Немецкие инженеры из Института прочности конструкций и систем Фраунгофера разработали инновационный шлем, оборудованный датчиком вибрации.

Это устройство предназначено для операторов тяжелой строительной техники, такой как экскаваторы и бульдозеры, которые подвергаются значительной тряске во время работы.

В конструкцию шлема встроен тонкий пьезоэлектрический датчик в форме пленки из пенополипропилена, покрытого алюминием. Он размещен во внутреннем ремне крепления, охватывающем верхнюю часть головы.

Принцип работы датчика основан на пьезоэлектрическом эффекте – при деформации материала возникает электрический сигнал, величина которого пропорциональна степени деформации. Во время движения строительной машины оператор испытывает тряску, которая приводит к деформации датчика и генерации электрических сигналов. Напряжение и частота этих сигналов передаются на портативный модуль, а затем на компьютер для анализа.

Если уровень вибрации превышает допустимые пределы, система подает звуковой сигнал, предупреждая оператора об опасности. Чрезмерная или продолжительная тряска может привести к серьезным последствиям для здоровья, таким как повреждения головного мозга, позвоночника или глазных яблок.

По словам специалиста по электромеханике Бьёрна Зайпеля, вибрации, которым подвергаются операторы строительной техники, достигают ускорения от 0,2 до 1,5 м/с², а пиковые значения могут быть еще выше. Новый датчик на шлеме позволяет точно измерять вибрационную нагрузку в реальных условиях эксплуатации, что поможет значительно улучшить защиту здоровья рабочих. Кроме того, эта разработка может быть полезна на этапе проектирования строительных машин, позволяя обнаруживать и устранять проблемы с вибрацией до начала производства.

Таким образом, немецкие ученые внесли важный вклад в повышение безопасности и комфорта для операторов тяжелой техники.

Изображение: Fraunhofer.de