בדיקות השתנו זרוק השפעת המגדל עבור פוטבול אמריקאי קסדות

Summary

This article provides a novel technique to assess the performance characteristics of American football helmets by inclusion of faceguards during NOCSAE Standard drop tests. Additionally, two more impact locations are proposed to be added to the NOCSAE certification.

Abstract

A modified National Operating Committee on Standards for Athletic Equipment (NOCSAE) test method for American football helmet drop impact test standards is presented that would provide better assessment of a helmet's on-field impact performance by including a faceguard on the helmet. In this study, a merger of faceguard and helmet test standards is proposed. The need for a more robust systematic approach to football helmet testing procedures is emphasized by comparing representative results of the Head Injury Criterion (HIC), Severity Index (SI), and peak acceleration values for different helmets at different helmet locations under modified NOCSAE standard drop tower tests. Essentially, these comparative drop test results revealed that the faceguard adds a stiffening kinematic constraint to the shell that lessens total energy absorption. The current NOCSAE standard test methods can be improved to represent on-field helmet hits by attaching the faceguards to helmets and by including two new helmet impact locations (Front Top and Front Top Boss). The reported football helmet test method gives a more accurate representation of a helmet's performance and its ability to mitigate on-field impacts while promoting safer football helmets.

Introduction

מוֹטִיבָצִיָה
המטרה העיקרית של שיטת בדיקת מגדל טיפה שונה זו היא יותר מקרוב מייצגים משפיעים על-בתחום מערכת קסדת פוטבול האמריקנית ולקדם תקני בטיחות משופרות. שיטת הבדיקה הכרוכה יכולה לספק ידע של קסדות מענה שיטתי צורך לפתח קסדה משופרת באופן יעיל למניעת זעזוע המוח. המופע של זעזועי המוח הטריד בהתמדה בספורט מגע, כגון פוטבול האמריקאי. בארצות הברית לבדה, זעזוע מוח הקשורים בספורט כבר מעריכים כי 1.6 ל 3.8 מיליון פעמים בכל שנה. ¹ שחקן כדורגל יכול להיות יותר מ -1,500 משפיע ראש בכל עונה. ^{2, 3} בעוד גודל של רוב ההשפעות עשוי להיות תת-זעזוע מוח, הצטברות של השפעות אלו עלולים לגרום נזק מוחי לטווח ארוך בשל מחלה ניוונית של מערכת העצבים הנגרמת השפעה המכונה אנצפלופתיה טראומטית כרונית (CTE). ⁴CTE קשורה להצטברות של חלבון טאו במוח, שמובילה לאובדן זיכרון, התנהגות ושינוי אישיות, תסמונת פרקינסון, ודיבור וחריגות הילוך שלפעמים הובילו להתאבדות. ⁵ קסדות פוטבול עשו כמה התקדמות טכנולוגית ב -15 השנים האחרונות, אבל גם קסדות המתקדמים ביותר שבנמצא, לא לגמרי להמתיק כל הכוחות האירוע על הקסדה ומכאן, ספורטאים עדיין נגרמו זעזועי מוח. מחקר שנערך על ידי Bartsch et al. ⁶ הראו כי במקרים רבים מינוני השפעת הראש וסיכונים פגיעים הראש כשהוא לבוש קסדות leatherhead בציר היו דומות לאלו לבישת קסדות המאה ^st 21 בשימוש הנרחב, הממחיש את הצורך בשיפור הסטנדרטים לעיצוב ובחינה של קסדות פוטבול. בפרט, הסמכת NOCSAE ⁷ אינה מחייבת את faceguard כדי להיכלל בדיקות טיפה על הקסדה. הנוקשות נוספו tהוא faceguard מחובר הקסדה ישנה את התגובה המכאנית הכוללת דראמטי. המחקר הנוכחי כרוך שיטה לספק תקני בטיחות קסדה חזקים יותר שישרתו ככוח המניע לקדם עיצובי קסדה בטוחים.

