ГОСТ Р ИСО 16840-2-2020 Сиденья кресел-колясок. Часть 2. Определение физико-механических характеристик подушек сидений, предназначенных для сохранения целостности тканей

ГОСТ Р ИСО 16840-2-2020

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

СИДЕНЬЯ КРЕСЕЛ-КОЛЯСОК

Часть 2

Определение физико-механических характеристик подушек сидений, предназначенных для сохранения целостности тканей

Wheelchair seating. Part 2. Determination of physical and mechanical characteristics of seat cushions intended to manage tissue integrity

ОКС 11.180.10

ОКП 945150

Дата введения 2021-06-01

Предисловие

1 ПОДГОТОВЛЕН Федеральным государственным унитарным предприятием "Российский научно-технический центр информации по стандартизации, метрологии и оценке соответствия" (ФГУП "") на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 4

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 381 "Технические средства и услуги для инвалидов и других маломобильных групп населения"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 30 ноября 2020 г. N 1213-ст

4 Настоящий стандарт идентичен международному стандарту ИСО16840-2:2018* "Сиденья кресел-колясок. Часть 2. Определение физико-механических характеристик подушек сидений, предназначенных для сохранения целостности тканей" (ISO 16840-2:2018 "Wheelchair seating - Part 2: Determination of physical and mechanical characteristics of seat cushions intended to manage tissue integrity", IDT)

________________

* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - .

5 ВЗАМЕН ГОСТ Р ИСО 16840-2-2015

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации". Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а текст официальных изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

Предисловие к ИСО 16840-2:2018

Международная организация по стандартизации (ИСО) является Всемирной федерацией национальных органов по стандартизации (членов ИСО). Разработку международных стандартов, как правило, осуществляют технические комитеты ИСО. Любая организация - член ИСО, заинтересованная темой, для работы над которой создан соответствующий технический комитет, имеет право быть представленной в этом комитете. Международные правительственные и неправительственные организации, взаимодействующие с ИСО, также принимают участие в работах. ИСО тесно сотрудничают с Международной электротехнической комиссией (МЭК) по всем вопросам стандартизации в области электротехники.

Процедуры, использованные при разработке настоящего стандарта, а также процедуры его дальнейшей актуализации описаны в Руководстве ИСО/МЭК, часть 1. В частности, следует отметить, что для различных типов документов ИСО применяют разные критерии утверждения. Настоящий стандарт разработан в соответствии с редакционными правилами Руководства ИСО/МЭК, часть 2 (см. www.iso.org/directives).

В настоящем стандарте некоторые элементы могут быть объектами патентных прав. ИСО не несет ответственности за идентификацию отдельных или всех подобных патентных прав. Сведения обо всех патентных правах, идентифицированных при разработке настоящего стандарта, содержатся во введении и/или в перечне переданных в ИСО патентных деклараций (см. www.iso.org/patents).

Любое торговое наименование, использованное в настоящем стандарте, является информацией, приводимой для удобства пользователей, и не является свидетельством в пользу того или иного товара.

Для пояснения смысла специальных терминов и выражений ИСО, имеющих отношение к подтверждению соответствия, а также информации о приверженности ИСО принципам Всемирной торговой организации (ВТО) в отношении технических барьеров в торговле (ТБТ), приведен следующий URL-адрес: www.iso.org/iso/foreword.html.

ИСО 16840-2 подготовлен Техническим комитетом ИСО/ТК 173 "Средства помощи для лиц с ограничениями жизнедеятельности", подкомитетом ПК 1 "Кресла-коляски".

Данное второе издание отменяет и заменяет первое издание (ИСО 16840-2:2004), существенные элементы которого пересмотрены. Список всех частей международного стандарта ИСО 16840 можно найти на интернет-сайте ИСО.

Введение

Сиденье кресла-коляски принадлежит к сфере деятельности службы реабилитации, включающей выбор и предоставление реабилитационных изделий в виде сидений кресел-колясок, которые обеспечивают улучшенную опору тела и предотвращают травмы пользователя кресла-коляски. Сиденья проектируют и изготавливают для того, чтобы удовлетворить требования людей с различными типами и степенью ограничения жизнедеятельности. Некоторые изделия, такие как подушки сидений кресел-колясок, разрабатывают для того, чтобы сохранять целостность ткани тела у тех лиц, которые подвержены риску или уже имеют пролежневые язвы.

Испытания, описанные в настоящем стандарте, предназначены для дифференцирования рабочих характеристик подушек сидений, и не предназначены для ранжирования, или качественной оценки подушек, или для того, чтобы учитывать эти характеристики относительно индивидуальных требований пользователей. Взаимосвязь с клинической эффективностью хотя и подразумевалась, но не была проверена на достоверность. Планируется, что настоящий стандарт будет развиваться после того, как его клиническая значимость будет подтверждена. Настоящий стандарт описывает конкретно методы испытания физико-механических свойств подушек сиденья.

Условия испытаний имитируют симметричную анатомию и осанку пользователя. Выбор нагрузок, применяемых в настоящем стандарте, осуществлен на основании 50-го процентиля в группе пользователей кресел-колясок и не использован для описания характеристик подушек для лиц с ожирением или для оценки максимально допустимой массы для подушки сиденья. В приложении В приведены типовые диапазоны значений для измеряемых величин.

Испытания на стойкость к возгоранию описаны в ИСО 7176-16 или в случае наличия устройств поддержки положения тела, предназначенных для сохранения целостности тканей, в ИСО 16840-10.

1 Область применения

Настоящий стандарт определяет аппаратуру, методы испытания, а также требования к характеристикам подушек сидений кресел-колясок, предназначенных для сохранения целостности тканей человека и предотвращения травм. Условия испытаний имитируют симметричную анатомию и осанку и не отражают эффективность подушки для отдельных пользователей. Нагрузки отражают воздействия таза пользователей кресел-колясок из 50-го процентиля и не предполагают определения максимально допустимой массы для подушки или характеристик подушек для лиц с ожирением. Не все методы испытаний могут быть применимы к существующим и будущим технологиям производства подушек. Настоящий стандарт не включает методы испытания или требования для определения сопротивления к огнестойкости подушек.

