Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.

Yöntem makalesi

Amerikan Futbolu Kasklar için Modifiye Drop Tower Darbe Testleri

10.7K görüntüleme

⸱

DOI:

10.3791/53929

⸱

19 Şubat 2017

 ,  ,  ,  , 
1Agricultural and Biological Engineering, Mississippi State University, 2Center for Advanced Vehicular Systems, Mississippi State University, 3Rush Sport Medical, 4Mechanical Engineering, Mississippi State University

Bu makalede

Özet

Bu makale, NOCSAE Standart düşme testleri sırasında yüz koruyucuların dahil edilmesiyle Amerikan futbolu kasklarının performans özelliklerini değerlendirmek için yeni bir teknik sunmaktadır. Ek olarak, NOCSAE sertifikasına iki etki konumunun daha eklenmesi önerilmektedir.

Özet

Amerikan futbolu kask düşme darbe testi standartları için değiştirilmiş bir Ulusal İşletim Komitesi (NOCSAE) test yöntemi, kask üzerine bir yüz koruması dahil edilerek bir kaskın sahadaki darbe performansının daha iyi değerlendirilmesini sağlayacak şekilde sunulmuştur. Bu çalışmada, yüz koruması ve kask test standartlarının birleştirilmesi önerilmiştir. Futbol kaskı test prosedürlerine daha sağlam bir sistematik yaklaşıma duyulan ihtiyaç, modifiye edilmiş NOCSAE standart düşme kulesi testleri altında farklı kask konumlarındaki farklı kasklar için Kafa Travması Kriteri (HIC), Şiddet İndeksi (SI) ve tepe hızlanma değerlerinin temsili sonuçlarının karşılaştırılmasıyla vurgulanmaktadır. Esasen, bu karşılaştırmalı düşme testi sonuçları, yüz korumasının kabuğa toplam enerji emilimini azaltan sertleştirici bir kinematik kısıtlama eklediğini ortaya koydu. Mevcut NOCSAE standart test yöntemleri, yüz koruyucuları kasklara takarak ve iki yeni kask darbe konumu (Ön Üst ve Ön Üst Patron) dahil edilerek sahadaki kask isabetlerini temsil edecek şekilde geliştirilebilir. Rapor edilen futbol kaskı test yöntemi, daha güvenli futbol kasklarını teşvik ederken bir kaskın performansının ve sahadaki darbeleri azaltma yeteneğinin daha doğru bir temsilini verir.

Giriş

Motivasyon
Bu modifiye damla kule test yöntemi ana hedefi daha yakından Amerikan futbol kask sisteminin on-alan etkilerini temsil ve gelişmiş güvenlik standartlarını teşvik etmektir. gerektirdiği test yöntemi kask etkili bir sarsıntı önlenmesi için geliştirilmiş başlık geliştirmek için gerekli sistematik tepki bilgi sağlayabilir. sarsılmaların oluşumu ısrarla gibi Amerikan Futbolu olarak temas sporları, başına bela olmuş durumda. Sadece Amerika Birleşik Devletleri'nde, sporla ilgili beyin sarsıntısı 1,6 milyon 3,8 kez her yıl meydana tahmin edilmiştir. 1 Bir futbolcu 1500'den fazla kafa etkileri her sezon olabilir. 2, 3 en etkilerin büyüklüğü alt sarsıcı olsa da, kronik travmatik ensefalopati (CTE) olarak bilinen bir darbe kaynaklı nörodejeneratif hastalık uzun vadeli beyin hasarına yol açabilir, bu etkilerin birikimi. 4CTE hafıza kaybı, davranış ve kişilik değişiklikleri, Parkinson sendromu ve konuşma ve bazen de intihara yol açmıştır yürüme anormallikleri yol beyinde tau proteininin birikmesi ile bağlantılıdır. 5 Futbol kask son 15 yıl içinde bazı teknolojik gelişmeleri yaptık, ancak bu bile günümüzün en gelişmiş kask tamamen kask olay kuvvetlerinin tüm azaltmak değil ve bu nedenle, sporcular hala beyin sarsıntısı tabi. Bartsch ve arkadaşları tarafından yürütülen bir çalışma. 6 gösterdi birçok durumda kafa darbe dozları ve kafa travması riskleri, bağbozumu leatherhead kask yaygın olarak kullanılan 21. yüzyıl kask uylumluydu giyen futbol kask tasarımı ve test standartları geliştirilmesi ihtiyacını gösteren ederken. Özellikle, NOCSAE sertifika 7 kask damla testleri dahil olmak faceguard gerektirmez. t ilave sertlikO dramatik genel mekanik tepki değiştirmek istiyorsunuz kask bağlı faceguard. Bu çalışma daha güvenli kask tasarımları teşvik etmek için bir itici güç olarak hizmet verecek daha sağlam kask güvenlik standartlarını sağlamak için bir yöntem gerektirir.