רקע כללי
מדדי פגיעת ראש
המנגנונים הביולוגיים המדויקים הקשורים זעזועי מוח שטרם זוהו. בעוד הרבה עבודה נעשתה עד היום מנסה לכמת טולרנסים פגיעים ראש לפי מדדי פציעה שונים, מחלוקת שהתעוררה בקהילת ביו לגבי הקריטריונים הללו. מנגנוני פציעה אלה אמורים להתייחס למספר גופים: תאוצה לינארית, תאוצה סיבובית, משך השפעה, ודחף. ^{8, 9, 10, 11} קריטריונים פגיעים מספר שמשו להגדיר זעזוע מוח כמדד התאוצה לינארית. עקומת סובלנות Wayne State (WSTC) ^{12, 13, 14 פותח כדי לחזות משבר בגולגולת עבור קריסות רכב במהלך פגיעה חזיתית על ידי הגדרת גבול עקום סף התאוצה לינארית לעומת משך השפעה. WSTC שמש בסיסים עבור קריטריוני פציעה אחרים כגון מדד החומרה (SI) 11 והקריטריון הפגיע הראש (יק), 15 אשר הם הקריטריונים שני הנפוצים ביותר. את si ו HIC היא חומרת השפעת המדד המבוססת על אינטגרלים המשוקלל של הפרופילים ליניארי אץ בזמן. בעוד קריטריונים אלה מגדירים ספי תאוצה לינארית, קריטריונים אחרים הוצעו על מנת להסביר את האצת סיבוב, כגון מדד כוח השפעת הראש. 8, 10, 16 תקני בדיקת קסדה של היום מרבים להשתמש קריטריון פציעה המבוסס על המדינה והיין כדיCurve lerance (כלומר HIC או SI) או קריטריון האצת שיא או במקרים מסוימים הוא. בעוד כמה שינויים נדרשים להוסיף תאוצת זוויתית קריטריוני ביצועים הרגילים, הקריטריונים ליניארי מבוסס האצה להישאר דומיננטיים.}

במחקר זה, את הערכים המשמשים כדי להעריך את הבטיחות היחסית שכל קסדה בתנאי שהם יהיו לפי תאוצת כתוצאת שיא, SI, וערכי HIC. מדדים אלה רק SI משמש להערכה בועדת התפעול הלאומית השוטפת תקנים לציוד אתלטיות (NOCSAE) סטנדרטי קסדת פוטבול. את si מבוסס על המשוואה הבאה,

(1)

כאשר A הוא האצת translational של מרכז הכובד (CG) של הראש, ו- T הוא משך תאוצה. ^{11, 17} SI חושב על פי to סטנדרטים NOCSAE ^18, שבו החישוב הוא מוגבל על ידי סף 4 G לאורך עקומת תאוצה כתוצאה. ערכי HIC חושבו על ידי המשוואה הבאה,

(2)

שבו הוא ההאצה translational של CG של הראש, T ₁ ו- T ₂ הם פעמים התחלתי וסופי, בהתאמה, של המרווח הזמן שבו HIC משיג ערך מקסימאלי. כל הערכים HIC מחושב במחקר זה היו ₃₆ היק, בהם משך את מרווח הזמן הוא מוגבל ל -36 מילי-שניות.

תקני בדיקה כדורגל קסדה NOCSAE
סקירת NOCSAE
בשנת 1969 NOCSAE הוקמה כדי לפתח סטנדרטים גבוהים עבור אמריקאי קסדות פוטבול / faceguards וציוד ספורט אחר במטרה להפחית פציעות הקשורות לספורט. ¹7 סטנדרטי קסדת פוטבול NOCSAE פותחו על ידי ד"ר וויגט הודג'סון ⁹ של וויין סטייט לצמצם פגיעות ראש על ידי הקמת דרישות עבור הנחתת שפעת שלמות מבנית עבור קסדות פוטבול / faceguards. סטנדרטי קסדת פוטבול אלה כוללים מבחן הסמכה ונהלי recertification שנתיים עבור קסדות. בשנת 2015, NOCSAE יישמה תכנית אבטחת איכות המחייבת את השימוש של מכון התקנים ספציפי American National (ANSI) גוף מוכר עבור הסמכת קסדה.

