مقدمه: (ترجمه از زهرا عرب)
بنابر گزارش تحقیقاتی اداره ی ملی امنیت و ترافیک بزرگراه در ایالات متحده کمربندهای ایمنی سالانه حدود 13000 زندگی را نجات می دهند.بعلاوه NHTSA تخمین می زند که 7000 مرگ و میر و تلفات ناشی از تصادفات اجتناب پذیر بودند اگر قربانیان انها کمربندهای ایمنی خود را می بستند.
در حالی که کمربندهای ایمنی می توانند در ایجاد آسیبات جدی یا مرگ نقش داشته باشندتقریبا تمامی کارشناسان ایمنی اتفاق نظر دارند محکم کردن کمربندهای ایمنی شانس فرد را برای زنده ماندن در یک سانحه افزایش میدهد.باتوجه به NHTSA کمربندهای ایمنی خطر مرگ را برای ساکن صندلی جلوی ماشین تا 50% کاهش میدهد.
چگونه یک قطعه میتواند فرق بین مرگ و زندگی را تعیین کند؟درحقیقت آن چگونه کار میکند؟این امور متحیرکننده هستند.در این مقاله ما تکنولوژی کمربندهای ایمنی را تشریح خواهیم کرد تا دریابیم که چرا به عنوان یکی از حیاتی ترین تکنولوژی های به کار رفته در خودرو محسوب میشود.
فلسفه ی تصادف:(ترجمه از زهرا عرب)
ایده ی بنیادی و ساده ی کمربند ایمنی عبارتست از:محافظت فرد از برخورد با شیشه ی جلوی اتومبیل و داشبورد درهنگامی که اتومبیل به طور ناگهانی توقف میکند.اما در ابتدای امر این چگونه اتفاق می افتد؟مختصرا به دلیل وجود اینرسی.
اینرسی خاصیتی است که طبق آن جسم ساکن تمایل به سکون و جسم متحرک تمایل به ادامه ی حرکت در مسیر حرکت خود دارد تا زمانی که نیروی دیگری برخلاف این حرکت به جسم وارد شود.به عبارت دیگر اینرسی مقاومت هر جسمی است در برابر تغییر سرعت و جهت حرکت آن.اجسام به طور طبیعی تمایل به حفظ حالت و وضعیت خود دارند.
اگر اتومبیلی درحال حرکت باسرعت 50مایل در ساعت باشد اینرسی تمایل به حفظ این وضعیت و حرکت ماشین با سرعت50mph در مسیر معینی دارد.مقاومت هوا و اصطکاک جاده پیوسته در حال کاهش سرعت و مقاومت در برابر حرکت آن هستند اما نیروی موتور این فقدان انرژی راجبران میکند.
هرچیزی که داخل اتومبیل موجود است چه راننده و چه مسافرها اینرسی مخصوص خود را دارندکه متفاوت از اینرسی خود ماشین است.اتومبیل به افراد داخل اتاقک شتابی میدهد تا همراه با سرعت آن حرکت کنند.تصور کنید زمانی را که شما با سرعت ثابت 50mph اتومبیل را میرانید سرعت شما و سرعت خودرو تقریبا باهم برابرند بنابراین خود و اتومبیل را به عنوان یک واحد منفرد در حال حرکت می یابید.
اما هنگامی که خودرو در حال برخورد با تیر تلفن میباشد این امر واضح است که اینرسی فرد و خودرو کاملا از هم مستقل هستند.نیروی تیر موجب توقف ناگهانی اتومبیل میشود اما سرعت فرد به همان اندازه باقی میماند.بدون یک کمربند ایمنی فرد با سرعت 50mphبه فرمان ماشین کوبیده شده و یا با همین سرعت به سمت شیشه ی جلوی ماشین پرتاب میشود.به محض اینکه تیر در برابر حرکت خودرو مقاومت کند داشبورد یا شیشه ی جلو یا جاده با اعمال نیروی عظیمی موجب توقف فرد میشود.