Arka fon
Kafa Yaralanma Ölçümleri
sarsılmaların ilgili kesin biyolojik mekanizmaları tanımlanamayan kalır. çok iş çeşitli yaralanma ölçümlere göre kafa travması toleransları ölçmek için çalışırken yapılmıştır olurken, anlaşmazlık bu kriterlere ilişkin biyomedikal topluluk ortaya çıkmıştır. doğrusal ivme, dönme hızlanma, darbe süresi ve darbe: Bu yaralanma mekanizmaları çeşitli kuruluşlar ilişkilendirmek gerekiyor. 8, 9, 10, 11 çeşitli Sakatlık kriterleri doğrusal ivme bir ölçüsü olarak bir sarsıntı tanımlamak için kullanılmıştır. Wayne State Tolerans Eğrisi (WSTC) 12, 13, 14 darbe süresi karşı doğrusal ivme için bir eşik eğrisi sınırı tanımlayarak bir önden çarpma sırasında otomotiv çöker kafatası kırığı tahmin için geliştirilmiştir. WSTC gibi Önem İndeksi (SI) 11 gibi diğer yaralanma kriterleri için üs olarak görev yaptı ve Kafa Travması Kriter (HIC), 15 olan En sık kullanılan iki kriter vardır. SI ve HIC doğrusal ivme-zaman profillerinin ağırlıklı integraller dayalı hem de ölçü darbe şiddeti. Bu kriterler doğrusal ivme için eşik tanımlamalarına karşın, diğer kriterler gibi Baş Darbe Gücü endeksi gibi, dönme hızlanma hesaba öne sürülmüştür. 8, 10, 16 Bugünün kask test standartları genellikle için Wayne State dayalı bir yaralanma kriterinin kullanınlerance Eğrisi (yani HIC veya SI) veya pik ivme ölçüt veya bazı durumlarda her ikisini. bazı değişiklikler standart performans kriterlerine açısal ivme eklemek için gerekli olmakla birlikte, doğrusal ivme tabanlı kriterler baskın kalır.

Bu çalışmada, kullanılan metrikler sağlanan her kask zirve bileşke ivmeler, SI ve HIC değerleri göreceli güvenliğini değerlendirmek için. Bu ölçümlerin yalnızca SI Atletik Ekipmanları (NOCSAE) futbol kask standartları Standartları geçerli Ulusal İşletim Komitesi değerlendirilmesi için kullanılır. SI, aşağıdaki denkleme dayalı,

figure-introduction-1 (1)

Bir baş Ağırlık merkezi (CG) translasyon ivmesi ve t ivme süresi olduğu. 11, 17 SI göre t hesaplandıHesaplama Elde edilen ivme eğrisi boyunca 4 G eşiği ile sınırlıdır NOCSAE standartları 18, o. HIC değerleri, aşağıdaki denklem ile hesaplandı

figure-introduction-2 (2)

Bir baş CG translasyon ivmesi, ve t, 1 ve T 2 HIC maksimum bir değere ulaştığı zaman aralığını, sırasıyla, ilk ve son kat olduğu. Tüm HIC değerleri zaman aralığının süresi 36 ms sınırlıdır HIC 36 idi bu çalışmada, hesaplanan.