NOCSAE שיטת בדיקה
התקן קסדה כדורגל NOCSAE אינו כולל בדיקה של קסדות עם faceguards כפי שהוא מכנה להסרת שלהם לפני טיפות קסדה מתנהלים. סטנדרטי בדיקות קסדת NOCSAE ¹⁷ לנצל impactor ירידת תאום חוט שמסתמך על כוח המשיך להאיץ את headform שילוב קסדה במהירויות ההשפעה הנדרשות. Headform NOCSAE הוא מאובזר wמדי תאוצה triaxial ה- i במרכז הכובד. שילוב headform והקסדה הוא ירד אז במהירויות ספציפיות על גבי סדן פלדה מכוסה משטח קשה גומי 12.7 מ"מ עובי מודולרי אלסטומר המתכנת (MEP). בעת הפגיעה, ההאצה המיידית נרשם וערכי SI מחושבים. ערכים SI אלו מושווים כנגד עובר / נכשל הקריטריון על מגוון רחב של מקומות השפעה הנדרשים מהירויות ושני בטמפרטורות, כולל הסביבה ואת ההשפעות בטמפרטורה גבוהה. אם ערך SI המתקבל עבור כל השפעה מפרה את הסף, אז הקסדה לא לעבור את המבחן.

מתודת בדיקת תקן נפרדת משמשת הסמכת faceguard הכדורגל. תקן faceguard כדורגל NOCSAE כולל ניתוח שלמות מבני כמו גם להעריך את ביצועי הנחתת השפעת faceguard, רצועת הסנטר, ומערכות זיקתם. מדידת השפעה שהייתה לכל חייבת להיות מתחת ל -1,200 SI לעבור את המבחן, ללא מגע פנים ואין ליכישלון chanical של רכיב כלשהו, ​​כפי שהוגדרו בתקן NOCSAE. ¹⁹

יש מבחן NOCSAE נוסף מוצע (Impactor לינארי (LI)) ²⁰ הכוללים את הקסדה עם faceguard, אבל אין זה ראוי להסמכת כדורגל קסדה כי זה לא יכול להודות שפעת כתר. LI משתמש איל פנאומטי להשפיע קסדת ניצב על headform NOCSAE מצויד צוואר דמה ההיברידי III רכוב על שולחן ועליו ליניארי על מנת לגרום תאוצה זוויתית. מסיבה זו בדיקת LI היא בדיקה נוספת כדי הליך בדיקת תאום חוט NOCSAE ירידה הנוכחי ולא תחליף. ^{20, 21} במקום מבחני LI, אנו מציעים להוסיף פשוט שני תרחישים יותר לנוהל בדיקת ירידת תאום החוט הנוכחי.

שיטת המבחן הסטנדרטית NOCSAE לאישור קסדות פוטבול הכוללת שישה loca השפעה שנקבעמשא ומיקום השפעה אחד אקראי. מיקומי ההשפעה שנקבעו כוללים: קדמי (F), בוס קדמי (FB), סייד (S), אחורי (R), אחוריים בוס (RB), ו Top (T). מבחן המיקום בפגיעה אקראית עשוי לבחור אזור מכל נקודה בתוך אזור ההשפעה המקובל המוגדרת של הקסדה. מיקומי ההשפעה לבדיקות מגדל ירידת NOCSAE השונים שלנו כוללים החלפת החזית שהוגדרו בעבר ומיקומי שפעת חזית בוס עם מה נקרא כמו החלק העליון הקדמי (FT) ואת בוס חלק עליון קדמי במקומות השפעה (FTB). החזית למעלה והחזית במקומות השפעה למעלה בוס שלנו זהים במקומות ההשפעה פרונטליים נכון פרונט הבוס של תקן NOCSAE עבור קסדות לקרוס, אשר כוללים גם את faceguard לבדיקות טיפה. ²² מקומות ההשפעה וקסדת הצבא, כולל חזית החליף וחזית בוס המיקומים, מתוארים באיור 1. בנוסף, שיטת בדיקת הקסדה המותאמת של המחקר הנוכחי שלנו כוללת שני impac faceguardבמקומות t כי נקראו חזית FG ו תחתונה FG. שני המקומות השפיע faceguard זהים במקומות ההשפעה הנדרשים נהלי הסמכת faceguard NOCSAE הנוכחיים. שמונת מקומות ההשפעה על בדיקות השפעת NOCSAE השונות של המחקר הנוכחי מוצגים באיור 2.