Настоящий стандарт также может быть применим к другим поддерживающим устройствам, обеспечивающим целостность тканей человека, а также к подушкам, предназначенным для использования в местоположениях, отличающихся от кресел-колясок.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты. Для датированных ссылок применяют только указанное издание ссылочного стандарта, для недатированных - последнее издание (включая все изменения).

ISO 1302:2002, Geometrical Product Specifications (GPS) - Indication of surface texture in technical product documentation [Геометрические характеристики изделий (GPS). Обозначение текстуры поверхности в технической документации на изделия]

ISO 7176-26, Wheelchairs - Part 26: Vocabulary (Кресла-коляски. Часть 26. Словарь)

ISO 9073-8:1995, Textiles - Test methods for nonwovens - Part 8: Determination of liquid strikethrough time (simulated urine) [Текстиль. Методы испытания нетканых материалов. Часть 8. Определение времени просачивания жидкости (имитация мочи)]

ISO 10993-1:2003, Biological evaluation of medical devices - Part 1: Evaluation and testing (Биологическая оценка медицинских изделий. Часть 1. Оценка и испытания)

ISO 16840-1:2006, Wheelchair seating - Part 1: Vocabulary, reference axis convention and measures for body segments, posture and postural support surfaces (Сиденья кресел-колясок. Часть 1. Словарь, условные обозначения опорных осей и размеров поверхностей, поддерживающих положение тела)

ISO/IEC Guide:98-3, Guide to the expression of uncertainty in measurement (Неопределенность измерения. Часть 3. Руководство по выражению неопределенности измерения)

FMVSS 209, Standard N 209: Seat belt assemblies. Federal Motor Vehicle Safety Standards, 49 CFR part 571.209, 1 October, 1992 (Комплекты ремней безопасности. Федеральные стандарты по безопасности транспортных средств, Свод федеральных нормативных актов, раздел 49, часть 571.209, 1 октября 1992)

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины и определения по ИСО 7176-26, ИСО 16840-1, а также нижеследующие термины с соответствующими определениями.

ИСО и МЭК поддерживает терминологические базы данных в области стандартизации, доступные по следующим адресам:

- ISO Online browsing platform: available at http://www.iso.org/obp

- IEC Electropedia: http://www.electropedia.org/

3.1 нагрузочный индентор для подушки (cushion loading indenter; CLI): Устройство, которое используют для приложения усилия к подушке сиденья для определения ее поддерживающих характеристик.

Примечание - Нагрузочный индентор для подушки может состоять из податливых (деформируемых) или жестких нагрузочных элементов.

3.1.1 индентор с нагрузочным контуром (loaded contour indenter; LCI): CLI (3.1), воспроизводящий седалищные бугры и вертела бедренной кости, используемый для измерения способности подушки сиденья повторять соответствующие контуры тела под нагрузкой.

3.1.2 жесткий нагрузочный индентор для подушки (rigid cushion loading indenter; RCLI): CLI (3.1) с жестким внешним поверхностным контуром.

3.1.2.1 удароамортизирующий жесткий нагрузочный индентор для подушки (impact damping rigid cushion loading indenter; IDRCLI): RCLI (3.1.2), который оснащен инструментами и который используют для быстрого приложения нагрузок к подушке, чтобы определить ее способность амортизировать удары.

3.2 опорные точки (base-points): Самые низкие точки поверхности RCLI (3.1.2) в рабочем положении.

Примечание - Опорные точки RCLI воспроизводят седалищные бугры таза.

3.3 глубина нагрузочного контура (loaded contour depth): Максимальное изменение формы по вертикали, возникающее при нагружении поверхности подушки в области, предназначенной для ягодиц.

4 Обозначения и сокращения

a - ускорение

5 Аппаратура

5.1 Нагрузочное устройство

Средство приложения вертикальной нагрузки не более 830 Н к подушке сиденья со способностью измерять смещение относительно поверхности базовой плоскости RCLI с точностью ±1 мм, как установлено на рисунке 1, так что нагрузка остается нормальной к базовой поверхности во время всего испытания.

a) Нагрузку прикладывают в передне-заднем положении, определенном в таблице A.1, в диапазоне от 0 до 830 Н, как показано на рисунке 1.

Примечание - Требуемая точность нагружения установлена для каждого метода испытаний.

b) Подушка сиденья опирается на жесткую горизонтальную поверхность, так что основание (база) подушки не деформируется при нагружении.

5.2 Жесткий нагрузочный индентор для подушки (RCLI)

Средство нагружения подушки с жестким внешним поверхностным контуром, которое должно:

a) быть изготовлено из жесткого материала, такого как древесина или стекловолокно;

b) удовлетворять требованиям, определенным в приложении А.

5.3 Удароамортизирующий жесткий нагрузочный индентор (IDRCLI)

Средство нагружения подушки с помощью RCLI с равномерно распределенным грузом (500±10) Н с акселерометром, закрепленным на базовой плоскости в месте, определенном в 5.6 d), с целью измерения замедления индентора при резком (стремительном) приложении нагрузки к подушке.

5.4 Устройство приложения силы

Средство приложения вертикальной нагрузки в диапазоне от 0 до (225±5) Н к нагрузочному контуру индентора.

5.5 Датчик смещения

Средство измерения вертикального смещения верхней поверхности RCLI в диапазоне от 0 до 200 мм с точностью ±1 мм во время нагружения.

5.6 Удародемпфирующее устройство

Средство измерения рассеивания ударного нагружения подушки сиденья:

a) включающее в себя жесткий полый каркас, образующий наружный контур RCLI;

b) с наполнением, обеспечивающим общую массу IDRCLI, равную (500±10) Н.

