Xây dựng hệ thống công thức thiết kế găng tay bảo vệ sử dụng trong môi trường nitơ hóa lỏng

Phương tiện bảo vệ cá nhân được sử dụng để giảm thiểu sự tiếp xúc của người lao động với các nguy cơ có hại xảy ra ngoài tầm kiểm soát và nhằm mục đích giảm sự rủi ro xuống mức thấp nhất có thể. Ngày nay, khi khoa học kỹ thuật phát triển, phương tiện bảo vệ cá nhân ngày càng được quan tâm nhiều hơn.

Kết nghiên cứu KHCN XÂY DỰNG HỆ CÔNG THỨC THIẾT KẾ GĂNG TAY BẢO VỆ SỬ DỤNG TRONG MÔI TRƯỜNG NITƠ HÓA LỎNG P TĨM TẮT Lã Thị Ngọc Anh1, Nguyễn Thị Xuân Mai2 1.Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Trường Cao đẳng Kinh tế kỹ thuật Vinatex Tp.HCM hương tiện bảo vệ cá nhân sử dụng để giảm thiểu tiếp xúc người lao động với nguy có hại xảy ngồi tầm kiểm sốt nhằm mục đích giảm rủi ro xuống mức thấp Ngày nay, khoa học kỹ thuật phát triển, phương tiện bảo vệ cá nhân ngày quan tâm nhiều Đặc biệt môi trường lạnh sâu tiếp xúc với nitơ hóa lỏng, việc thiết kế chế tạo găng tay bảo vệ cần thiết Bài báo trình bày kết nghiên cứu thiết kế găng tay chuyên dụng sử dụng môi trường nitơ lỏng Hai mươi tư kích thước nhân trắc bàn tay xác định làm sở để thiết kế găng tay bảo vệ; Găng tay sử dụng mơi trường nitơ hóa lỏng có kiểu dáng rời ngón, có chiều dài đến ngang bắp tay; Đã xây dựng hệ công thức thiết kế cho chi tiết phần găng tay bảo vệ Kết nghiên cứu góp phần vào phát triển đa dạng hóa sản phẩm ngành may mặc, hướng tới đáp ứng nhu cầu thị trường nội địa Hình minh họa: Nguồn internet 58 ĐẶT VẤN ĐỀ Găng tay phương tiện bảo vệ cổ tay, bàn tay ngón tay điều kiện lao động nguy hiểm Đặc biệt điều kiện làm việc tiếp xúc với nitơ lỏng phẫu thuật lạnh y sinh học, bảo quản mẫu tinh trùng, phôi thụ tinh nhân tạo, bảo quản tinh trùng bị chăn ni Nitơ lỏng có nhiệt độ sơi -195,79°C nhiệt độ đóng băng -210,1°C Nitơ lỏng chất siêu lạnh Trong trình lao động bị tiếp xúc trực tiếp với nitơ lỏng phần da bị bỏng lạnh vị trí mơ sống bị đơng cứng lại Vì thế, tiếp xúc với ni tơ lỏng cần phải đeo kính, tạp dề găng tay để bảo vệ an tồn q trình làm việc Trên giới có tiêu chuẩn NF EN 511-2006 [1] để đánh giá chất lượng găng tay sử dụng mơi trường cực lạnh theo tiêu chí: độ chống thấm, nhiệt trở dẫn nhiệt, độ chống mài mòn Trong năm gần Việt Nam có số cơng trình nghiên cứu đặc điểm nhân trắc bàn tay Tạp chí Hoạt động KHCN An toàn - Sức khỏe & Môi trường lao động, Số 4,5&6-2017 Kết nghiên cứu KHCN công nhân, thiết kế chế tạo găng tay bảo vệ [2], - Chiều dài gan tay khoảng cách từ nếp [3] Sau xác định kết cấu lớp vật gấp cổ tay đến nếp gấp bàn ngón giữa, bàn tay liệu, thiết kế mẫu găng tay chuyên dụng phải duỗi ngửa Hình 1b mơi trường nitơ hóa lỏng [2], chúng tơi tiếp