איור 1: מיקומי השפעה משוער עבור קסדות פוטבול. השישה כיום נדרשים במקומות השפעת קסדת מבחן ירידת NOCSAE, קדמי (F), חזית הבוס (FB), סייד (S), למעלה (T), אחורי (R), ואת אחורי בוס (RB), ואת שני מיקומי שפעה מוצעות , חלק עליון קדמי (FT), ואת הבוס למעלה קדמי (FTB). הערה: שיטת המבחן הסטנדרטית NOCSAE עבור קסדה מגנה אינה כוללת למעלה פרונטליים חזית במקומות השפעה למעלה בוס (מסומן בטקסט אדום) לצורך מחקר זה הוא מחליף את מקומות השפעת פרונטליים חזית בוס. (תמונה שונה מן DOC NOCSAE. 001-13m15b) לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.

איור 2: Modified NOCSAE התקנת ירידת בדיקה מראה בשמונה מקומות השפעה. למעלה ביממה, בוס למעלה ביממה, סייד, Faceguard (FG) קדמי, אחורי, אחורי בוס, למעלה, והתחתון Faceguard (FB). הערה: תקן NOCSAE אינו כולל מצורף faceguard וכאן חזית למעלה וחזית למעלה בוס להחליף חזית התקן ומיקומי שפעת חזית בוס. (תמונה שונה מן DOC NOCSAE. 002-11m12) אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.

עיצובי קסדה השתנו בהדרגה בעשור האחרון, ואילו סטנדרטי קסדת פוטבול NOCSAE מעולם כללו את faceguard עם hElmet בהערכת מפרטי הביצועים קסדת פוטבול. אמנם, לאחרונה תיקון נעשה לכלול עובר / נכשל ערך של 300 SI עבור השפעות מהירות הנמוכה ביותר (3.46 m / s), את המסירה כללי / נכשל גבול 1,200 SI לא השתנה מאז 1997. ¹⁷ לפני 1997 NOCSAE השתמש 1,500 SI עובר / נכשל קריטריון. הודג'סון et al. (1970) הראה כי ערכי SI של יותר מ -1,000 סכנה לחיים, ואילו ערכי SI של 540 הניבו שברים בגולגולת ליניארי בדיקות השפעת cadaveric שאינן חובשי קסדות. רוב קסדות פוטבול המודרניות הראו ²³ לעבור הרבה מתחת 1,200 מגבלת SI אך לא כולם מתחת 540 SI.

Protocol

ההערה: הפרוטוקול עבור שיטת הבדיקה הציגה מתייחס מסמכי NOCSAE הבאים (הזמינים ב http://nocsae.org/): NOCSAE DOC.002-13m13: "מפרט ביצועים רגילים של קסדות פוטבול מיוצרים חדשים" ^18. NOCSAE DOC.011-13m14d: "מדריך פרוצדורלי יצרני בחירת מדגם מוצרים לצורכי בדיקות לשם NOCSAE התקנים" ^24. NOCSAE DOC.087-12m14: "השיטה המקובלת כיום מבחן השפעת ודרישת PERFORMANCE לכדורגל FACEGUARDS" ^25. NOCSAE DOC.100-96m14: "מדריך לפתרון בעיות לציוד בדיקה ובדיקת IMPACT" ^26. NOCSAE DOC.101-00m14a: "הליכי ציוד כיול" ²⁷

התקנת מבחן 1.

