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防护性装备质量检测探究

2022-04-28朱卫

当代体育 2022年13期
关键词:守门员手套手指

朱卫

1 概述

随着现代足球的发展,在战术增多和节奏加快的同时,足球的质量和做工也有了很多的改变,优质的做工和不断对足球材料的改进,使得足球的球速变得越来越快。同时,为适应足球运动发展,手球守门员手套也要求越来越高。在20世纪80年代以后,守门员手套的设计取得了突破性的进展,其作用也变得越来越多,做工也越来越细致化。现在守门员手套的分割可以提供更多的灵活性,而手掌也是采用了可以保护手部的材料,同时手套本身的设计还可以防止手指向后弯曲,使得门将在扑救时可以更好的抓住足球。

好的手套不仅能提供更好的抓力,但更重要的事用来保护和缓冲守门员的手指和手掌承受力量,降低伤害。对足球守门员而言,具有保护作用的防护手套是一个有效的保护措施,手套也可以设计为提供额外的保护,特别是手指。其主要是通过在手套内部设计使用额外的夹板、支架或其他加强元件,以限制弯曲冲击不足的关节超出其自然活动范围来降低骨折的风险。因此,对于专业运动员而言,选用质量符合要求的手套具有重要现实意义。

2 手套质量要求分析

守门员手套的设计和制造应采用适当的稳定和加强元件,以便当手指承受与手指自然弯曲方向相反的载荷或冲击时,手套能够支撑手指,而不会危及使用者的手、手腕或手臂。因此,守门员手套的各项性能指标均具有较高要求,如抗弯折性能、耐冲击性能、抗拉力性能以及材料的稳定性能等。

2.1 抗弯折性能

据测算,大力射出的足球时速可达130公里左右,高速飞行的足球具有较大的冲击力量,徒手拦截足球极易对守门员手部造成伤害。守门员手套的抗弯折性能主要是对守门员手指等关节保护的需要。

2.2 耐冲击性能

一场常规足球比赛中,守门员一般需要扑救足球数十次,手套在较大的冲击力量和高频率的冲击下极易损坏,对手套而言,耐冲击性能是手套质量的重要体现。

2.3 抗拉力性能

类似于手套耐冲击性能,在巨大的外力环境下,手套抗拉力性能也是手套原材料质量的重要体现。

2.4 材料的稳定性

材料的稳定性主要是指手套所使用的原材料在不同环境下存放、洗涤时,手套是否易受损等。

3 检验标准

3.1 欧美标准

在欧美等发达国家,较早的就开始了个体防护装备的相关标准制定工作,其中针对防护手套的不同性能和工作场景需要就制定了完善、详细的配套标准,如下表所示:

其中,《防护服·足球守门员的具有保护作用的手套标准》(EN16027-2011)是欧洲于2011年10月29日专门针对足球运动防护装备制定的,要求制造商在生产守门员手套时应安全且适合其用途。该标准对守门员手套的使用材料、尺寸、刚度、磅强度(耐冲击性能)等的具体参数有明确规定,并给与了相关检测方法。

3.2 中国标准

2013年,我国为加强机械防护手套标准化管理,国家标准化管理委员会发布了《手部防护手套的选择~使用和维护指南》(GB/T29512—2013),主要针对机械危害防护、绝缘隔热、防寒防静电防毒防腐蚀以及电焊等特殊作业防护等防护性手套制定相关标准和危害控制要求,但是对于专业运动手套尚无相关标准。另外,欧洲EN420标准也被我国接纳采用。

4 守门员手套质量检测

由于项目所生产守门员手套主要运往英国等欧美地区,根据国际贸易进出口货物核查有关要求,需对该批货物进行指定检验活动,并获取PSI合格证书后方可通关。

根据货物核查有关要求,并结合相关检验标准,特选取一定数量未使用过的全新守门员手套进行检测,检测项目主要包括包装和外观、尺寸重量以及行物理化学性能测试。物理化学性能测试主要包括抗弯折性能、耐冲击性能、抗拉力性能以及材料的穩定性能合规性等。由于包装和外观、尺寸重量较为常规,本文仅针对物理化学性能测试进行分析探究。