شاید چندان اهمیتی نداشته باشد که در یک برخورد چه اتفاقی رخ میدهد شیئی با اعمال نیرویی به فرد موجب توقف او میشود.اما بسته به جا و چگونگی به کاربستن این نیرو ممکن است فرد کشته شده یا از حادثه بدون هیچ صدمه ای نجات یابد.
اگر فرد با سر به شیشه ی جلوی اتومبیل اصابت کند نیروی مقاوم در یکی از آسیب پذیرترین اعضای بدن شخص متمرکز میشود.همچنین به دلیل اینکه شیشه سطح بسیار سختی است فرد را سریعا متوقف میکند.این امر میتواند به اسانی موجب مرگ شخص شده یا جراحات شدیدی بر او وارد کند.
یک کمربند ایمنی نیروی بازدارنده را در اعضای تنومندتر بدن فرد درمدت زمان بیشتری به کار می بندد.
در بخش بعدی نشان خواهیم داد که جگونه کمربندایمنی احتمال بروز آسیب های عمده را کاهش میدهد.
برخورد با مانع:(ترجمه از زهرا عرب)
در بخش قبل دیدیم که هرگاه اتومبیل توقف ناگهانی داشته باشد مسافر آن نیز به طور ناگهانی متوقف میشود.کار یک کمربند ایمنی گسترش دادن و پخش کردن نیروی بازدارنده بر روی بخش های تنومندتر بدن است تا بدین طریق صدمات وارده کاهش یابند.
از انواع کمربندهای ایمنی میتوان دو نوع کمربندی که روی شکم قرار میگیرد (lap belt)و کمربندی که روی شانه ها می افتد( shoulder belt) را نام برد.نوع lap belt متکی بر لگن فرد است و نوع shoulder belt بر روی قفسه ی سینه ی شخص بسته میشود.قسمتهایی از این کمربندها محکم به چارچوب اتومبیل متصل شده اند تا بتوانند مسافرین را در صندلی های خود به طور موثر نگه دارند.
هنگامی که کمربندها به درستی بسته شده اند آنها بیشتر نیروی بازدارنده را به قفسه ی سینه و لگن فرد _که از اعضای نسبتا محکم بدن هستند_اعمال میکنند.چون کمربندها در قسمت وسیعی از بدن توسعه می یابند نیرو در یک سطح کوچک متمرکز نمی شود بنابراین آسیب چندانی ایجاد نمیکنند.بعلاوه نوارهای کمربند ایمنی از مواد انعطاف پذیری نسبت به داشبورد و شیشه ی اتومبیل ساخته شده اند که کمی کشیده شده و موجب میشوند توقف خیلی ناگهانی نباشد.یک کمربند ایمنی نباید بیشتر از یک مقدار کشیده شود چون دراین صورت ممکن است فرد با فرمان یا شیشه ی کناری برخورد کند.کمربندهای ایمنی به فرد اجازه میدهند تنها اندکی به سمت جلو حرکت کند.
نواحی ضربه گیر(crumple zones) خودرو کار آهسته کردن ضربه را برعهده دارند. این نواحی مناطقی در جلو و عقب خودرو هستند که نسبتا آسان مچاله میشوند.به جای اینکه تمام قسمتهای ماشین در یک توقف ناگهانی _در زمان برخورد به مانع_نقش داشته باشند نواحی ضربه گیر قسمتی از نیروی ضربه ای را با پهن کردن و گسترش دادن جذب میکنند همانند یک قوطی خالی نوشابه.
کابین خودرو نسبتا محکم است بنابراین در اطراف مسافرین فرو نمیریزد و با فشرده شدن قسمت جلو، ماشین در مقابل مانع به حرکت خود ادامه میدهد. البته نواحی ضربه گیر تنها زمانی از فرد محافظت میکنند که فرد همراه کابین حرکت کند یعنی به شرطی که شخص با بستن کمربندایمنی کاملا ایمن شده باشد.
ساده ترین نوع کمربند ایمنی در ترن های هوایی یافت میشود که شامل یک نوار چفت شده به بدنه ی وسیله میباشد.این کمربندها فرد را همواره سفت و محکم بر روی صندلی نگه میدارند که بسیار ایمن اما نه چندان راحت هستند.