1. לבנות הרכבת מרכבת ירידת תאום חוט NOCSAE כהגדרתו בסעיף 15.1 של NOCSAE DOC. 001, ¹⁸ כמתואר באיור 5. תאשר את זהכל הרכיבים של האסיפה מחוברים באופן מאובטח.
2. צרף בגודל "הגדול" NOCSAE headform אל מכלול מרכבת טיפה על ידי יישור צווארון headform עם המיקום הרצוי על שמאי headform המסובב ועל ידי הידוק טבעת נעילת הליכי headform.
   הערה: אם headform חדש או מתוקן, ראה סעיף 5 של NOCSAE DOC. 100. ²⁶
3. מאובטח לצרף תאוצה triaxial לצלחת תאוצה ממוקם במרכז הכובד של headform. מניח את התאוצה במרכז הצלחת תאוצת הזדנבות הן חורי התאוצה עם החורים בצלחת התאוצה. באמצעות מברג ראש אלן להכניס שני הברגים והדק אותם בכיוון השעון עד תאוצה הוא רכוב מאובטח לצלחת תאוצה.
4. הגדר את המערכת לאיסוף וניתוח נתונים על פי המפרט של היצרן. ²⁸
   1. connect הכבלים להרכבתם רכישת נתונים.
      1. מחבר את כבל תאוצה למפצל קואקסיאליים המשולש, ואז לחבר כבל קואקסיאלי לכל פלט של ספליטר קואקסיאליים.
      2. חבר את הקצה החופשי של כל כבל קואקסיאלי מן ספליטר קואקסיאליים המשולש ליציאת קלט חיישן 1 ערוצים, 2, ו -3 ממוקם על החלק האחורי של מודול המגבר.
      3. חבר כבלים קואקסיאליים מנמלי הפלט של מודול מגבר (ערוצים 1, 2, ו -3) לחיבורים תשומות על החלק הקדמי של מערכת לאיסוף וניתוח נתונים (ערוצים 1, 2, ו -3, בהתאמה).
      4. חבר את הקצה לפצל של כבל RS-232 למחבר האחורי של מערכת לאיסוף וניתוח נתונים.
      5. חברו את כבל RS-232 הנותרים כדי Com Port 1 של מחשב אישי (PC).
   2. כוח על המחשב האישי (PC) כניסה.
   3. הורד והתקן את תוכנת מערכת לאיסוף וניתוח נתונים למחשב.
   4. כוח שבמכלול רכישת נתונים:חברו כל שקע וולט רכיבים 120 למקור חשמל, ואז להעיף את מתג למתג מגבר לתפקיד "על".
   5. לחץ פעמיים על סמל תוכנית רכישת נתונים ממוקם על שולחן העבודה כדי לפתוח את התוכנה.
   6. שים בשורה מבקשת לבדוק את מצב מודול, לחץ "כן".
   7. טען את קובץ התקנת מבחן. לחץ על הכרטיסייה "הגדרות", גלול מטה אל "פתח" ולאחר מכן בחר "הגדרת מבחן".
      1. עיין בספריית המחשב, לאתר ולבחור את קובץ ההתקנה מבחן שכותרתו "NOCSAE1.TSF". לחץ על "טען".
   8. זן מידע חיישן עבור התאוצה.
      1. לחץ על סמל קלט חיישן הצהוב על ערוץ 3 במודול הפעיל.
      2. הכנס את ערך הכיול (mV / G) עבור תאוצת Z- צייר לתוך התיבה "ערך CAL" הטקסט.
      3. לחצו על כפתור ה "prev".
      4. חזור על שלבי 1.4.8.1 - 1.4.8.3 עבור תאוצת ציר y (ערוץ 2) ועבור התאוצת דואר ציר x (ערוץ 1).
      5. לחץ על סמל "שיבה" הירוק כדי לצאת חיישן.
   9. לחץ על הסמל "השמור" הירוק ולאחר מכן שם התקנת המבחן כמו "NOCSAE-יופיטר".
   10. לחץ על "שמור".

