---

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
СОЮЗА ССР

V, СИСТЕМА СТАНДАРТОВ БЕЗОПАСНОСТИ ТРУДА

ОБУВЬ СПЕЦИАЛЬНАЯ КОЖАНАЯ

/ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ СУММАРНОГО ТЕПЛОВОГО

7 СОПРОТИВЛЕНИЯ

ГОСТ 12.4.104-81

Издание официальное

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ
Москва

РАЗРАБОТАН Министерством легкой промышленности СССР ИСПОЛНИТЕЛИ

В. П. Рохлин, Л. В. Кедров, А. В. Тимофеева ВНЕСЕН Министерством легкой промышленности СССР

Член Коллегии Н. В. Хвальковский

УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государст­венного комитета СССР по стандартам от 26 марта 1981г. №1615У

Группа Т58

ДК 685.314.001.4:006.354 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

Система стандартов безопасности труда ОБУВЬ СПЕЦИАЛЬНАЯ КОЖАНАЯ ,

ГОСТ

Метод определения суммарного теплового сопротивления 12.4.104—81

Safety standarts system. Leather protective
footwear. Method for the determination of summary
termal resistance

ОКП 880000

Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 26 марта 4981 г. MS 1615 срок действия установлен

с 01.07.1984 г.

до 01.07.1994 г.

Несоблюдение стандарта преследуется по закону

Настоящий стандарт распространяется на специальную ко­жаную обувь различных видов для защиты от повышенных и по­ниженных температур и устанавливает метод определения сум­марного теплового сопротивления.

Стандарт предназначается для проведения исследовательских испытаний.

1. МЕТОД ОТБОРА ОБРАЗЦОВ

   1. Для проведения испытания отбирают полупары обуви следующих размеров: мужской —270, женской —240.

Примечание. Для удобства проведения испытаний допускается отрезать верхнюю часть голенищ сапог.

2. АППАРАТУРА

   1. Для проведения испытания применяют прибор типа ПТС-0 (см. чертеж).

Издание официальное

Перепечатка воспрещена

Прибор состоит из испытательного стенда, на столе 1 которого смонтированы механизм закрепления и подъема образца 2 с пово­ротным устройством 3, следящая система 9, камера спокойного воздуха 10, аэродинамическая труба 14.

Механизм закрепления и подъема образца представляет собой узел, состоящий из плиты 5, на которой установлены подвижные кронштейны 6 и регулировочный винт 4, с помощью которых об­разец фиксируется в заданном положении. Поворотное устройст­во позволяет поворачивать образец на 180 °С относительно про­дольной оси прибора.

Следящая система представляет собой стойку с площадкой, на которой смонтированы механизм вращения мешалки 7 с электродвигателем, датчик режима работы 15, термометр 11 для контроля режима работы прибора и для настройки автоматичес­кого режима 'испытаний прибора.

Камера спокойного воздуха 10 представляет собой четыре па­нели из органического стекла, которые монтируются на столе при помощи четырех стоек.

Аэродинамическая труба представляет собой корпус с диф­фузором, вентилятор, приводящийся во вращение электродвига­телем и конфузор. Труба позволяет создавать воздушный поток с регулируемой скоростью. Для проведения испытания обуви при вынужденной конвекции панели камеры спокойного воздуха сни­мают.

Баллоны в верхней части имеют площадку 12 из пористого материала (резина) с отверстием для контрольного термометра їй крышку 13, через которую проходит стержень мешалки и термо­резистор.

3. ПОДГОТОВКА К ИСПЫТАНИЮ

   1. Подготовка прибора к испытанию

Перед проведением испытания следует проверить заземление прибора и установку его в горизонтальном положении по уровню, а затем включить вилку штепсельного разъема в электросеть переменного тока напряжением 220 В с частотой 50 Гц.

