Дослідження ефективності роботи клапанів видихуфільтрувальних півмасок

Abstract

Мета. Дослідження працездатності різних конструкцій клапанів видиху на циклічному повітряному потоку. Методика. Випробування з визначення герметичності клапанів дихання проводились відповідно до вимог ДСТУ EN 149:2003 та ГОСТ 17263-79, а еластичність гуми проводили за ГОСТ 27110-86. Результати. Встановлено, що герметичність залежить від товщини, еластичності гуми та способу закріплення клапанів видиху. При заданій еластичності гуми існує оптимальне значення товщини клапану видиху, яка забезпечить максимальну герметичність. Наявність сторонніх предметів або вибоїв на сідловині клапану погіршує герметичність, але збільшення вакууметричного тиску у клапанів грибкової форми зменшує витоки з-під маскового простору. Встановлено, що найбільша кількість аерозолю у підмасковий простір потрапляє під час закривання клапану видиху на початку фази вдиху. Всі перевірені клапани видиху відповідають вимогам стандартів за показником герметичність. Однак, найкращий результат був зафіксовано у грибкового клапану, найгірший – у пелюсткового. Наукова новизна. Герметичність клапану видиху грибкової форми при потраплянні на сідловину сторонніх предметів або вибоїв при збільшенні вакууметричного тиску покращується за рахунок еластичності гуми, яка може огинати предмети, що потрапили на сідловину, зменшуючи тим самим величину зазору, тоді як у клапанів грибкової форми цей показник погіршується. Практична значимість. Встановлено, що оптимальне значення товщини клапану видиху становить 0,4 мм, при еластичності гуми, з якої їх виготовляли межах 50 – 60%.

Цель. Исследование работоспособности разных конструкций клапанов на циклическом воздушном потоке. Методика. Испытания по определению герметичности клапанов дыхания проводились в соответствии с требованиями ДСТУ EN 149:2003 и ГОСТ 17263-79, а эластичность резины проводилась по ГОСТ 27110-86. Результаты. Установлено, что герметичность зависит от толщины, эластичности резины и способа крепления клапанов выдоха. При определенной эластичности резины существует оптимальное значение толщины лепестка клапана выдоха, которое обеспечит максимальную герметичность. Присутствие посторонних предметов или повреждений на седловине клапана ухудшает герметичность, но увеличение вакуумметрического давления у клапанов грибковой формы уменьшает утечки из подмасочного пространства. Установлено, что наибольшее количество аэрозоля в подмасочное пространство поступает во время закрывания клапана выдоха в начале фазы вдоха. Все проверенные клапаны выдоха соответствуют требованиям стандартов по показателю герметичность. Но все же, наилучший результат был зафиксирован у клапана грибковой формы, а наихудший – у лепесткового клапана. Научная новизна. Герметичность клапана выдоха грибковой формы при попадании на седловину посторонних предметов или повреждений при увеличении вакуумметрического давления улучшается благодаря эластичности резины, которая может огибать предметы, которые попали на седловину, уменьшая тем самым величину зазора, тогда как у клапанов грибковой формы этот показатель ухудшается. Практическая значимость. Установлено, что оптимальное значение толщины клапана выдоха составляет 0,4 мм, при эластичности резины, из которой ее изготавливают в пределах 50- 60%.

Purpose. To investigate efficiency of different exhalation valve constructions in a cyclical air stream. Methodology. Tests on determining exhalation valve leaktightness in accordance with the requirements of DSTU EN 149:2003 and GOST 17263-79; rubber elasticity was estimated in accordance with GOST 27110-86. Findings. It is stated that the leaktightness depends on the rubber thickness and elasticity and fastening of the exhalation valves. With a rubber certain elasticity, an optimum thickness of the exhalation valve petal should be observed in order to ensure maximum leaktightness. Foreign objects in or damages of the valve saddle may worsen the leaktightness, but the increased vacuum pressure of the valve of the mushroom form reduces leakage from the gap between the mask and face. It is also stated that the maximal quantity of aerosol comes into the gap between the mask and face during the closing of the exhalation valve in the early inhalation phase. All tested exhalation valves comply by their leaktightness with the standards. However, the best result was recorded with the valve of mushroom form and the worst – with the petal valve. Novelty. At contact of the saddle with the foreign objects, or in case of some damages caused by increased vacuum pressure, leaktightness of the exhalation valve of the mushroom form is improved thanks to the rubber elasticity as the rubber can tightly cover the objects which could get onto the saddle and, thereby, reduce size of the gap; at the same time, this characteristic worsens in the valves of the mushroom form. Practical value. It is stated that optimum value of the exhalation valve thickness is 0.4 mm with elasticity of the rubber within 50-60%.