2. הכנת קסדה

1. בחר את דגם הקסדה לבדיקת השפעה. לקבלת הסמכת קסדה, דגימות בוחרים לבדיקה פי NOCSAE DOC.011. ²⁴ מבחן במדגם לפי טבלה 1, כפי שהוא מתואר איורים 1 ו -2.
2. בחר faceguards המתאים עבור כל דגם קסדה שנבחר. בשונה מהתקן NOCSAE, לבצע בדיקות השפעת קסדת בסיס עם faceguard בסיס קסדה כאלה.
3. בעזרת מברג פיליפס ראש, חבר את faceguard הנכון מאובטח וכל חומרת faceguard הספציפית לכל קסדה שנבחרה לבדיקה. בניגוד metho המבחן הסטנדרטי NOCSAEד, לבדוק את כל הקסדות עם faceguards המצורפת.
4. קסדות מצב הטמפרטורות לפי טבלה 1, DOC NOCSAE. 002 ^7, ו NOCSAE DOC.087 ²⁵ על ידי חשיפת אותם בסביבת מעבדה או בתא סביבתי. בדיקות טיפת קסדה ראשוניות בטמפרטורת הסביבה.
   1. זז קסדות שנבחרו בסביבת מעבדה, 72 ° F, ± 5 ° F (22 ° C, ± 2 ° C), לפחות 4 שעות לפני הבדיקה.
   2. אם כל ההשפעות טמפרטורת הסביבה נערכו, לחשוף את הקסדה לטמפרטורה מותנה, לפי טבלה 1, עבור 4 אך לא יותר מ 24 שעות. ⁷
      הערה: לפחות שתיים, אבל לא יותר מארבעה מקומות השפעה לגרום SI הגבוה ביותר שנרשם ערכים עבור טיפות טמפרטורת סביבה תיבחנה בטמפרטורה גבוהה.

כיול 3.

1. בצע כיול Headform: כל headform חייב להיות מכויל לפני הבדיקה באמצעות תאוצה triaxial, 3 "במקומות כרית ושחרור MEP כיול / מהירויות כפי שהוגדרו על ידי דו"ח המיון NOCSAE כיול Pad השנתי כי כרית MEP כיול ספציפי.
   1. מאובטח לצרף 3 "כרית MEP כיול על הסדן באמצעות מפתח ברגים אלן.
   2. באמצעות דו"ח מיון Pad NOCSAE כיול השנתי, בחר במיקום השפעה ואת מהירות השפעה המקבילה.
   3. באמצעות הרכבת headform המסובבת ואת מעקה מדריך סדן, להתאים headform וסדן לאורינטצית ההשפעה הרצויה (קדמי, בצד, או למעלה). עיין בטבלה 1, נספח 2 של NOCSAE DOC. 001, ¹⁸ ו NOCSAE DOC. 100. ²⁶
      1. הסר את הבורג להתחדד-loc ממכלול headform המסובב ו לכוון את שמאי headform ליישר-חורי בריח למיקום הרצוי. הכנס ובבטחה faסטן הבריח להתחדד-loc.
      2. שחרר את טבעת הנעילה הליכי headform ולסובב את המיקום האף headform לאוריינטציה הנדרש. הדק היטב את טבעת הנעילה הליכי headform.
      3. שחרר את הברגים שני בסיס צלחת-סדן וחלק סדן עד מיקום השפעה רצוי מושג. הדק בסיס ברגי plate- סדן ולהבטיח כל החיבורים מהודקים בבטחה.
   4. צרף מערכת שחרור לרדת הרכבת מרכבה. הרם את מכלול מרכבת ירידה לגובה של מערכת השחרור. מרכז את מערכת השחרור כדי נקודת החיבור שלה שבמכלול מרכבת טיפה ואז להעיף את המתג למתג עבור מערכת השחרור אלקטרומגנטית למצב "On".
   5. תרי טיפת מרכבת הרכבה לגובה הספציפית שנקבעה על מנת להשיג את מהירות השפעה הרצויה. הערה: לגבהים ספציפיים עשויים להשתנות עבור כל מערכת בשל וריאציות חיכוך. השפעות נוספות עשויות צריכות להתנהל משתנים גובה כדי להבטיח את המהירויות הנכנסות הנכונות הןchieved.
   6. מערכת מוכנה רכישת נתונים להקלטת אירוע (לפי מייצרת מפרטים ^28).
      1. טען את קובץ התקנת מבחן. לחץ על הכרטיסייה "מבחן", ולאחר מכן לחץ על "איסוף נתונים".
      2. עיין בספריית המחשב, לאתר ולבחור את קובץ ההתקנה מבחן שכותרתו "NOCSAE-JoVE.TSF". לחץ על "טען".
      3. לחץ על "אישור".
      4. הקלידו בתיבת הדו-שיח "תיאור" תיאור הבדיקה ולאחר מכן לחץ על מקש "Tab".
      5. לספק מזהה מבחן 5 תווים, הקלד "JoVE1" ולחץ על "המשך".
      6. לחץ על "המשך".
      7. שימו לב הולך ומתחמם המכשור. לאחר הדלפק הגיע 15 שניות, לחץ על "המשך".
      8. שים את המערכת באופן אוטומטי ביצוע כיול תאוצה. לאחר שכל התיבות נצבעות ירוקות, לחץ על "המשך".
   7. שימוש במערכת השחרור, ושחרר את המרכבה להרכבהy ולגרום למערכת רכישת נתונים כדי לתעד את האירוע על ידי מרפרף שני המתגים לעבור זמנית ממוקמים על תיבת בקרת כוח מערכת שחרור.
   8. חישוב ולהקליט את ערך SI שהתקבל. ודא והתוצאה היא 1,200 SI ± 2%.
   9. חזור על שלבי 3.4.2-3.4.8 עד לקבלת תוצאות מתקבלות עבור כל אחד ממיקומי השפעת השלוש נדרש.
      הערה: רפידות כיול יש requalified בשנה במעבדה שצוינה על ידי NOCSAE.
2. בצע בדיקת מערכת לשמור על תוצאות. (ראה סעיף 18, NOCSAE DOC.001 ¹⁸⁾