کمربندهای ایمنی اتومبیل ها قابلیت باز و بسته شدن را دارند بطوریکه فرد میتواند به راحتی به جلو خم شود در حالی که کمربند بسته شده است.اما در زمان برخورد کمربند بطور ناگهانی خیلی سفت میشود و فرد را در جایش نگه میدارد.
در بخش بعد مکانیزمی که این امور را ممکن میسازد را نشان خواهیم داد.
بنابر گزارش تحقیقاتی اداره ی ملی امنیت و ترافیک بزرگراه در ایالات متحده کمربندهای ایمنی سالانه حدود 13000 زندگی را نجات می دهند.بعلاوه NHTSA تخمین می زند که 7000 مرگ و میر و تلفات ناشی از تصادفات اجتناب پذیر بودند اگر قربانیان انها کمربندهای ایمنی خود را می بستند.
چگونه یک قطعه میتواند فرق بین مرگ و زندگی را تعیین کند؟درحقیقت آن چگونه کار میکند؟این امور متحیرکننده هستند.در این مقاله ما تکنولوژی کمربندهای ایمنی را تشریح خواهیم کرد تا دریابیم که چرا به عنوان یکی از حیاتی ترین تکنولوژی های به کار رفته در خودرو محسوب میشود.
فلسفه ی تصادف:(ترجمه از زهرا عرب)
ایده ی بنیادی و ساده ی کمربند ایمنی عبارتست از:محافظت فرد از برخورد با شیشه ی جلوی اتومبیل و داشبورد درهنگامی که اتومبیل به طور ناگهانی توقف میکند.اما در ابتدای امر این چگونه اتفاق می افتد؟مختصرا به دلیل وجود اینرسی.
اگر اتومبیلی درحال حرکت باسرعت 50مایل در ساعت باشد اینرسی تمایل به حفظ این وضعیت و حرکت ماشین با سرعت50mph در مسیر معینی دارد.مقاومت هوا و اصطکاک جاده پیوسته در حال کاهش سرعت و مقاومت در برابر حرکت آن هستند اما نیروی موتور این فقدان انرژی راجبران میکند.
هرچیزی که داخل اتومبیل موجود است چه راننده و چه مسافرها اینرسی مخصوص خود را دارندکه متفاوت از اینرسی خود ماشین است.اتومبیل به افراد داخل اتاقک شتابی میدهد تا همراه با سرعت آن حرکت کنند.تصور کنید زمانی را که شما با سرعت ثابت 50mph اتومبیل را میرانید سرعت شما و سرعت خودرو تقریبا باهم برابرند بنابراین خود و اتومبیل را به عنوان یک واحد منفرد در حال حرکت می یابید.
اما هنگامی که خودرو در حال برخورد با تیر تلفن میباشد این امر واضح است که اینرسی فرد و خودرو کاملا از هم مستقل هستند.نیروی تیر موجب توقف ناگهانی اتومبیل میشود اما سرعت فرد به همان اندازه باقی میماند.بدون یک کمربند ایمنی فرد با سرعت 50mphبه فرمان ماشین کوبیده شده و یا با همین سرعت به سمت شیشه ی جلوی ماشین پرتاب میشود.به محض اینکه تیر در برابر حرکت خودرو مقاومت کند داشبورد یا شیشه ی جلو یا جاده با اعمال نیروی عظیمی موجب توقف فرد میشود.
شاید چندان اهمیتی نداشته باشد که در یک برخورد چه اتفاقی رخ میدهد شیئی با اعمال نیرویی به فرد موجب توقف او میشود.اما بسته به جا و چگونگی به کاربستن این نیرو ممکن است فرد کشته شده یا از حادثه بدون هیچ صدمه ای نجات یابد.
اگر فرد با سر به شیشه ی جلوی اتومبیل اصابت کند نیروی مقاوم در یکی از آسیب پذیرترین اعضای بدن شخص متمرکز میشود.همچنین به دلیل اینکه شیشه سطح بسیار سختی است فرد را سریعا متوقف میکند.این امر میتواند به اسانی موجب مرگ شخص شده یا جراحات شدیدی بر او وارد کند.