NOCSAE Futbol Kaskı Test Standartları
NOCSAE Genel bakış
1969 yılında NOCSAE spor ile ilgili yaralanmaları azaltmak için bir gol ile futbol kaskları / faceguards ve diğer spor ekipmanları Amerikan için performans standartlarını geliştirmek için kuruldu. 17 NOCSAE futbol kask standartları futbol kaskları / faceguards için darbe zayıflama ve yapısal bütünlüğü için gereksinimleri kurarak kafa yaralanmaları azaltmak için Wayne State Üniversitesi'nden Dr. Voigt Hodgson 9 tarafından geliştirilmiştir. Bu futbol kask standartlar sertifikasyon test ve kasklar için yıllık recertification prosedürlerini içermektedir. 2015 yılında, NOCSAE belirli bir Amerikan Ulusal Standartlar Enstitüsü (ANSI) kask sertifikasyonu için akredite vücudun kullanımını gerektiren bir kalite güvence programı uyguladı.

NOCSAE Test Yöntemi
kask damla yapılmaktadır önce bunların kaldırılması için çağrıda olarak NOCSAE Futbol Kask Standart faceguards ile kask test içermez. NOCSAE kask test standartları 17 Gerekli çarpma hızları kafa formu ve kask kombinasyonu hızlandırmak için yerçekimi dayanan bir ikiz tel açılan impaktörü kullanmaktadır. NOCSAE kafa formu B cihaza alındıağırlık merkezinde i'inci üç eksenli akselerometre. kafa formu ve kask kombinasyonu daha sonra 12.7 mm kalınlığında sert kauçuk Modüler Elastomer Programcı (MEP) ped ile kaplı bir çelik örs üzerine belirli hızlarda bırakılır. etkisi üzerine, ani ivme kaydedilir ve SI değerleri hesaplanır. Bunlar SI değerleri bir geçiş karşı karşılaştırılır / ortam ve yüksek sıcaklık etkileri de dahil olmak üzere gerekli darbe yerleri ve hızları ve iki sıcaklık, çeşitli üzerinde kriter başarısız. herhangi bir darbe için ortaya çıkan SI değeri eşik ihlal ederse, o zaman kask testi geçmek olmaz.

Ayrı bir Standart Test Yöntemi futbol faceguard sertifikası için kullanılır. NOCSAE futbol faceguard standart yapısal bütünlük analizinin yanı sıra faceguard, Chinstrap etkisi zayıflama performansını değerlendirirken, ve bunların bağlanma sistemleri içerir. Her darbe ölçümü hiçbir yüz temas ve hiçbir benimle, testi geçmek 1.200 SI altında olmalıdırNOCSAE Standardı tarafından tanımlanan herhangi bir bileşeninin chanical yetmezliği,. 19

Orada bir teklif ek NOCSAE testi (Lineer Darbeli (LI)) faceguard ile kask içeren 20, ama bir taç etkisi itiraf edemiyor çünkü futbol kask sertifikasyonu için uygun değildir. LI açısal hızlanma indüklemek için doğrusal bir taşıma tablosu üzerine monte edilmiş bir hibrid III yapay boyun ile teçhiz edilmiş bir NOCSAE kafa formu üzerinde bulunan bir kask darbe pnömatik bir piston kullanır. Bu nedenle LI testi ek bir akım ikiz telli NOCSAE düşme testi prosedürüne testi ve yerine geçer. 20 yerine, LI testleri 21, biz sadece mevcut ikiz telli düşme testi prosedürüne iki senaryo eklemek için öneriyoruz.