4. נוהל בדיקה

1. בצע בדיקת מערכת לשמור על תוצאות.
2. להחליף את רפידת MEP המשמש כיול עבור כרית מבחן MEP.
3. מיקום ומהירות השפעה בחר עבור בדיקות על פי טבלה 1.
   הערה: השלכות חייבות להתנהל מתוך מהירות ירידה הנמוכה ביותר ועד לגבוהה ביותר. השפעות טמפרטורת הסביבה שאולd להתנהל לפני שפעות מותנות.
4. כראוי להתאים את המיקום התמצאות סדן headform כדי להשיג את המיקום ההשפעה הרצויה, כפי שהוא מתואר איורים 1 ו -2 ועל פי ההנחיות המפורטות בסעיף 3.
5. בחר קסדה לבדיקה.
6. כראוי להתאים את הקסדה שנבחרה headform פי יצרני הקסדה הולמים הוראות ונהלי NOCSAE. התאם ובבטחה לצרף את קסדות רצועת הסנטר אל headform.
   הערה: בשל אילוצים הנוספים של faceguard, יישום לאור אבקת טלק עשוי לסייע הולם של הקסדה אל headform.
7. צרף מערכת שחרור מכאני לרדת הרכבת מרכבה.
8. תרי טיפת מרכבת הרכבה לגובה הספציפית שנקבעה על מנת להשיג את מהירות השפעה הרצויה.
9. המערכת מוכנה רכישת נתונים עבור הקלטת אירוע. חזור על שלבים 3.4.1 דרך 3.4.8.
10. השימוש במערכת השחרור המכאני ושחרר את carriהרכבת גיל ובמקביל להפעיל את המערכת לאיסוף וניתוח נתונים כדי לתעד את האירוע.
11. מיד לאחר הפגיעה, שיא SI, היק, ותוצאות האצת השיא.
12. השווה את התוצאות רשמו אל עובר / נכשל קריטריונים. בשונה מן התקן NOCSAE, להגדיר עובר / נכשל שווי של 700 SI לכל 5.46, 4.88, ו 4.23 מ '/ משפיע שניות. לשמור על עובר / נכשל קריטריון של 300 SI לכל ההשפעות 3.46 מ '/ שנייה.
13. חזור על שלבי 4.3-4.11 עד לקבלת תוצאות מתקבלות עבור כל ההשפעות הנדרשות.
    הערה: המקובל לבדוק את כל הקסדות עבור מיקום השפעה נתונה לפני שינוי כיוון headform ומצבת סדן.
14. בצע בדיקת מערכת עם השלמת בדיקות לשמור על התוצאות.
15. אימות נתונים: השוו בדיקה מקדימה והמחאות מערכת שלאחר בדיקה ולוודא כי וריאציה כלשהי היא 7% או פחות.