Примечание - Для этой цели могут быть использованы металлические сферы, укладываемые на дно RCLI и фиксируемые с помощью клея или спайки;

c) способное приложить ударную нагрузку к подушке, используя IDRCLI, как показано на рисунке 2;

d) способное регистрировать ускорение по крайней мере по одной оси, ориентированной по нормали к поверхности IDRCLI, в диапазоне от минус 100 мс до плюс 100 мс с частотной характеристикой не менее 30 Гц и включающее соответствующий фильтр защиты от наложения спектров; причем акселерометр должен быть зафиксирован на верхней поверхности IDRCLI на центральной линии с отступом (127±2) мм от заднего края IDRCLI;

e) включающее жесткую пластину, изготовленную из фанеры или аналогичного материала, размерами (500±5)х(500±5)х(15±1) мм, прикрепленную шарнирно с одного края и обеспечивающую опору для подушки и IDRCLI под углом (10±1)°;

f) включающее два резиновых цилиндрических стопора диаметром (25±5) мм, центры которых расположены в углах жесткой пластины на расстоянии 25 мм от передней и боковой кромок пластины, имеющих твердость по Шору А (60±5) и поддерживающих пластину со стороны, противоположной шарнирному креплению, таким образом, чтобы обеспечить ее горизонтальное положение при упоре на стопоры;

g) включающее блок для поддержки жесткой пластины под углом (10±1)° к горизонтали, который может быть удален менее чем 0,1 с, вызывая падение и перемещение пластины в горизонтальное положение;

h) способное устойчиво располагать IDRCLI относительно жесткой пластины.

Примечание - Для этой цели во время размещения IDRCLI на испытуемой подушке можно использовать устройство для выравнивания.

Размер в миллиметрах

1 - привод для приложения нагрузки; 2 - рама; 3 - жесткий стержень; 4 - точка приложения нагрузки; 5 - датчик смещения, 6 - базовая плоскость; 7 - способ фиксации под подушкой; 8 - RCLI; 9 - подушка

Рисунок 1 - Нагружающее устройство с базовой плоскостью, расположенной на верхней поверхности RCLI, и датчик смещения

Размер в миллиметрах

1 - верхняя поверхность; 2 - IDRCLI; 3 - стопор; 4 - жесткая пластина; 5 - поддерживающий блок; 6 - акселерометр; 7 - подушка; a - направление падения; b - направление удаления; с - параллельные пластины

Рисунок 2 - Удароамортизирующее устройство

5.7 Нагрузочный контурный индентор (CLI)

CLI, воспроизводящий седалищные бугры и вертела бедренной кости с нижеследующим в соответствии с рисунком 3:

a) два индентора диаметром (50±2) мм, центры которых находятся на расстоянии (120±5) мм, воспроизводящие седалищный* бугры;

________________

* Текст документа соответствует оригиналу. - .

b) два индентора диаметром (25±1) мм, центры которых находятся на расстоянии (380±10) мм, воспроизводящие вертела бедренной кости;

c) жесткий стержень длиной (400±20) мм;

d) тканая лента шириной (50±2) мм в соответствии с требованиями FMVSS 209, прикрепленная к стержню в точках на расстоянии (380±10) мм между центрами с помощью монтажных болтов с резьбой, чтобы лента находилась посередине между инденторами диаметром (25±1) мм и стержнем. Тканую ленту закрепляют на стержне таким образом, чтобы она проходила над инденторами диаметром 50 мм и под инденторами диаметром 25 мм.

5.8 Устройство для измерения толщины подушек сидений

Средство измерения толщины подушек сидений в заданном месте, которое:

a) использует круглую пластину диаметром (50±2) мм, прикрепленную к датчику смещения, смонтированному на нагружающем устройстве посредством жесткой муфты;

b) позволяет вертикальное смещение круглой пластины;

c) способно приложить к подушке вертикальную нагрузку, равную (3±1) Н;

d) может быть расположено над испытуемой подушкой на расстоянии (125±2) мм от заднего края подушки и на расстоянии (55±2) мм в сторону от средней линии.

Примечание - Может потребоваться такая конструкция устройства, в которой круглая пластина размещена в других местах на верхней поверхности подушки сиденья.

5.9 Условия проведения испытаний

Окружающая среда с температурой (23±2)°С и относительной влажностью (50±5)%, которые могут быть определены в соответствии с ИСО 554.

1 - сетчатая тканая лента шириной 50 мм; 2 - индентор размером 50х50 мм; 3 - индентор размером 10х25 мм для наружной нагрузки

Рисунок 3 - Нагрузочный контурный индентор

6 Подготовка испытуемой подушки

6.1 Выбор подушки

Для испытания применяют неиспользованный образец подушки сиденья шириной и длиной от 400 до 425 мм. При наличии покрытия удостоверяются в том, что оно установлено на подушке в положении, указанном производителем.

Примечание - Подушка шириной и длиной от 400 до 425 мм имеет подходящие размеры для индентора, описанного в приложении А. Инденторы для испытаний подушек других размеров представлены в приложении D.

6.2 Предварительная подготовка подушки

Выполняют следующее:

a) выдерживают подушку в ненагруженном состоянии не менее 12 ч в условиях для испытаний при окружающей температуре (23±2)°С и относительной влажности (50±5)%;

b) если указано изготовителем, регулируют подушку таким образом, чтобы она могла выдержать нагрузку (830±10) Н, используя RCLI;

c) прикладывают нагрузку, равную (830±10) Н, используя RCLI в течение не менее 120 с и не более 180 с;

d) снимают нагрузку и позволяют подушке восстановиться в течение не более 120 с;

e) повторяют шаги по перечислениям с) и d) таким образом, чтобы в общей сложности получилось два повтора;

f) позволяют подушке восстановиться в течение не менее 5 мин и не более 60 мин.