futbol kask sertifikasyonu için NOCSAE standart test yöntemi şu anda altı öngörülen darbe loca içerirleri ve bir rasgele darbe yer. öngörülen etki yerleri şunlardır: Ön (F), Ön Boss (FB), Side (S), Arka (R), Arka Boss (RB) ve Top (T). rastgele darbe konum testi kask tanımlanan kabul edilebilir etki alanı içinde herhangi bir noktadan bir bölge seçebilirsiniz. Modifiye NOCSAE damla kule testleri için darbe yerleri Ön Top (FT) ve Ön Üst Boss (FTB) darbe yerler olarak seçildi ne önceden tanımlanmış Ön ve Ön Boss darbe yerleri değiştirilmesi yer alıyor. Bizim Ön Üst ve Ön Üst Boss darbe yerleri de açılan testleri için faceguard dahil Lacrosse Kasklar için NOCSAE standart Ön ve Sağ Ön Boss darbe yerle aynıdır. Yerini Ön ve Ön Boss yerleri de dahil olmak üzere 22 kask kabuk darbe yerleri, Şekil 1'de gösterilmiştir. Buna ek olarak, bu çalışmada modifiye kask test yöntemi iki faceguard IMPAC içerirFG Ön ve FG Bottom adlandırılmıştır t yerleri. İki faceguard etkiler yerleri mevcut NOCSAE faceguard sertifikasyon işlemleri için gerekli olan darbe konumları aynıdır. Bu çalışmada, modifiye NOCSAE darbe testleri sekiz etki yerleri Şekil 2'de gösterilmiştir.

figure-introduction-3
Şekil 1: futbol kask için yaklaşık etki yerleri. Altı anda NOCSAE düşme testi kask darbe konumları, Ön (F), Ön Patron (FB), Side (S), Üst (T), Arka (R) ve Arka Boss (RB), ve iki önerdiği etki yerleri gerekli , Ön Üst (FT), ve Ön Üst Boss (FTB). Not: Koruyucu başlık için NOCSAE standart test yöntemi Ön Üst ve Ön Üst Boss darbe konumları içermez (kırmızı metinde gösterilen) ve bu çalışma için de ön ve Ön Boss darbe yerleri değiştirin. (Görüntü NOCSAE DOC değiştirilmiş. 001-13m15b)

figure-introduction-4
Şekil 2: sekiz darbe yerleri gösteren NOCSAE düşme testi kurulumu Modifiye. Ön Üst, Ön Üst Boss, Side, Faceguard (FG) Ön, Arka, Arka Boss, Üst ve Alt Faceguard (FB). Not: NOCSAE standart faceguard eki içermez ve burada Ön Üst ve Ön Üst Boss, standart ön ve Ön Boss darbe yerleri değiştirin. (NOCSAE DOC değiştirilmiş görüntü. 002-11m12) bu rakamın daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayınız.

NOCSAE futbol kask standartlarına h faceguard dahil hiç oysa Kask tasarımları giderek, son on yılda değiştifutbol kask performans özelliklerini değerlendirirken ELMET. Iken, son zamanlarda bir değişiklik bir geçiş dahil etmek yapılmıştır / 1997 öncesinde 1997 17 yılından bu yana değişmedi düşük hız etkileri (3.46 m / s), genel geçiş / 1200 SI sınırını başarısız 300 SI değeri başarısız, NOCSAE / kriterini başarısız geçiren 1.500 SI kullanılır. Hodgson ve arkadaşları. (1970) 540 SI değerleri olmayan miğferli kadavra darbe testlerinde doğrusal kafatası kırıkları üretilen varken fazla 1.000 SI değerleri, hayati tehlike olduğunu göstermiştir. 23 En modern futbol kask ancak tüm SI 540 altında iyi 1200 SI limitinin altında geçmek göstermiştir.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Protokol