При необходимости проведения испытаний обуви других раз­меров высоту расположения площадки (й) в миллиметрах вы­числяют по формуле

Ь= 0,22^+35,

4. где N —- метрический размер обуви.ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЯ

   1. Испытания проводят при одной из указанных ниже фикси­рованных температур окружающего воздуха, поддерживаемой по­стоянной на протяжении всего испытания: 291,0К(18,б®С); 291,5К(18,5°С); 292,0К(19,0°С); 292,5К( 19,5°С); 293,0К(20,0°С), 293,5К(20,5°С); 294,0К(21,0°С); 294,5К(21,5°С); 295,0К(22,0°С).

   2. Прибор настроен таким образом, что охлаждение ядра (тонкий каучуковый баллон, заполненный водой), автоматически фиксируемого прибором, происходит на 5К. При этом температур­ный напор (разница между температурой ядра и окружающего- воздуха) в начальный и конечный моменты испытаний всегда со­ставляет постоянную величину: А Г[ = 15К; ДТ’2=ЮК.

Например, при Т_возя =293К(20°С) фиксированное охлаждение ядра происходит от ДТі=308К(35°С) до Д7^,₂=303К(30^оС), т. е. на 5К(°С).

Температура воды в баллоне должна быть на 1,0—1,5К выше начальной температуры воды при испытании, т. е. в данном при­мере начальная температура воды в баллоне должна быть 309—309,5К.

1. 3. До начала испытаний необходимо установить тумблер- «Сеть» в положение «вкл.», тумблер «мешалка» в положение «руч.», тумблер «обдув» (при вынужденной конвекции) в положе­ние «авт.», переключатель «Режим работы» на режим «охлажде­ние», переключатель «Температура окружающего воздуха» в по­ложение, соответствующее температуре в помещении с возмож­ным округлением ее до 0,5К-

   4. Включение прибора на испытание проводят нажатием на кнопку «Пуск». В заданном интервале температур автоматически произойдет отсчет времени (Д^), ^в течение которого происходит охлаждение ядра на 5К. Величина Д/ фиксируется на счетчике «Отсчет времени» в секундах.

2. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

   1. Темп регулярного охлаждения (т) в с^-1 вычисляют по формуле

ІПА7Т—1пАГ,

где ІпД Ті и ІпДТД — натуральные логарифмы температурных напоров воды в баллоне (ядре) и окружающего воздуха в на­чальный (ДТ1 = Т1_воды—Твозд) и конечный (ДТ₂ —Тг_ьоды — Т_возд> отсчеты времени;

Д/— время от начала до окончания испытания, фиксируемое прибором на счетчике «Отсчет времени», с.При заданном в приборе начальном и конечном температур­ных напорах разность логарифмов имеет постоянную величину, равную 0,405:

р = 1

^Гс>'^мФ(т—БВ) >■

где Ф— константа ядра, равная отношению полной теплоемкости ядра к его поверхности, Дж/м²-К;

Б — коэффициент, учитывающий соотношение теплоемкости ядра и теплоемкости внешней оболочки (обуви), вычисля­емый по формуле

Б = ^ЗС
Ь ЗС+Сі ’
где С — теплоемкость ядра, Дж/К, равная С = Ср'М'+ Ср"М"_ъ
где Ср' и М' — средняя теплоемкость и масса воды ядра;

Ср" и М" — средняя удельная теплоемкость и масса участков термометра, терморезистора и мешалки, находя­щихся в воде.

Произведение Ср"М" имеет постоянное значение, равное 0,034-10³ Дж/К;

Ci — теплоемкость обуви, Дж/К, равная ,

Cj = Ср^М^-Ср^М^ Ср_аМ₃,

где Срі, Ср2, Срз — средние удельные теплоемкости материалов верха, низа и верхней площадки баллона;

Afi, Л1₂, Ліз — массы материалов верха, низа и верхней пло­щадки;

В — коэффициент, представляющий собой па- правку на рассеивание теплового потока че­рез верхнюю площадку баллона, равный e.l-lO-Sc"¹.

Величина Б изменяется в пределах от 0,95 до 0,99. Чем боль­ше теплоемкость материала, тем меньше значение величины Б.

1. 3. Суммарное тепловое сопротивление Ре?» вычисляют как среднее арифметическое результатов двух измерений с точностью до 0,01 м²- К/Вт.