6.3 Установка

Перед проведением испытания на подушке выполняют следующие действия:

a) если изготовителем определено, что подушка должна быть отрегулирована в соответствии с формой тела пользователя, регулируют подушку с помощью заданного индентора таким образом, чтобы она могла выдержать заданную нагрузку;

b) если подушка содержит материал, который смещается и не возвращается в исходное положение после приложения нагрузки, перенастраивают подушку в соответствии с требованиями изготовителя;

c) дают возможность подушке восстановиться в течение от 5 до 60 мин.

7 Последовательность испытания

Проводят испытания, регламентированные в разделах 8-14, в любой последовательности.

8 Фрикционные характеристики

8.1 Обоснование

Некоторые подушки предназначены для облегчения перемещения, другие - для удержания пользователя. В данном разделе описаны измерения для определения скользящих свойств покрытия подушки. В настоящее время продолжается работа по установлению соответствующих характеристик подушки (включая коэффициент трения ткани), влияющих на сопротивление скольжению подушки. Дополнительную информацию можно найти в С.3 приложения С, в котором описано испытание на сопротивление скольжению для выявления поверхностных и объемных характеристик подушек кресел-колясок.

8.2 Метод испытаний

С помощью стандартного метода испытания определяют коэффициент трения поверхности материалов, соприкасающихся с пользователем.

Пример - BS 3424-10 предлагает адекватный стандартный метод определения коэффициента трения материала.

8.3 Отчет об испытании

Указывают данные стандартного метода, использованного для определения коэффициента трения материала.

9 Амортизация удара при нормальных условиях нагружения

9.1 Обоснование

Данное испытание позволяет определить характеристики подушки кресла-коляски, которые отражают ее способность уменьшать ударную нагрузку на ткани тела пользователя и обеспечивать устойчивое положение тела. Способность подушки сиденья амортизировать удар уменьшает пиковые давления при такой ударной нагрузке, как скатывание с бордюра или другое препятствие. Амортизация удара связана с гистерезисом (см. раздел 14).

9.2 Метод испытания

Подготавливают подушку, как указано в 6.2 и 6.3, и выполняют следующие испытания в последовательности, определенной ниже:

a) помещают блок под жесткую пластину таким образом, чтобы угол между горизонтальной испытуемой поверхностью и жесткой пластиной составлял (10±1)°;

b) размещают IDRCLI и подушку в удароамортизирующем устройстве так, чтобы передний край IDRCLI был выровнен с шарнирно-закрепленным краем жесткой пластины, а опорные точки IDRCLI располагались в месте, предусмотренном изготовителем.

Примечания

1 На плоской подушке опорные точки IDRCLI располагают на расстоянии (125±10) мм от заднего края подушки.

2 Для обеспечения воспроизводимости результатов акселерометр на IDRCLI размещают на значительном расстоянии от шарнирно-закрепленной жесткой пластины, как указано в 5.6, перечисление d);

c) начинают регистрировать ускорение IDRCLI перед тем, как отпустить пластину на следующем шаге d);

d) через (180±10) с после размещения IDRCLI на подушке удаляют блок за время менее чем 0,1 с, чтобы жесткая пластина упала на резиновые стопоры;

e) останавливают регистрацию после того, как ускорение уменьшится до значения, равного 1% от максимального;

f) снимают нагрузку и делают перерыв между испытаниями на (300±10) с, во время которого переустанавливают подушку, как описано в 6.3, перечисление b);

g) повторяют шаги по перечислениям с)-f) еще два раза. В общей сложности должно получиться три повторения.

Типовой результат изображен на рисунке 4, где на вертикальной оси отображается ускорение IDRCLI, м/с, и на горизонтальной оси - время, мс.

X - время, мс; Y - ускорение, приведенное к ускорению силы тяжести (9,81 м/с); a - удаление блока и свободное падение; b - первый удар; c - второй удар; d - базисный уровень

Примечание - В этом примере высокочастотные компоненты сигнала ускорения являются типичными и отражают вибрацию в системе.

Рисунок 4 - Типовой результат испытаний на амортизацию удара, представленный в виде графической зависимости ускорения от времени, мс

9.3 Метод расчета

Собранные данные необходимо выровнять с помощью низкочастного фильтра Баттерворта 3-го порядка или аналогичного фильтра с частотой среза 0,25 Гц. Отфильтрованные данные используют для вычисления следующих параметров:

a) величины первоначального удара (удар 1) для каждого повторения, м/с;

b) величины второго удара (удар 2) для каждого повторения, м/с;

c) среднего значения удара 1 и удара 2 для всех трех повторений, м/с;

d) процентного отношения удара 2 к удару 1.

9.4 Отчет об испытании

a) Приводят в отчете данные о среднем значении удара 1 для всех испытаний и среднем процентном отношении удара 2 к удару 1 для всех испытаний.

b) Включают в отчет график зависимости ускорения от времени в миллисекундах, как показано на рисунке 4.

10 Восстановление

10.1 Обоснование

Характеристики восстановления подушки сиденья отражают способность подушки восстанавливать после периода нагружения свою донагрузочную форму и размеры. Восстановление может относиться к повторным нагружениям и служить признаком износа. С целью исследования изменений характеристик подушки при эксплуатации, таких как восстановление, планируется разработка следующей части серии стандартов ИСО 16840. В свою очередь, некоторые подушки сиденья предназначены для моделирования формы тела пользователя за счет вязкоупругих свойств материала, и им требуется значительное время для возврата к первоначальной форме. В ряде случаев для подушек сидений используют материалы с податливыми компонентами, удобно приспосабливающимися к телу пользователя, что требует дополнительных манипуляций для восстановления исходной формы подушек.

10.2 Метод испытания

Следующий метод следует выполнять без смещения подушки во время испытания. Если при измерении толщины подушки невозможно избежать ее смещения, необходимо отметить это в отчете об испытании, а нарушения должны быть минимизированы. В оптимальном случае устройство для измерения толщины подушки сиденья (5.8) размещают на испытательном устройстве (5.1), если такое измерение необходимо, и удаляют при нагружении RCLI.

a) Обеспечивают предварительные условия и устанавливают подушку, как определено в 6.2 и 6.3.

b) Помещают RCLI в нагружающее устройство, как определено в 5.1.