4.1 抗弯折性能检测

同时还需要很好地拉伸强度及扯断伸长率,以及抗穿刺力、耐老化性能、耐燃性能和耐低温性能。

4.1.1 检测方法和过程

将样品手套戴置在合适的受试者手臂上,受试者应与躯干垂直坐或站立,上臂后侧压在垂直支架或墙壁上,前臂用手套测试方向接近水平,应在距离手套末端1厘米以内的前臂皮肤上做一个标记如图1所示。在试验期间,手部和手指接头应保持在拉伸位置。试验前应提前测量参考线与前臂标记之间的距离应测量。

a.施力之前          b.施力之后

其中:1-前臂上有记号;2-参考线;l1:在检测前标记与参考线之间的距离;l2:测力后标记与参考线的距离

将量程至少为3ON的弹簧天平或类似的装置夹到手套中指的指尖。平行于前臂轴的方向施加(15±1.5)N外力,并保持(10±1)s后再释放。在释放施加的力后的5秒内,以测量基准线与前臂标记之间的距离(±2mm)。重复进行三次试验(测试时可根据需要重新定位和调整手套),记录的大位移。

4.1.2 测试结果

按照上述检测装置和方法,对样品手套刚度进行检测,结果图下图所示:

检测结果显示,手套承受的最大力量为52.142N,满足大号手套25N-60N的达标要求。

4.2 耐冲击性能检测

EN16027-2011标准中专门针对守门员手套耐冲击性能做了明确要求,并提出了检测方法。

4.2.1 检测方法

在货物样品中随机抽取8只未使用的手套供测试。测试前将手套样品置于(20±2)℃和(65±5)%湿度的环境中至少24小时。测试应在条件环境中或离开该环境10min内进行。

(1)检测装备

检测设备包括:自由落體引导的冲击试验台和刚性钢砧管。

其中冲击头为圆柱形,半径为(15±1)mm,长度为125mm,重量为6000g。刚性钢砧管长度为200mm,直径为(48±2)mm。

a、手心冲击             b、手背冲击

(2)检测过程

应对一个样品进行手心手背两种不同方向的测试,在必要时,测试样品可用手腕处附加的固定带固定在钢砧管上。

a)手心冲击:钢砧管末端应与参照线一致.撞击的位置应选择在第二指关节区域,使四个手指全部被击中,如上图a所示。

b)手背冲击:冲击应放置在基接头保护元件区城(参考线),如上图b所示。

(3)检测条件和检测结果

检测条件如下表所示:

在上述条件下,对8只样品手套进行耐冲击测试,结果如下所示:

检测结果显示,部分样品守门员手套在标准耐冲击检测条件下存在破损、断裂等严重问题,检测未通过。

4.3 抗拉力性能检测

守门员手套抗拉力性能即手套的刚度,主要表现在手套受力时抵抗弹性变形的能力。

4.3.1 监测装置及原理

检测装置包括用于放置被测试的手套的手掌支架和用于放置将除拇指以外的手套手指支架(如图4所示)。手指支架连接在一个可转动枢轴的杠杆上。比例尺可以测量杠杆的枢轴角,精度为±1°。手掌支撑和手指支撑的表面水平相同,精度为±0.2mm。杠杆的枢轴处位于手指支架上表面以下(18±0.2)mm。

其中:1-手掌支架;2-指支撑;3-枢轴台杆;4-枢轴;5-保持杆;6-载重装置;7-标度;8-手套;9-张力弹簧;ɑ:90°土5°

该装置通过将手套压到手掌支撑上的保持杆下方。面向手套面的表面。杆的长轴应枢轴平行,精度为±0.5°。杆长轴到枢轴的水平距离应为(17.5±0.2)mm。固定杆应装载重量,以便按照一定的力压到手套的上表面。转动杠杆的力应径向施加到轴上,距离为170±5mm。用应变计或其他适当的仪器测量,精度为±0.5N。若要更换手的手指,除拇指外,手套的手指应以伸直的方式摆放。

4.3.2 检测过程

选取手套样品,将手套应放置在设备上(手掌放置在手掌支撑上,手指固定在手指支撑上),使标记手指基部关节平均位置的线与握杆的前边缘一致。

用装载一定重量的握杆将手套固定在指定位置。连接弹簧表或其他适当的测量装置,计量举起操纵杆所需的力。在5秒内将操纵杆提升到30°的角度,测量作用力,使操纵杆保持在静止的位置。

4.3.3 检测结果

按照上述检测装置和方法,对样品手套刚度进行检测,结果图下图所示:

测试结果显示,手套所能承受的最大拉力为31.678kgf,可满足测试要求。

5 结语

防护性装置在我们日常生活中保护人体健康免受外界伤害具有越来越重要的作用。因此,加强防护性装备质量和标准管理,无论对于我们自身保护,还是对于加强货物的全球贸易流通均具有重要意义。

(作者单位:昌兴(上海)体育科技有限公司)

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