tục - Chiều dài ngón tay khoảng cách từ nghiên cứu “Xây dựng hệ công thức thiết kế nếp gấp bàn ngón tay đến đầu mút ngón găng tay bảo vệ sử dụng mơi trường nitơ tay Bàn tay phải đặt ngửa, ngón tay duỗi hóa lỏng” với mong muốn đưa loại sản phẩm thẳng (Hình 1c) vào sản xuất cơng nghiệp Kết nghiên - Riêng kích thước chiều dài ngón tay cứu góp phần vào phát triển đa dạng khoảng cách từ cổ tay đến đầu mút ngón cái, bàn hóa sản phẩm ngành may mặc, hướng tới tay đặt sấp cho ngón xương đốt bàn đáp ứng nhu cầu thị trường nội địa ngón thành đường thẳng (Hình 1d) NỘI DUNG NGHIÊN CỨU - Kích thước vịng ngón tay Số lượng mẫu nghiên cứu xác định theo xác định kích thước vịng xung quanh đầu cơng thức: ngón tay vịng xung quanh chân ngón tay nơi to (Hình 1e) 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 thực lấy số đo nhân trắc bàn tay 270 nam công nhân chọn ngẫu nhiên 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 tiến hành xây dựng hệ cơng thức thiết kế găng tay bảo vệ sử dụng môi trường ni tơ hóa lỏng * Nghiên cứu xác định kích thước bàn tay nam cơng nhân Nhóm tác giả sử dụng phương pháp điều tra cắt ngang để xác định 24 kích thước nhân trắc bàn tay theo tiêu chuẩn [4] để phục vụ cho việc thiết kế găng tay bảo vệ Các kích thước đo chia thành ba nhóm: chiều dài; chiều rộng kích thước vòng Thước kẹp sử dụng để đo kích thước chiều dài kích thước chiều rộng cịn thước dây dùng để xác định kích thước vịng Cụ thể sau: - Chiều dài bàn tay khoảng cách từ nếp gấp cổ tay đến đầu mút ngón tay Kích thước xác định Hình 1a - Rộng tay xịe khoảng cách đầu mút ngón đầu mút ngón út, bàn tay đặt sấp mặt bàn; ngón tay xịe Ngón xương đốt bàn ngón thành đường thẳng (Hình 1f) - Rộng lịng bàn tay khoảng cách từ chân ngón vng góc qua cạnh ngón út, bàn tay khép duỗi thẳng (Hình 1g) - Rộng bốn ngón tay khoảng cách vng góc với trục bàn tay qua bờ ngồi khớp đốt 1-2 ngón trỏ, bàn tay duỗi thẳng ngón tay khép (Hình 1h) - Rộng nắm tay khoảng cách lớn bờ bờ nắm tay, bàn tay nắm tự nhiên, ngón nắm lên đốt ngón (Hình 1i) *Nghiên cứu thiết kế găng tay Sau có giá trị trung bình kích thước bàn tay, nhóm nghiên cứu tiến hành nghiên cứu xây dựng công thức thiết kế cho chi tiết găng tay Dựa vào kết nghiên cứu [2] nhóm tác giả thiết kế găng tay vật liệu: Lớp vải vải tráng phủ chống thấm, có độ bền lý cao, có mặt vải đẹp hợp thời trang Vật liệu làm lớp đệm cách nhiệt bơng gịn nhằm tăng cường tính chất giữ nhiệt cho găng tay Vải dùng làm lớp lót cho găng tay Tạp chí Hoạt động KHCN An toàn - Sức khỏe & Môi trường lao động, Số 4,5&6-2017 59 Kết nghiên cứu KHCN a) b) c) d) e) f) g) h) Hình 1: Kích thước bàn tay nam cơng nhân i) có nhiệm vụ tăng cường giữ nhiệt bảo