Примечание - Для данного испытания привод для приложения нагрузки не требуется; вертикальную нагрузку к RCLI можно прикладывать с помощью свободных грузов.

c) На испытуемой подушке отмечают линию опорных точек, прямую линию в передне-задней (А-Р) плоскости, соединяющей две наиболее низкие точки RCLI таким образом, чтобы эти опорные точки RCLI были выравнены с соответствующей частью подушки.

d) На испытуемой подушке отмечают точку-ориентир в месте пересечения линий опорных точек, описанной в перечислении с), и линии, параллельной оси и расположенной на середине расстояния между опорными точками RCLI.

e) До размещения подушки приводят круглую пластину устройства для измерения толщины подушки сиденья в контакт с горизонтальной пластиной с помощью нагрузки (3±1) Н и регистрируют вертикальное расстояние от базовой плоскости с точностью до 1 мм (измерение А).

f) После размещения подушки приводят круглую пластину устройства для измерения толщины подушки сиденья в контакт с подушкой таким образом, чтобы оно было отцентрировано по отмеченной на подушке точке-ориентире радиусом 2 мм. Прикладывают контактную нагрузку (3±1) Н и регистрируют вертикальное расстояние от базовой плоскости (измерение В).

g) Размещают подушку на нагружающем устройстве таким образом, чтобы опорные точки RCLI были выравнены с линией опорных точек на подушке и осевой линией RCLI и подушки с допуском ±10 мм.

h) С помощью RCLI прикладывают нагрузку, равную (500±10) Н через 5-10 с, и удерживают ее в течение (1200±60) с.

i) Снимают нагрузку.

j) Через (25±2) с после удаления нагрузки приводят круглую пластину устройства для измерения толщины подушки сиденья в контакт с подушкой таким образом, чтобы оно было отцентрировано по отмеченной на подушке точке-ориентиру радиусом 2 мм; прикладывают контактную нагрузку, равную (3±1) Н, и регистрируют вертикальное расстояние от базовой плоскости с точностью до 1 мм (измерение C).

k) Снимают круглую пластину с поверхности подушки.

l) Через (1200±60) с после снятия нагрузки приводят круглую пластину устройства для измерения толщины подушки сиденья в контакт с подушкой таким образом, чтобы оно было отцентрировано по отмеченной на подушке точке-ориентиру радиусом 2 мм; прикладывают контактную нагрузку, равную (3±1) Н, и регистрируют вертикальное расстояние до базовой плоскости с точностью до 1 мм (измерение D).

m) Повторяют шаги по перечислениям е)-I) еще два раза так, чтобы в общей сложности получилось три повтора, переустанавливая подушку между измерениями, как определено в 6.3, перечисление b).

10.3 Отчет об испытании

В добавление к информации, требуемой, как определено в разделе 16, в отчет включают следующие сведения:

a) двухмерные координаты точки-ориентира на испытуемой подушке относительно средней линии и задней стороны подушки;

b) смещалась ли подушка во время испытания для того, чтобы выполнить измерения с помощью устройства измерения толщины подушки сиденья;

c) среднее значение исходной (начальной) толщины подушки при размещении RCLI (B-A) на опорных точках;

d) среднее значение отношения толщины восстановления в течение 25 с к исходной толщине при размещении RCLI на опорных точках:

;

е) среднее значение отношения толщины восстановления в течение 1200 с к исходной толщине при размещении на опорных точках:

.

11 Глубина нагруженного контура и прогиб при перегрузке

11.1 Обоснование

Способность подушки обеспечивать целостность анатомических тканей зависит от ее способности охватывать тазобедренный сустав. Кроме того, для пользователя важно также обеспечивать безопасность за счет амортизирующего "подушечного" эффекта. При испытании на перегрузку измеряют значение прогиба, возникающего при увеличении нагрузки на 33% и на 66% сверх предусмотренной. Подушка считается загруженной сверх допустимой нормы, если увеличение нагрузки не вызывает соответствующего увеличения прогиба. Подушки с большим прогибом в перегруженном состоянии лучше защищены от касания дна.

Данное испытание характеризует две способности подушки:

a) способность принимать форму по контуру с учетом первоначального контура и контура, вызванного нагрузкой;

b) способность подушки выдерживать состояние перегрузки.

11.2 Метод испытания

a) Подготавливают подушку для испытания, как определено в 6.2 и 6.3.

b) Размещают испытуемую подушку на плоской горизонтальной поверхности.

c) Измеряют толщину подушки относительно горизонтальной опорной поверхности с точностью 1 мм в месте, находящемся на расстоянии от задней границы подушки, соответствующем расстоянию до седалищных бугров тазобедренного сустава, указанному изготовителем, прикладывая нагрузку, равную (1,5±0,5) Н, с помощью устройства для измерения толщины подушки сиденья; контурные подушки измеряют по боковому краю, а выпуклые или плоские подушки - по средней линии.

Примечание - В случае выпуклых или плоских подушек толщину подушки измеряют на расстоянии (125±10) мм от ее заднего края.

d) Повторяют шаг по перечислению с) два раза таким образом, чтобы в общей сложности получилось три повтора, и определяют среднюю толщину подушки с точностью до 1 мм.

Примечание 1 - Для обеспечения гарантии постоянства (консистентности) измерений можно использовать жесткий лист материала известной толщины без прогиба материала. Значение толщины этого листа следует вычесть перед регистрацией толщины подушки.

Примечание 2 - На рисунке 5 показаны места измерения, как описано выше.

e) Приводят LCI в устройстве для приложения усилия в контакт с подушкой таким образом, чтобы опорные точки были расположены в месте, указанном изготовителем.

