbt) 10±0,32 20 Vòng chân ngón tay giữa (Vcntg) 7±0,34 9
Dài nắm tay (Dnt) 9±0,32 21 Vòng chân ngón tay trỏ (Vcntt) 8±0,32
10
Vòng đầu ngón tay út (Vntu) 5±0,29 22 Vòng chân ngón tay cái (Vcntc) 8±0,29
11
Vòng đầu ngón tay áp út (Vntau) 6±0,30 23 Vòng nắm tay (Vnt) 20±0,39
12
Vòng đầu ngón tay giữa (Vntg) 6±0,31 24 Chéo bàn tay (Clbt) 11±0,28
Bảng 2: Các thơng số kích thước nhân trắc bàn tay của nam cơng nhân
1 Ngoài Vải PET tráng phủ A PET 100 % Dệt kim
3 Lót Vải dệt kim C 65% PET 35% cotton Dệt kim
Bảng 1: Các thơng số kĩ thuật của vải
Trang 5TT Chi tiết Lớp ngoài Lớp bông Lớp Lót Ghi chú
1 Ngón tay cái phần mu bàn tay 2
Các chi tiết yêu cầu đối nhau
2 Ngón tay cái phần gan bàn tay 2
3 Ngón tay trỏ phần mu bàn tay 2
4 Ngón tay giữa phần mu bàn tay 2
5 Ngón tay áp út phần mu bàn tay 2
6 Ngón tay út phần mu bàn tay 2
Bảng 3: Chi tiết thiết kế găng tay
Hình 2 Bảng 4
Hình 3
Ngón trỏ Ngón giữa Ngón áp út Ngón út C3C5=Dntt+ 1,5
C5C4=1
C3C1=C3C=Vcntt/4 +1+0,5
C4C2=C4C6=Vđntt/4+1+0,5
AA1=Dgt +1+0,5 A1A3=Dntg+ 1,5 A3A2=1
A1C=A1A6=
Vcntg/4 +1+0,5 A4A2=A2A6=
Vđntg/4+1 +0,5
A6B1=B1B=Vcntau/4 +1+0,5
B1B3=Dntau+ 1,5 B3B2=1
B4B2=B2B5=
Vđntau/4+1 +0,5
BB6=0,5 B6D1=D1D=
Vcntu/4 +1+0,5 D1D3=Dntu+ 1,5 D3D2=1
D4D2=D2D5=
Vđntu/4+1 +0,5
Trang 6Ngón cái (hình 5a) Má trong ngón cái (hình 5b)
C5C2= Dntc + 2 + 0,5
C1C2= 1
C5C = CC2= Dntc /2
C5A=C7C8(gan bàn tay)
C5C4= 1
CB= Rcnc + 1 + 0,5
CC6=2,5 cm
C1C3= Rđnc /2 +1,5 + 0,5
AB =C7C9(gan bàn tay) AC=C6C2(thân ngón tay cái) CD=C1C3(thân ngón tay cái)
Hình 4: Các chi tết ngĩn tay rời độc lập
Bảng 5: Các chi tiết ngĩn tay rời độc lập
Ngón trỏ (hình 4a) Ngón giữa (hình 4b) Ngón áp út (hình 4c) Ngón út (hình 4d) CC2= Dgt + Dntt+1,5
C2C1=1
CA=CB=
Vcntt/4 +1,5+0,5
C1A1=C1B1=
Vđntt/4 +1,5+0,5
B1B2=CC6
(gan bàn tay) x 1
B2B3= 3
CC2= Dgt + Dntg+1,5 C2C1=1
CA=CB=
Vcntg/4 +1,5+0,5 C1A1=C1B1=
Vđntg/4 +1,5+0,5 B1B2=A4C (gan bàn tay) x 1 A1A2=A5A6 (gan bàn tay) x 1 B2B3=A2A3=1,5
CC2= Dgt + Dntau+1,5 C2C1=1
CA=CB=
Vcntau/4 +1,5+0,5 C1A1=C1B1=
Vđntau/4 +1,5+0,5 B1B2=A4C
(gan bàn tay) x 1 A1A2=B5B
(gan bàn tay) +0,5 B2B3= A2A3=1,5
CC2= Dgt + Dntu+1,5 C2C1=1
CA=CB=
Vcntu/4 +1,5+0,5 C1A1=C1B1=
Vđntu/4+1,5 + 0,5 B1B2=D4B6 (gan bàn tay) x 0,5 B2B3=A2A3=1,5
a) Hình 5
b)