vệ cho lớp đệm cách nhiệt không bị thủng, rách Lớp yêu cầu có hệ số ma sát thấp để thao tác đeo vào, cởi dễ dàng đảm bảo độ bền lý, độ ổn định cao Lớp lót loại vải nỉ có độ dày lớn tạo cảm giác mượt tay thật tay Các thông số kĩ thuật vải trình bày Bảng 60 Tạp chí Hoạt động KHCN An toàn - Sức khỏe & Môi trường lao động, Số 4,5&6-2017 Kết nghiên cứu KHCN Bảng 1: Các thông số kĩ thuật vải Mẫu Vị trí lớp Ngoài Giữa Lót Tên mẫu Ký hiệu Vải PET tráng phủ Thành phần Kiểu dệt A PET 100 % Dệt kim Bông B Xơ PET ép Không dệt Vải dệt kim C 65% PET 35% cotton Deät kim Bảng 2: Các thơng số kích thước nhân trắc bàn tay nam cơng nhân TT Danh mục kích thước Dài bàn tay(Dbt) Trung bình (cm) TT 18,5 ± 0,42 13 Danh mục kích thước Trung bình (cm) Vòng đầu ngón tay trỏ (Vntt) 6±0,25 Rộng bàn tay(Rbt) 11 ± 0,21 14 Vòng đầu ngón tay (Vntc) 7±0,27 Dài ngón tay út (Dntu) ± 0,27 15 Rộng nắm tay (Rnt) 9±0,34 Dài ngón tay áp út (Dntau) 7±0,22 16 Rộng bốn ngón tay (Rbnt) 8±0,33 Dài ngón (Dntg) 9±0,34 17 Rộng lòng bàn tay (Rlbt) 12±0,24 Dài ngón trỏ (Dntt) 8±0,33 18 Vòng chân ngón tay út (Vcntu) 6,5±0,22 Dài ngón tay (Dntc) 6±0,30 19 Vòng chân ngón tay áp út(Vcntau) 7±0,26 Dài lòng bàn tay (Dlbt) 10±0,32 20 Vòng chân ngón tay (Vcntg) 7±0,34 Dài nắm tay (Dnt) 9±0,32 21 Vòng chân ngón tay trỏ (Vcntt) 8±0,32 Vòng đầu ngón tay út (Vntu) 5±0,29 22 Vòng chân ngón tay (Vcntc) 8±0,29 Vòng đầu ngón tay áp út (Vntau) 6±0,30 23 Vòng nắm tay (Vnt) 20±0,39 Vòng đầu ngón tay (Vntg) 6±0,31 24 Chéo bàn tay (Clbt) 11±0,28 10 11 12 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ BÀN LUẬN 3.1 Kích thước nhân trắc bàn tay nam công nhân Bằng phương pháp xác suất thống kê sinh học [5] kết hợp với phần mềm SPSS 18.0 xác định thơng số kích thước nhân trắc bàn tay nam công nhân Kết nghiên cứu trình bày Bảng 3.2 Xây dựng hệ công thức thiết kế găng tay Găng tay bảo vệ thiết kế theo bước: Xác định kiểu dáng găng tay; Xác định lượng gia giảm thiết kế; Thiết kế chi tiết Tạp chí Hoạt động KHCN An toàn - Sức khỏe & Môi trường lao động, Số 4,5&6-2017 61 Kết nghiên cứu KHCN Bảng 3: Chi tiết thiết kế găng tay TT Chi tieát Lớp Lớp Lớp Lót Ghi Ngón tay phần mu bàn tay 2 Ngón tay phần gan bàn tay Ngón tay trỏ phần mu bàn tay Ngón tay phần mu bàn tay Ngón tay áp út phần mu bàn tay Các chi tiết yêu cầu Ngón tay út phần mu bàn tay đối Gan bàn tay Cổ tay Gan baøn tay 2 10 Mu baøn tay 2 Hình Bảng Ngón trỏ C3C5=Dntt+ 1,5 C5C4=1 C3C1=C3C=Vcntt/4 +1+0,5 C4C2=C4C6=Vđntt/4+1+0,5 62 Hình Ngón 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 Ngón áp út A6B1=B1B=Vcntau/4 +1+0,5 B1B3=Dntau+ 1,5 B3B2=1 B4B2=B2B5= Vđntau/4+1 +0,5 Ngón út BB6=0,5 B6D1=D1D= Vcntu/4 +1+0,5 D1D3=Dntu+ 1,5 D3D2=1 