2. Пример расчета и форма записи результатов испытаний приведены в справочном приложении 1 и рекомендуемом прило­жении 3.ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

   1. Перед .проведением испытания необходимо проверить на­личие и исправность электропроводки, исправность штепсельной вилки, розетки электрической сети, наличие заземления.

   2. Допускается устанавливать и закреплять испытуемый об­разец, производить ремонт только при выключенном приборе.

Закончив работу на приборе, необходимо выключить пе­реключатель «Сеть» и отключить штепсельную вилку из розетки электрической сети.ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Справочное

ПРИМЕР РАСЧЕТА

СУММАРНОГО ТЕПЛОВОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ОБУВИ

Испытанию подвергают мужской ботинок с верхом из юфти хромового дубления, стелька кожаная, подошва и каблук из пористой резины, клеевого метода крепления.

Характеристика обуви: обувь изготовлена на колодке фасона 5А, размер 270, полнота 12.

Данные испытания: Д 1=4091с.

1. Определение общей площади обуви:

So6=Sb + S„₂ ,*

S_B=0,0585 м²;

S„=0,0215 м²;

S_O6=0,080 м².

Значение S_o6 для размеров обуви мужской — 270 и женской — 240 опре* деляют по табл. 1 и 2 справочного приложения 2.

2. Определение теплоемкости ядра:

С=Ср'М'+Ср"М"-,

Ср'=4Д8-^|1'0|³ Дж/кг-К — средняя удельная теплоемкость воды;

Л4'=0,98 кг — масса воды ядра;

Ср'М'=4,096 • 10³ Дж/К — теплоемкость воды в баллоне;

Ср"М"=0,034S-1O³ Дж/К — постоянная теплоемкость участка термометра, терморезистора и мешалки, находящихся в воде;

С=4,096- 10³+0,064-10³;

С=0,4НЗ Дж/К.

3. Определение величины константы ядра:

С 0,413-Ю³

^Ф~ «об ^{: ф}~ 0,080 ^:

Ф=51,63-10³Дж/м²-К

4. Определение темпа регулярного охлаждения:

1пД Т—1пДТ₂
0,405
^м= 4091 ^;

лг=0,99-10-⁴ с^-1.

5. Определение суммарного теплового сопротивления:

1
Лум= ф(_ОТ—£5) >

где В = 0,1 • 10~⁵с—¹ — коэффициент, представляющий собой поправку на рас­сеивание теплового потока через верхнюю площадку баллона;

ЗС
^Б~ ЗС+б?! ’

C₁=Cp_vW₁+Cp₂M₂+С7>₃Л4₃,

где Cpi = 0,44-10³ Дж/кг-К — средняя удельная теплоемкость материалов де­талей верха;

jMi=0,15 кг — масса материалов верха;

CpiM_t =0,066-IO® д_ж/к

Ср_г=1,38 Дж/кг-К— средняя удельная теплоемкость материалов деталей виза;

Л4₃=0Д кг — масса деталей низа;.

■ £0_гЛ£,=О,414-1О³ Дж/К;

£р_э=0,6 Дж/кг-К— средняя удельная теплоемкость верхней площадки .валлона;

Л<з=0,025 кг — масса верхней площадки;

£03^=0,015-103 Дж/К; £₁₌0,066-10з+0,414-ЮН-0,015-КР;

£3=0,495-10’Дж/.К;

3-4,13-Ю³

^Б~ 3-4,13-103+0,495-103 ’

Б=0, €6.

Коэффициент Б вычислен и изменяется от 0,95 до 0,99

^Рсум= 51,63.103(0,99- 10⁴—0,96 • 0,1 • 10~⁵) ’

Р_сум=0,20 м²-К/Вт,ПРИЛОЖЕНИЕ 3

Справочное

ТАБЛИЦЫ ЗНАЧЕНИЙ
ОТДЕЛЬНЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ

Таблица 1

Мужская обувь, фасон колодки 5А, размер 270

Таблица 2

Женская обувь, размер 240, 8-я полнота

ПРИЛОЖЕНИЕ В

Рекомендуемое

ФОРМА ЗАПИСИ
результатов испытания теплового сопротивления
обуви ( Р_сум)