Примечание - На плоской подушке опорные точки LCI расположены на расстоянии (125±10) мм от заднего края подушки.

1 - контурная подушка; 2 - плоская подушка; 3 - выпуклая подушка; 4 - боковая граница; а - толщина в ненагруженном состоянии; b - толщина опорной поверхности, измеренная после размещения планки (доски) для выравнивания податливого материала

Рисунок 5 - Метод измерения вогнутой и выпуклой верхней поверхностей подушки сиденья

f) Прикладывают вертикальную нагрузку, равную (135±5) Н.

g) Через (300±10) с измеряют вертикальное расстояние от горизонтальной опорной поверхности до нижней поверхности LCI с точностью до 1 мм ().

h) Увеличивают нагрузку на LCI до (180±5) Н.

i) Через (60±5) с после увеличения нагрузки повторно измеряют вертикальное расстояние от горизонтальной опорной поверхности до нижней поверхности LCI с точностью до 1 мм ().

j) Увеличивают нагрузку на LCI до (225±5) Н.

k) Через (60±5) с после увеличения нагрузки повторно измеряют вертикальное расстояние от горизонтальной опорной поверхности до нижней поверхности LCI с точностью до 1 мм ().

l) Повторяют шаги по перечислениям е)-k) еще два раза таким образом, чтобы в общей сложности получилось три повтора с интервалами (300±10) с между измерениями и переустанавливая подушку между измерениями, как определено в 6.3, перечисление b).

11.3 Метод расчета

a) Используя средние значения и , вычисляют глубину нагруженного контура, равную -, и регистрируют ее с точностью до 1 мм.

b) Используя средние значения и , вычисляют прогиб при перегрузке , равный -, и регистрируют его с точностью до 1 мм.

c) Используя средние значения и , вычисляют прогиб при перегрузке , равный -, и регистрируют его с точностью до 1 мм.

11.4 Отчет об испытании

В дополнение к обязательной информации, которая определена в разделе 16, в отчет включают глубину нагруженного контура, прогиб при перегрузке и прогиб при перегрузке .

12 Протечки воды

12.1 Обоснование

Подушки могут подвергаться воздействию пролитых жидкостей или мочи. В данном испытании определяют время проникновения жидкостей через покрытие (протечек).

Примечание - Данное испытание может быть непригодно для изделий из резины или с полимерным покрытием, которые могут образовать герметичную изоляцию с испытательной установкой. Это приводит к получению значений времени, значительно превосходящих целесообразные, и к невозможности измерения протекания, так как испарение и затекание существенно превосходят наблюдаемую протечку.

12.2 Метод испытания

Применяют методы, установленные в ИСО 9073-8, с ограничением по времени, равным (3600±10) с.

12.3 Отчет об испытании

Требования к регистрации результатов испытаний определены в разделе 16.

13 Биосовместимость

13.1 Обоснование

Целостность анатомических тканей тела человека может быть нарушена вследствие контакта кожи с компонентами подушки сиденья. Данный метод испытания определяет процедуру испытания на биосовместимость компонентов подушек, находящихся в прямом контакте с кожей при нормальном использовании, или когда их неправильно применяют, или в случае невозможности предотвратить контакт этих компонентов с кожей. Данное испытание также предназначено для демонстрации биосовместимости в тех случаях, когда компоненты подушки вступают в контакт с открытыми ранами.

13.2 Метод испытания

Применяют метод испытания, описанный в ИСО 10993-1, к любым частям подушки сиденья, которые могут вступать в контакт с кожей пользователя.

13.3 Отчет об испытании

Требования к регистрации результатов испытаний определены в разделе 16.

14 Испытание на гистерезис

14.1 Обоснование

Испытание на гистерезис позволяет получить информацию о гистерезисной характеристике подушки сиденья. Гистерезис позволяет измерять энергию, рассеянную на подушке во время цикла нагружения и разгрузки. Гистерезис часто связан с явлением амортизации удара (раздел 9). Подушки с более высокими значениями гистерезиса способны гасить энергию при использовании кресел-колясок на неровных поверхностях или во время спуска по ступенькам, что позволяет предотвратить перенос энергии удара на ткани тела пользователя.

14.2 Метод испытания

a) Обеспечивают предварительные условия и устанавливают подушку, как определено в 6.2 и 6.3.

b) Используя нагружающее устройство, приводят RCLI в контакт с испытательной поверхностью, используемой для поддержки подушки сиденья. Обнуляют датчик высоты или иным образом компенсируют высоту принадлежностей индентора.

c) Поднимают RCLI таким образом, чтобы подушка могла быть размещена на основании испытательной установки.

d) Приводят RCLI в контакт с подушкой таким образом, чтобы опорные точки индентора находились на расстоянии (125±10) мм от заднего края подушки или были выравнены с аналогичной частью подушки.

e) Прикладывают к подушке начальную нагрузку, равную 8 Н.

f) Выполняют цикл нагрузок от 8 до 750 Н и в обратном порядке со скоростью 1 мм/с.

g) Непрерывно регистрируют силу, толщину и время.

h) Делают перерыв между испытаниями на время (300±10) с, необходимое на восстановление подушки, переустанавливая подушку, как описано в 6.3, перечисление b).

i) Повторяют шаги по перечислениям b)-h) еще два раза, чтобы получить в итоге три набора данных.

14.3 Метод расчета

Определяют следующие значения:

a) толщину во время приложения следующих сил: 8, 250, 500, 750, 500, 250, 8 Н. Регистрируют толщину, соответствующую каждому значению силы;

b) среднюю толщину при сжатии по времени приложения сил 8, 250, 500, 750 Н на основании трех наборов данных;

c) среднюю толщину при снятии нагрузки 500, 250, 8 Н на основании трех наборов данных;

d) показатели гистерезиса:

;

.