Not: sunulan test yöntemi için protokol (http://nocsae.org/ mevcut) Aşağıdaki NOCSAE belgelere atıfta: NOCSAE DOC.002-13m13: 18 "YENİ ÜRETİLEN FUTBOL kasklar için STANDART PERFORMANS ÖZELLİKLERİ". NOCSAE DOC.011-13m14d: 24 "TEST İÇİN NOCSAE STANDARTLARI İÇİN ÜRÜN NUMUNE SEÇİMİ İÇİN ÜRETİCİLERİ USUL KILAVUZU". NOCSAE DOC.087-12m14: "FUTBOL FACEGUARDS İÇİN ETKİ TESTİ VE PERFORMANS GEREĞİ STANDART YÖNTEM" 25. NOCSAE DOC.100-96m14: 26 "TEST EKİPMAN VE ETKİ TESTİ İÇİN SORUN GİDERME KILAVUZU". NOCSAE DOC.101-00m14a: "EKİPMAN KALİBRASYON İŞLEMLERİ" 27

1. Deney Düzeneği

  1. NOCSAE DOC Bölüm 15.1 tanımlandığı gibi NOCSAE ikiz telli açılan taşıyıcı tertibatını Construct. 001, 18, Şekil 5'te gösterildiği gibi. doğrulayınmontaj tüm bileşenlerinin güvenli bağlıdırlar.
  2. kafa formu rotator ayarlayıcısı üzerinde istenen konuma sahip kafa formu yaka hizalayarak ve kafa formu dişli kilit halkasını sıkarak damla taşıyıcı düzeneğine boyutu "büyük" NOCSAE kafa formu takın.
    Not: kafa formu yeni veya tamir ise, NOCSAE DOC Bölüm 5'e bakınız. 100. 26
  3. Güvenli kafa formu ağırlık merkezinde bulunan ivmeölçer plakasına üç eksenli ivmeölçer ekleyin. akselerometre plakasındaki deliklerle ivme her iki delik sıraya ivmeölçer plakasının ortasına ivmeölçer yerleştirin. Bir Allen başlı tornavida her iki vidayı takın ve ivmeölçer güvenli akselerometre plakasına monte edilene kadar saat yönünde sıkın kullanma.
  4. Üreticinin özelliklerine göre veri toplama sistemi yapılandırın. 28
    1. bağlantiVeri toplama montaj kabloları t.
      1. Daha sonra koaksiyel splitter her çıkış için bir koaksiyel kablo bağlayın, üç yollu koaksiyel splitter ivmeölçer kablosunu bağlayın.
      2. amplifikatör modülü arkasında bulunan üç yollu koaksiyel kanal 1, 2 için bir sensör giriş portuna splitter, ve 3 her koaksiyel kablo serbest ucunu.
      3. amplifikatör modülü (kanal, 1, 2, ve 3) veri toplama sistemi (kanal 1, sırasıyla, 2 ve 3), ön giriş bağlantıları çıkış bağlantı noktaları ile koaksiyal kabloyu.
      4. veri toplama sisteminin arka konnektörüne RS-232 kablosunun bölünmüş ucunu.
      5. Kişisel Bilgisayar (PC) Com Limanı'na 1 kalan RS-232 kablosunu bağlayın.
    2. Kişisel Bilgisayar (PC) ve giriş açın.
    3. Indirmek ve bilgisayara veri toplama sistemi yazılımı yükleyin.
    4. Veri toplama montaj Güç:Daha sonra "açık" konumuna amplifikatör geçiş anahtarı çevirmek, bir güç kaynağına her bileşenler 120 voltluk prize takın.
    5. Yazılımı açmak için masaüstünde bulunan veri toplama programı simgesini çift tıklatın.
    6. modül durumunu kontrol etmek isteyen bir ileti gözlemlemek, "evet" i tıklayın.
    7. Deney Düzeneği Dosya yükleyin. "Kur" sekmesini tıklayın "Aç" aşağı kaydırarak ve ardından "Test Setup" seçeneğini seçin.
      1. , Bilgisayar dizin göz bulun ve "NOCSAE1.TSF" etiketli test kurulum dosyasını seçin. "Load" tıklayın.
    8. ivmeölçer sensörü bilgilerini girin.
      1. Aktif Modül kanal 3 sarı Sensör Girişi simgesini tıklatın.
      2. "CAL Değeri" metin kutusuna z ekseni ivme için kalibrasyon değerini (mV / G) yerleştirin.
      3. "ÖNCEKİ" düğmesini tıklayın.
      4. Tekrarlayın 1.4.8.1 Basamaklar - y ekseni ivme için 1.4.8.3 (kanal 2) ve th içinE x ekseni ivme (kanal 1).
      5. sensörü çıkmak için yeşil "Dönüş" simgesine tıklayın.
    9. yeşil "Kaydet" simgesine tıklayın ve ardından "NOCSAE-Jüpiter" olarak test Kur adlandırın.
    10. "Kaydet" düğmesini tıklatın.