D4D2=D2D5= Vđntu/4+1 +0,5 Tạp chí Hoạt động KHCN An toàn - Sức khỏe & Môi trường lao động, Số 4,5&6-2017 Kết nghiên cứu KHCN Bảng 5: Các chi tiết ngón tay rời độc lập Ngón trỏ (hình 4a) CC2= Dgt + Dntt+1,5 C2C1=1 CA=CB= Vcntt/4 +1,5+0,5 C1A1=C1B1= Vñntt/4 +1,5+0,5 B1B2=CC6 (gan baøn tay) x B B3 = a) Ngón (hình 5a) Ngón (hình 4b) CC2= Dgt + Dntg+1,5 C2C1=1 CA=CB= Vcntg/4 +1,5+0,5 C1A1=C1B1= Vñntg/4 +1,5+0,5 B1B2=A4C (gan baøn tay) x A1A2=A5A6 (gan baøn tay) x B2B3=A2A3=1,5 Ngón áp út (hình 4c) CC2= Dgt + Dntau+1,5 C2C1=1 CA=CB= Vcntau/4 +1,5+0,5 C1A1=C1B1= Vñntau/4 +1,5+0,5 B1B2=A4C (gan baøn tay) x A1A2=B5B (gan baøn tay) +0,5 B2B3= A2A3=1,5 b) Ngón út (hình 4d) CC2= Dgt + Dntu+1,5 C2C1=1 CA=CB= Vcntu/4 +1,5+0,5 C1A1=C1B1= Vñntu/4+1,5 + 0,5 B1B2=D4B6 (gan bàn tay) x 0,5 B2B3=A2A3=1,5 d) c) Hình 4: Các chi tết ngón tay rời độc lập Má ngón (hình 5b) C5C2 = Dntc + + 0,5 AB =C7C9 (gan baøn tay) C1C2 = AC=C6C2 (thân ngón tay cái) C5C = CC2 = Dntc /2 CD=C1C3 (thân ngón tay cái) C5A=C7C8 (gan bàn tay) C5C4 = CB= Rcnc + + 0,5 CC6=2,5 cm C1C3= Rđnc /2 +1,5 + 0,5 a) Hình b) Tạp chí Hoạt động KHCN An toàn - Sức khỏe & Môi trường lao động, Số 4,5&6-2017 63 Kết nghiên cứu KHCN -AB = 12 (số đo dài cổ tay đến ngang bắp tay cố định) + 1,5 - AA1= Rlbt/2 + 1,5 - A1A2 =1,5 - BB1 = AA1 + - B1B2 =1,5 Hình * Về kiểu dáng: Găng tay thiết kế theo dạng rời ngón, có chiều dài đến ngang bắp tay, kết cấu gồm lớp hình dáng mơ tả găng tay thể Hình * Về lượng gia giảm thiết kế: Kế thừa nghiên cứu [2] xác định lượng gia giảm thiết kế cho kích thước chiều dài ngón tay 1cm, kích thước vịng ngón tay chia làm phần: phần gan bàn tay 1cm, phần mu bàn tay 1,5cm, kích thước vịng bàn tay 3,75cm * Về thiết kế chi tiết: găng tay thiết kế lớp nên việc thiết kế cần thực cho chi tiết lớp Với lớp chia thành phần: mu bàn tay, gan bàn tay cổ tay Cịn lớp bơng đệm lớp vải lót thiết kế phần mu bàn tay gan bàn tay giống kéo dài đến hết cổ tay nhằm cho đường may phần ngón tay khơng bị trùng gây cộm cho ngón tay Số lượng chi tiết thiết kế trình bày Bảng a Lớp * Chi tiết gan bàn tay chi tiết thiết kế cho ngón (trỏ, giữa, áp út út) Trên chi tiết có phần khuyết ngón tay Việc tính tốn thiết kế ngón chi tiết gan bàn tay trình bày Bảng Hình 2,3 Khu 64 vực khuyết ngón tay thiết kế: C1C7=3, C7C8=C1C; C8C9=1,5 Trong tất công thức thiết kế, số liệu có đơn vị tính cm *Mặt mu bàn tay gồm chi tiết ngón tay rời độc lập: ngón cái; má ngón cái; ngón tay trỏ; ngón tay giữa; ngón tay áp út; ngón tay út (Bảng Hình 4, 5) * Phần cổ găng tay phần chi tiết có chiều dài từ cổ tay đến ngang bắp tay (Hình 6) b Thiết kế lớp lót lớp bơng đệm Lớp vải lót lớp bơng đệm thiết kế có hình dạng kích thước