14.4 Отчет об испытании

В дополнение к обязательной информации, которая определена в разделе 16, в отчет:

a) вносят показатели гистерезиса для сил 250 и 500 Н, вычисленные в 14.3, перечисление d);

b) строят график средних значений толщины при сжатии нагрузкой и снятии нагрузки, вычисленные в 14.3, перечисления b) и с).

15 Отчет об испытаниях

Отчет об испытаниях должен содержать следующую информацию:

a) ссылку на стандарт, например ИСО 16840-2;

b) наименование, адрес и статус аккредитации испытательной лаборатории;

c) дату составления отчета об испытаниях;

d) наименование и адрес изготовителя подушки;

e) модель, тип и номинальный размер, однозначно описывающие подушку, включая серийный номер и номер партии, а также внутренний контрольный номер, при его наличии;

f) используемое покрытие подушки;

g) процедуру подготовки испытуемой подушки, включая установку и регулировку, а также тип RCLI, использованного для испытаний;

h) характеристики испытуемой подушки, как описано в ISO/IEC Guide 98-3;

i) любые отклонения от описанных методов испытаний.

16 Требования к раскрытию информации

При раскрытии результатов испытаний в листах спецификации изготовитель обязан включить следующую информацию:

a) модель, тип и номинальный размер, однозначно описывающие подушку;

b) покрытие, используемое при испытании;

с) дату изготовления подушки и покрытия.

Приложение А
(обязательное)

Геометрия конусовидного RCLI

RCLI представляет собой модифицированный вариант индентора, разработанного в 1995 г., с легко воспроизводимой геометрически формой на основе комбинации конуса и сферы для воспроизведения анатомии человека. Метод вырезания компонентов конуса и сферы в виде диаграммы представлен на рисунке A.1, а размеры компонентов и линии среза приведены в таблице A.1.

RCLI может быть изготовлен следующим образом на основании размеров, указанных в таблице A.1:

a) вытачивают конус соответствующего диаметра и конусности;

b) дорабатывают конец до образования полусферы;

c) выполняют финишную обработку поверхности до степени шероховатости не менее N 7 (BCJ 1302:2002; приблизительная средняя шероховатость поверхности <1,7 мкм);

d) делают первый срез конуса параллельно конусной кромки конуса [рисунок А.1 b)]. Разрез не должен проходить через малый круглый конец и не должен уменьшать общую длину RCLI;

e) делают срез параллельно главной оси конуса [рисунок А.1 с)], который делит пополам плоскость, образованную первым срезом;

f) две части, полученные на шаге перечисления d), располагают, как показано на рисунке А.1. Затем эти две части соединяют;

g) прикрепляют к нагрузочному стенду.

Примечание - Данный RCLI предназначен для воспроизведения анатомии взрослого человека. Другие анатомические размеры могут быть легко получены путем масштабирования размеров RCLI и модификации нагрузки, прикладываемой к нему. Ожидается, что в дальнейшем будет проведена оценка RCLI других размеров.

Примечание - Размеры приведены в таблице А.1.

Рисунок A.1 - Сборка компонентов RCLI

Таблица A.1 - Размеры конуса и сферы

Приложение В
(справочное)

Типовые диапазоны испытаний, описанных в ИСО 16840-2, и индикативные признаки подушек

В таблице В.1 представлены типовые диапазоны измеряемых данных, полученных в лабораториях, применяющих эти испытания с 2002 г. Стандартный пеноматериал HR45 представляет собой пенополиуретан плоской формы толщиной 75 мм (3 дюйма) с значением усадки при вдавливании 45 IFD, без покрытия. Диапазоны измеряемых данных для стандартного пеноматериала приведены в качестве эталона для оценки результатов, получаемых испытательными лабораториями в ходе данных испытаний. Эталон не устанавливает целевых или пороговых значений, а также требований к материалу или дизайну.

Таблица В.1 - Типовые диапазоны

Приложение С
(справочное)

Горизонтальная жесткость и сопротивление проскальзыванию

C.1 Аппаратура

C.1.1 Стенд для испытания бокового и фронтального смещений

Средство для поддержки RCLI, установленного на конце жесткого стержня, которое позволяет RCLI перемещаться в боковом и переднем направлениях на подушке сиденья в одной плоскости и включает:

a) монтажную систему для размещения RCLI, как описано в приложении A;

b) возможность использования поворачивающегося жесткого элемента, способного качаться по дуге радиусом 750 мм и свободно двигаться вертикально в длинном подшипнике, как показано на рисунке C.1;

c) ограничительную систему на жестком основании со средствами удержания подушки.

Примечание 1 - Полоска "липучки" или фиксирующий запор вдоль кромки основания подушки являются эффективными средствами удержания подушки на испытательном стенде;

d) возможность приложения к RCLI вертикальной нагрузки, равной (500±10) Н;

e) (для испытания жесткости во фронтальном и боковом направлениях) возможность приложения силы перпендикулярно к вертикальному элементу, действуя в плоскости подушки как во фронтальном, так и в боковом направлении и вызывая смещение на (10±1) мм со скоростью (25±1) мм/с;

f) (для испытания на сопротивление проскальзыванию) возможность смещения перпендикулярно к вертикальному элементу, действуя в плоскости подушки со скоростью (5±1) мм/с;

g) возможность измерения и регистрации (с минимальным шагом дискретизации 200 Гц) силы, приложенной к RCLI.