2. Kask Hazırlık

  1. darbe testleri için kask modeli seçin. kask belgelendirme için NOCSAE DOC.011 göre test etmek için seçin örnekleri. 24 test Tablo 1 ve Şekil 1 ve 2 de gösterildiği gibi uygun numune.
  2. Seçilen her bir kask modeli için karşılık gelen faceguards seçin. NOCSAE standart farklı olarak, bu tür kask için temel faceguard taban kask darbe testleri yapmak.
  3. Philips tornavida kullanarak, güvenli bir şekilde doğru faceguard ve test için seçilen her kask tüm faceguard özgü donanım takın. NOCSAE Standart test metho aksined ekli faceguards tüm kask test edin.
  4. Tablo 1, NOCSAE DOC göre sıcaklıklarda Durumu kask. 002 7 ve laboratuvar ortamında ya da çevresel odasına onları teşhir ederek NOCSAE DOC.087 25. Ortam sıcaklığında ilk kask damla testleri yapmak.
    1. test öncesi, bir laboratuar ortamında, en az 4 saat 72 ° F ± 5 ° F (22 ° C ± 2 ° C), seçilen kask hareket ettirin.
    2. Tüm ortam sıcaklığı etkiler yapılmıştır varsa, 4 için Tablo 1'e göre, klimalı sıcaklığa kask maruz ancak 24 saat daha uzun. 7
      Not: En az iki ama Kaydedilen en yüksek SI neden en fazla dört darbe yerleri yüksek sıcaklıkta test edilecek ortam sıcaklığı damla değerleri.