Trang 7Hình 6
* Về kiểu dáng: Găng tay được thiết kế theo
dạng rời từng ngĩn, cĩ chiều dài đến ngang bắp
tay, kết cấu gồm 3 lớp và hình dáng mơ tả găng
tay thể hiện trên Hình 2
* Về lượng gia giảm thiết kế: Kế thừa nghiên
cứu [2] đã xác định lượng gia giảm thiết kế cho
kích thước chiều dài của các ngĩn tay là 1cm,
kích thước vịng của các ngĩn tay được chia
làm 2 phần: phần gan bàn tay là 1cm, phần mu
bàn tay là 1,5cm, kích thước vịng bàn tay
3,75cm
* Về thiết kế các chi tiết: găng tay được
thiết kế 3 lớp nên việc thiết kế cần được thực
hiện cho các chi tiết của từng lớp Với lớp
ngồi chia thành 3 phần: mu bàn tay, gan bàn
tay và cổ tay Cịn lớp bơng đệm và lớp vải lĩt
được thiết kế phần mu bàn tay và gan bàn tay
giống nhau và kéo dài đến hết cổ tay nhằm
cho các đường may của phần ngĩn tay khơng
bị trùng nhau gây cộm cho ngĩn tay Số lượng
chi tiết được thiết kế được trình bày trong
Bảng 3
a Lớp ngồi
* Chi tiết gan bàn tay là chi tiết được thiết
kế cho 4 ngĩn (trỏ, giữa, áp út và út) Trên chi
tiết này cĩ phần khuyết ngĩn tay cái Việc tính
tốn thiết kế các ngĩn của chi tiết gan bàn tay
được trình bày trong Bảng 4 và Hình 2,3 Khu
vực khuyết ngĩn tay cái được thiết kế: C1C7=3,
C7C8=C1C; C8C9=1,5 Trong tất cả các cơng thức thiết kế, các số liệu cĩ đơn vị tính là cm
*Mặt mu bàn tay gồm các chi tiết ngĩn tay rời độc lập: ngĩn cái; má trong ngĩn cái; ngĩn tay trỏ; ngĩn tay giữa; ngĩn tay áp út; ngĩn tay út (Bảng 5 và Hình 4, 5)
* Phần cổ găng tay là phần chi tiết cĩ chiều dài từ cổ tay đến ngang bắp tay (Hình 6)
b Thiết kế lớp lĩt và lớp bơng đệm
Lớp vải lĩt và lớp bơng đệm được thiết kế cĩ hình dạng và kích thước giống nhau (Hình 7) Các ngĩn tay được thiết kế như Bảng 6
KẾT LUẬN
Nghiên cứu thiết kế găng tay bảo vệ sử dụng trong mơi trường ni tơ hĩa lỏng bước đầu đã cĩ được những kết quả sau:
+ Đã xác định được 24 kích thước nhân trắc bàn tay là cơ sở để thiết kế găng tay bảo vệ; + Xác định kiểu dáng của găng tay là dáng rời từng ngĩn, cĩ chiều dài đến ngang bắp tay; + Xác định lượng gia giảm thiết kế và xây dựng được hệ cơng thức thiết kế cho các chi tiết của găng tay bảo vệ
-AB = 12 (số đo dài cổ tay đến ngang bắp tay được cố định) + 1,5
- AA1= Rlbt/2 + 1,5
- A1A2=1,5
- BB1= AA1+ 3
- B1B2=1,5