1 - пневмоцилиндр для подъема вверх; 2 - рама; 3 - твердый стержень; 4 - нагрузка; 5 - RCLI; 6 - датчик измерения силы; 7 - метод (способ) ограничения под подушкой; 8 - подушка

Рисунок C.1 - Стенд для испытаний на боковую и фронтальную жесткость при смещении вбок и вперед

С.2 Боковая и фронтальная жесткости

С.2.1 Обоснование

Измерение боковой или фронтальной жесткостей определяет взаимодействие между подушкой и кожей человека вследствие незначительных возмущений горизонтальных сил на поверхности соприкосновения между подушкой сиденья и ягодицами. Способность подушки деформироваться в ответ на такие горизонтальные силы, возникающие от незначительных движений тела, базируется на том, что большая деформация сдвига негативно влияет на целостность кожи. Жесткость при смещении вбок и вперед может нарушать целостность кожи, даже если тазобедренный сустав остается неподвижным. Подушка, позволяющая перемещаться и расслабляться, не вызывая напряжения сдвига мягких тканей, способствует сохранению целостности тканей. Однако уменьшение горизонтальной жесткости может негативно влиять на устойчивость. Поэтому подушка с большим значением горизонтальной жесткости будет более устойчивой, но может вызывать деформацию и напряжение сдвига тканей при незначительных возмущениях. Подушка с малой горизонтальной жесткостью не вызывает сильной деформации и напряжения сдвига, однако может оказаться менее устойчивой для пользователя.

C.2.2 Метод испытания

Выполняют следующие процедуры:

a) подготавливают подушку, как определено в 6.2 и 6.3;

b) помещают RCLI на стенд для испытания на жесткость при смещении вбок и вперед, как показано на рисунке C.1;

c) размещают подушку под RCLI таким образом, чтобы опорные точки индентора находились на расстоянии (125±25) мм от заднего края подушки или были выравнены с аналогичной частью подушки;

d) прикладывают вертикальную нагрузку, равную (500±10) Н (включая вес RCLI), к месту, указанному в приложении A;

e) в течение (60±5) с вызывают относительное смещение (10±1) мм между RCLI и подушкой в боковом направлении со скоростью (2±1) мм/с;

f) регистрируют максимальное значение силы;

g) сохраняя смещение, регистрируют по истечении (60±5) с силу, приложенную к индентору;

h) возвращают RCLI в нейтральное положение;

i) переустанавливают подушку в соответствии с 6.3, перечисление b) и удостоверяются в том, что подушка не сдвинулась относительно базы;

j) повторяют шаги по перечислениям с)-h) два раза таким образом, чтобы в общей сложности получить три измерения, делая перерыв на (600±10) с между измерениями;

k) переустанавливают подушку в соответствии с 6.3, перечисление b);

l) перепозиционируют подушку и RCLI для получения смещения (10±1) мм во фронтальном направлении в соответствии с ориентацией, указанной изготовителем;

m) повторяют шаги по перечислениям с)-j) для сил, приложенных во фронтальном направлении.

C.3 Сопротивление проскальзыванию

C.3.1 Обоснование

Испытание на сопротивление проскальзыванию отражает поверхностные и объемные характеристики подушки сиденья. Сопротивление проскальзыванию важно, так как сильное сопротивление проскальзыванию обеспечивает пользователю возможность поддерживать вертикальное положение. Слабое сопротивление проскальзыванию обеспечивает пользователю возможность соскальзывать с подушки при перемещении. Действующие совместно сила тяжести и сила опоры спины могут вызвать сдвиг пользователя вперед и наружу из кресла. Тенденция подушки к проскальзыванию может иметь вредный эффект как на функциональные свойства подушки, так и на распределение давления. Количественная оценка сопротивления подушки проскальзыванию характеризует возможности подушки в этом отношении. Сопротивление проскальзыванию относится к фрикционным характеристикам подушки.

C.3.2 Метод испытания

Выполняют следующие процедуры:

a) обеспечивают предварительные условия и установку подушки, как определено в 6.2 и 6.3;

b) помещают RCLI на стенд для испытания на жесткость при смещении вбок и вперед, как показано на рисунке C.1, причем поворачивают RCLI на 90° из положения, изображенного на рисунке, таким образом, чтобы сила прикладывалась к передней части RCLI (в области ног);

c) размещают подушку таким образом, чтобы опорные точки индентора находились на расстоянии (125±25) мм спереди от заднего края подушки или были выравнены с аналогичной частью подушки;

d) прикладывают суммарную вертикальную нагрузку, равную (500±10) Н (включая вес RCLI), к месту, указанному в приложении A;

e) в течение (60±5) с прикладывают горизонтальную силу для смещения индентора вперед по отношению к подушке со скоростью (5±1) мм/с;

f) с точностью до 0,5 Н регистрируют среднюю силу, требуемую для того, чтобы вызвать смещение между индентором и поверхностью подушки; сила смещения может быть найдена на графике зависимости силы от смещения путем определения пика силы, возникающего перед падением силы, обозначающим смещение индентора;

g) возвращают RCLI в нейтральное положение;

h) переустанавливают подушку в соответствии с 6.3, перечисление b) и удостоверяются в том, что подушка не сдвинулась относительно базы;

i) повторяют шаги по перечислениям с)-h) два раза таким образом, чтобы в общей сложности получить три измерения, делая перерыв на (600±10) с между измерениями.

Приложение D
(справочное)

RCLI для испытаний подушек альтернативных размеров

В настоящем приложении описаны RCLI, предназначенные для испытаний подушек шириной от 410 до 425 мм. Единая геометрия конусообразного RCLI позволяет проектировать устройства разных размеров, подходящие для подушек альтернативных размеров.

В таблице D.1 приведены альтернативные конструкции RCLI для подушек альтернативных размеров. Следует обратить внимание на то, что для инденторов разных размеров прикладываемые нагрузки различны.

Примечание 1 - Все допуски составляют ±2 мм.

Примечание 2 - RCLI образован из конуса и сфер, изготовленных, как показано на рисунке А.1.

Таблица D.1 - Конструктивные размеры RCLI для подушек альтернативных размеров

В таблице D.2 приведены основные параметры для RCLI, применяемого для подушек альтернативных размеров.

Таблица D.2 - Основные параметры для RCLI, применяемого для подушек альтернативных размеров

Приложение ДА
(справочное)

Сведения о соответствии ссылочных международных стандартов национальным стандартам

Таблица ДА.1

Библиография

Электронный текст документа

и сверен по:

, 2020