3. Kalibrasyon

  1. Kafa formu Kalibrasyon gerçekleştirin: Her kafa formu önce üç eksenli ivmeölçer kullanarak test kalibre edilmelidir, 3 "kalibrasyon MEP ped ve açılan yerleri / belirli kalibrasyon MEP pad yıllık NOCSAE Kalibrasyon Tampon Yeterlilik Raporu ile tanımlanan hızları.
    1. Güvenli bir Allen anahtarı kullanarak örs 3 "Kalibrasyon MEP pedi takın.
    2. Yıllık NOCSAE Kalibrasyon Tampon Yeterlilik Raporu kullanarak, bir darbe konumu ve ilgili çarpma hızı seçin.
    3. kafa formu döndürücü montaj ve örs kılavuz rayı kullanarak istenen darbe yönü (ön, yan veya üst) kafa formu ve örs ayarlayın. Tablo 1, NOCSAE DOC Ek 2'ye bakınız. 001, 18 ve NOCSAE DOC. 100. 26
      1. kafa formu rotator aksamından konik-loc cıvatasını sökün ve istenilen konuma cıvata delikleri hizalayın kafa formu ayarlayıcı yönlendirmek. Takın ve güvenli fakonik-loc cıvatasını sten.
      2. kafa formu dişli kilit halkasını gevşetin ve gerekli yönelime kafa formu burun pozisyonu döndürün. Güvenli kafa formu dişli kilitleme bileziğini sıkmak.
      3. İki taban plakası-örs cıvataları gevşetin ve istenen darbe konum elde edilene kadar örs kaydırın. Baz plakalı örs cıvataları sıkın ve tüm bağlantıların güvenli bir şekilde bağlanmış olduğundan emin olun.
    4. Taşıyıcı düzeneğini düşmesi bırakma sistemini takın. salma sisteminin yüksekliği damla taşıyıcı tertibatını kaldırın. ardından "Açık" konumuna elektromanyetik bırakma sistemi için geçiş anahtarı çevirmek damla taşıyıcı montaj onun eki noktasına bırakma System Center.
    5. İstenen çarpma hızı elde etmek için belirlenen belirli bir yüksekliğe kadar taşıyıcı tertibatını damla kaldırın. Not: Belirli yükseklikleri nedeniyle sürtünme değişimlerine her bir sistem için farklılık gösterebilir. Ek etkileri doğru gelen hız bir sağlamak için yükseklik değişen yürütülen gerekebilirchieved.
    6. Bir etkinlik kaydı için hazır veri toplama sistemi (göre spesifikasyonları 28 üretmektedir).
      1. Deney Düzeneği Dosya yükleyin. "Test" sekmesini tıklatın ve sonra "Veri Toplama" butonuna tıklayınız.
      2. , Bilgisayar dizin göz bulun ve "NOCSAE-JoVE.TSF" etiketli test kurulum dosyasını seçin. "Load" tıklayın.
      3. "Tamam" ı tıklayın.
      4. Bir test açıklaması "Açıklama" iletişim kutusunu yazın ve ardından "Sekme" tuşuna basın.
      5. "JoVE1" yazın, bir 5 karakter testi kimliğini sağlamak ve "Devam" butonuna tıklayınız.
      6. "Devam" düğmesine tıklayın.
      7. enstrümantasyon ısınma yukarı gözlemleyin. Sayaç 15 s ulaştığında, "Devam" düğmesine tıklayın.
      8. otomatik ivmeölçer kalibrasyonu sistemini gözlemlemek. tüm kutuları yeşil renkli sonra, "Devam" düğmesine tıklayın.
    7. salma sistemi kullanarak, taşıma assembl damlay ve aynı anda bırakma sistemi güç kontrol kutusu üzerinde bulunan her iki geçiş anahtarları çevirerek olayı kaydetmek için veri toplama sistemi tetikler.
    8. Hesaplayın ve elde edilen SI değeri kaydedin. Sonuç SI 2 ±% 1.200 olduğundan emin olun.
    9. adımları tekrarlayın 3.4.2-3.4.8 sonuçları üç Gerekli çarpma yerleri her biri için elde edilinceye kadar.
      Not: Kalibrasyon pedleri NOCSAE tarafından belirlenen laboratuvarda yılda yeniden nitelendirildi edilmelidir.
  2. Bir sistem kontrolü yapın ve sonuçları korumak. (Bölüm 18, NOCSAE DOC.001 18)