یک کمربند ایمنی نیروی بازدارنده را در اعضای تنومندتر بدن فرد درمدت زمان بیشتری به کار می بندد.
در بخش بعدی نشان خواهیم داد که جگونه کمربندایمنی احتمال بروز آسیب های عمده را کاهش میدهد.
برخورد با مانع:(ترجمه از زهرا عرب)
در بخش قبل دیدیم که هرگاه اتومبیل توقف ناگهانی داشته باشد مسافر آن نیز به طور ناگهانی متوقف میشود.کار یک کمربند ایمنی گسترش دادن و پخش کردن نیروی بازدارنده بر روی بخش های تنومندتر بدن است تا بدین طریق صدمات وارده کاهش یابند.
از انواع کمربندهای ایمنی میتوان دو نوع کمربندی که روی شکم قرار میگیرد (lap belt)و کمربندی که روی شانه ها می افتد( shoulder belt) را نام برد.نوع lap belt متکی بر لگن فرد است و نوع shoulder belt بر روی قفسه ی سینه ی شخص بسته میشود.قسمتهایی از این کمربندها محکم به چارچوب اتومبیل متصل شده اند تا بتوانند مسافرین را در صندلی های خود به طور موثر نگه دارند.
هنگامی که کمربندها به درستی بسته شده اند آنها بیشتر نیروی بازدارنده را به قفسه ی سینه و لگن فرد _که از اعضای نسبتا محکم بدن هستند_اعمال میکنند.چون کمربندها در قسمت وسیعی از بدن توسعه می یابند نیرو در یک سطح کوچک متمرکز نمی شود بنابراین آسیب چندانی ایجاد نمیکنند.بعلاوه نوارهای کمربند ایمنی از مواد انعطاف پذیری نسبت به داشبورد و شیشه ی اتومبیل ساخته شده اند که کمی کشیده شده و موجب میشوند توقف خیلی ناگهانی نباشد.یک کمربند ایمنی نباید بیشتر از یک مقدار کشیده شود چون دراین صورت ممکن است فرد با فرمان یا شیشه ی کناری برخورد کند.کمربندهای ایمنی به فرد اجازه میدهند تنها اندکی به سمت جلو حرکت کند.
نواحی ضربه گیر(crumple zones) خودرو کار آهسته کردن ضربه را برعهده دارند. این نواحی مناطقی در جلو و عقب خودرو هستند که نسبتا آسان مچاله میشوند.به جای اینکه تمام قسمتهای ماشین در یک توقف ناگهانی _در زمان برخورد به مانع_نقش داشته باشند نواحی ضربه گیر قسمتی از نیروی ضربه ای را با پهن کردن و گسترش دادن جذب میکنند همانند یک قوطی خالی نوشابه.
کابین خودرو نسبتا محکم است بنابراین در اطراف مسافرین فرو نمیریزد و با فشرده شدن قسمت جلو، ماشین در مقابل مانع به حرکت خود ادامه میدهد. البته نواحی ضربه گیر تنها زمانی از فرد محافظت میکنند که فرد همراه کابین حرکت کند یعنی به شرطی که شخص با بستن کمربندایمنی کاملا ایمن شده باشد.
ساده ترین نوع کمربند ایمنی در ترن های هوایی یافت میشود که شامل یک نوار چفت شده به بدنه ی وسیله میباشد.این کمربندها فرد را همواره سفت و محکم بر روی صندلی نگه میدارند که بسیار ایمن اما نه چندان راحت هستند.
کمربندهای ایمنی اتومبیل ها قابلیت باز و بسته شدن را دارند بطوریکه فرد میتواند به راحتی به جلو خم شود در حالی که کمربند بسته شده است.اما در زمان برخورد کمربند بطور ناگهانی خیلی سفت میشود و فرد را در جایش نگه میدارد.
در بخش بعد مکانیزمی که این امور را ممکن میسازد را نشان خواهیم داد.