giống (Hình 7) Các ngón tay thiết kế Bảng KẾT LUẬN Nghiên cứu thiết kế găng tay bảo vệ sử dụng môi trường ni tơ hóa lỏng bước đầu có kết sau: + Đã xác định 24 kích thước nhân trắc bàn tay sở để thiết kế găng tay bảo vệ; + Xác định kiểu dáng găng tay dáng rời ngón, có chiều dài đến ngang bắp tay; + Xác định lượng gia giảm thiết kế xây dựng hệ công thức thiết kế cho chi tiết găng tay bảo vệ Tạp chí Hoạt động KHCN An toàn - Sức khỏe & Môi trường lao động, Số 4,5&6-2017 Kết nghiên cứu KHCN TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] NF EN 511: 2006, Găng tay sử dụng môi trường lạnh [2] Lã Thị Ngọc Anh, Nguyễn Thị Xuân Mai, Nghiên cứu thiết kế găng tay chuyên dụng môi trường ni tơ hóa lỏng, Tạp chí Khoa học Cơng nghệTrường Đại học Công nghiệp Hà Nội-Số 358/2016, trang 43-47 [3] Lã Thị Ngọc Anh, Nguyễn Thị Mỹ Thơ, Nghiên cứu mối quan hệ kích thước bàn tay nam công nhân tuổi từ 25 đến 30, Tạp chí An tồn – Sức khỏe Mơi trường lao động- Số 1,2,3/2015, trang 41-46 [4] TCVN 5781:2009, Phương pháp đo thể người [5] Ochae Kwon, Kihyo Jung, Determination of key dimensions for a glove sizing system by analyzing the relationships between hand dimensions Hình Bảng 6: Hình dạng kích thước lớp vải lót lớp bơng đệm ngón tay Ngón trỏ Ngón Ngón aùp uùt CC2 = Dntg + + 0,5 BB3 = B1B3 = B1B2 =1cm C1C2=1 Vcntau /4 + 0,5 + 0,5 DD1 = 1cm A2A4= Dntt + + 0,5 C1C3 = C 1C4 = B5B3 = Dntau + 1+ 0,5 A4 A3 = Vcntg /4 + 0,5 + 0,5 B4B5=1 CA=CB = Vñntau /4 + 0,5 + 0,5 A2 A1 = A2 A = Vcntt /4 + 0,5 + 0,5 A3 A5 = A A6 = Vđntt/4 + 0,5 + 0,5 Khoảng cách đầu ngón tay trỏ ngón tay 1cm Vđnt/4 số 0,5 + 0,5 + B6 B6 = B B7 = Khoảng cách đầu ngón tay ngón áp út là1cm Ngón út B2 D = D D = Vcntu /4 + 0,5+ 0,5 D2D4 = Dntu + + 0,5 D4 D = D3D5 = D 3D6 = Vñntu /4 + 0,5 + 0,5 Ngón Cổ tay - A1E2 = Dlbt + - E2E7 =D7D8 = Dct + - E2D7 = Rlbt - E7E8 =D8D9 = 1,5 - A1E= - EE1=E1E2 = Vcntc /4 + 0,5 + 0,5 - E1E4 = Dntc + + 0,5 - Nối E8D9 đánh cong 0,5 -E3E6 = E3E5 = Vđntc /4 + 0,5 + 0,5 =D2D7 A1 E2 =Dlbt + Tạp chí Hoạt động KHCN An toàn - Sức khỏe & Môi trường lao động, Số 4,5&6-2017 65 ... bàn tay nam công nhân Kết nghiên cứu trình bày Bảng 3.2 Xây dựng hệ công thức thiết kế găng tay Găng tay bảo vệ thiết kế theo bước: Xác định kiểu dáng găng tay; Xác định lượng gia giảm thiết kế; ... Minh, công ty TNHH Thương mại kỹ thuật xây dựng HTC Sau tiến hành xây dựng hệ cơng thức thiết kế găng tay bảo vệ sử dụng môi trường ni tơ hóa lỏng * Nghiên cứu xác định kích thước bàn tay nam... 2006, Găng tay sử dụng môi trường lạnh [2] Lã Thị Ngọc Anh, Nguyễn Thị Xuân Mai, Nghiên cứu thiết kế găng tay chuyên dụng môi trường ni tơ hóa lỏng, Tạp chí Khoa học Cơng ngh? ?Trường Đại học Công