שולחן 1:מטריקס כדורגל קסדה מבחן ירידה מראה משפיע נדרש על ידי מהירות ירידה (m / sec) ומיקום השפעה. (לוח שונה מ DOC NOCSAE. 002-13m13) אנא לחץ כאן כדי לצפות בגרסה גדולה יותר של דמות זו.

תוצאות

ניתוח כמותי מפורט של תוצאות עבור מתודולוגיה זו הוצגה על ידי ואח 'Rush. ^{(שהוגשו)} תקציר של תוצאות אפקטיביות הקשורים של מתודולוגיית הבדיקות קסדה faceguard-פגז יחד מוצג בתוצאות הבדיקה ירידה באמצעות רולינגס קוונטית פלוס, רידל 360, Schutt יון 4D, וקסדות X2 ...

Discussion

המתודולוגיה דיווחה כי זוגות NOCSAE קסדת פוטבול ובדיקות השפעת faceguard ירידה מציעה טכניקה ייחודית להעריך מאפייני ביצועים טובים יותר של קסדות כדורגל מודרניות. השלבים הקריטיים ביותר להערכת מאפיין ביצועים טוב יותר זו של קסדות כדורגל המודרניות הם כדלקמן: 1) כראוי הגדרת ההתקן ה...

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
PCB Triaxial Accelerometers	PCB	Model 353B17
TDAS2 Data Acqusition System	Diversified Technical Systems, Inc.	TDAS2	Or an equivalent Data Acquisition System
Current Source (Amplifier)	Dytran Instruments, Inc.	4114B1	Or equivalent
Velocity gate and flag	CADEX	SB203	Or an equivalent velocimeter
Selected Football Helmet(s)/faceguard assem.			including chinstrap and faceguard hardware
Height Gauge
Torque wrench	Snap-on	QD21000	range to 200 in/lb minimum, 5 % accuracy
Twin-wire Guide Assembly
Drop Carriage	SIRC	1001
1/2" MEP Testing Pad	SIRC	1006
1/8" Faceguard Testing Pad	SIRC	1007
3" MEP Calibration Pad	SIRC	1005	Including Annual NOCSAE Calibration Pad Qualification Report
3/8" Hook-eye Turnbuckle	SIRC	1043	Forged Steel with a 6" take-up
1/8" Wire Rope Thimble	SIRC	1044
1/8" Spring Music Wire	SIRC	1045
1/8" Wire Rope, Tiller Rope Clamp, Bronze	SIRC	1046
3/8" 16 x 3 “ Eye Bolt	SIRC	1041
3/8" Forged Eye Bolt	SIRC	1040
Right Angle DC Hoist Motor	SIRC	2000
Single Groove Sheave (Pulley), 3 ¾"	SIRC	2002
Top Mount Plate	SIRC	2003
18" Top Channel Bracket	SIRC	2004
Wall Mount Channel Bracket, 4' x 1 5/8"	SIRC	2005
Mechanical Release System	SIRC	2006
Lift Cable, Wire Rope, 20' Coil	SIRC	2007
Anvil Base Plate	SIRC	2010
Anvil	SIRC	2011
Headform Adjuster	SIRC	2012
Headform Rotator Stem	SIRC	2013
Headform Threaded Lock ring	SIRC	2016
Headform Collar	SIRC	2014
Nylon Bushing	SIRC	1803
Small Headform	SIRC	1100
Medium Headform	SIRC	1101
Large Headform	SIRC	1102
Taper-Loc Bolt
DC Motor Speed Controller (Reversible)	SIRC	2001