4. Test Prosedürü

  1. Bir sistem kontrolü yapın ve sonuçları korumak.
  2. MEP test pedi için kalibrasyon için kullanılan MEP pedi değişimi.
  3. Seç darbe konumu ve Tablo 1'e göre test etmek için hız.
    Not: Etkiler düşük damla hızından en yüksek yapılmalıdır. Ortam sıcaklığı etkiler shoulşartlı etkileri önce yapılacaktır d.
  4. Düzgün, Şekil 1 ve 2 ve 3. bölümde adımlara uygun olarak tasvir edildiği gibi, istenen darbe konumu elde etmek için kafa formu yönelimi ve örs konumunu ayarlamak.
  5. test için kask seçin.
  6. Düzgün talimatları ve NOCSAE prosedürlerini uydurma kask üreticilerine göre kafa formu için seçilen kask takın. Ayarlayın ve güvenli kask kafa formu için Chinstrap takın.
    Not: faceguard ek kısıtlamalar nedeniyle, talk tozunun bir ışık uygulaması kafa formu kask montaj yardımcı olabilir.
  7. Taşıyıcı düzeneğini düşmesi mekanik serbest bırakma sistemi takın.
  8. İstenen çarpma hızı elde etmek için belirlenen belirli bir yüksekliğe kadar taşıyıcı tertibatını damla kaldırın.
  9. Bir etkinlik kaydı için hazır veri toplama sistemi. Tekrarlayın 3.4.8 ile 3.4.1 adımları.
  10. CARRI damla mekanik ayırma sistemini kullanarakyaş montaj ve aynı anda olayı kaydetmek için veri toplama sistemi tetikler.
  11. Hemen darbeden sonra, kayıt SI, HIC ve tepe ivme sonuçları.
  12. geçmek için kaydedilen sonuçları karşılaştırın / kriterleri başarısız. NOCSAE Standard farklı olarak, / bir geçiş ayarlanmış tüm 5.46, 4.88 için 700 SI değeri başarısız ve 4,23 m / sn etkileri. Tüm 3.46 m / sn etkileri için 300 SI kriterini başarısız / geçiş koruyun.
  13. Sonuçlar gerekli tüm etkileri için elde edinceye kadar tekrarlayın 4,3-4,11 adımları.
    Not: kafa formu yönelim ve örs konumunu değiştirmeden önce belirli bir etki yeri için tüm kask test etmek kabul edilebilir.
  14. Test tamamlandıktan sonra bir sistem kontrolü yapın ve sonuçları korumak.
  15. Veri doğrulama: pre-test ve post-test sistemi kontrolleri karşılaştırın ve herhangi bir varyasyonu% 7 veya daha az olduğundan emin olun.

figure-protocol-1
Tablo 1:damla hızı (m / sn) ve darbe konumu gereği etkileri gösteren futbol kask düşme testi matrisi. (NOCSAE DOC değiştirilmiş Tablo. 002-13m13) bu rakamın daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen buraya tıklayınız.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Sonuçlar

Bu metodoloji sonuçlarının detaylı kantitatif analiz Rush ve arkadaşları tarafından sunuldu. Sonuçların bir özeti ve birleştiğinde faceguard kabuk kask test metodolojisi ilişkili etkinliği Rawlings Kuantum Plus Riddell 360, Schutt İyon 4D ve örnek olarak Xenith X2 kask kullanarak düşme testi sonuçlarında görüntülenir (gönderilen). faceguards farklı sonuçlar görüntülenen ile (büyüklük "büyük" bir), bu kask her faceguards olmadan kask karşılaştırıldığında. Şekil...

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Tartışma

çiftler futbol kask ve faceguard damla darbe testleri NOCSAE bildirilen metodoloji, modern futbol kask daha iyi performans karakteristiklerini değerlendirmek için eşsiz bir teknik sunmaktadır. Modern futbol kaskları bu daha iyi performans özelliğini değerlendirmek için en kritik adımlar şunlardır: 1) doğru mekanik test cihazı kurma; 2) doğru kalibrasyon prosedürlerini yürütmek; ve 3) düzgün kafa formu için kask / faceguard takılması.

Bu metodoloji doğru test kurulumu ve kalibrasyon prosedürl...

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Açıklamalar

Yazarların açıklayacak hiçbir şeyi yoktur.

Teşekkürler

Yazarlar, Mississippi Eyalet Üniversitesi'ndeki Gelişmiş Araç Sistemleri Merkezi'ne (CAVS) test olanakları sağladığı için ve Rush Sports Medical of Meridian, Mississippi'ye parasal destekleri için teşekkür eder.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
PCB Üç Eksenli İvmeölçerlerPCBModeli 353B17
TDAS2 Veri Toplama SistemiÇeşitlendirilmiş Teknik Sistemler, Inc. TDAS2Veya eşdeğeri bir Veri Toplama Sistemi Akım
Kaynağı (Amplifikatör) Dytran Enstrümanlar, Inc.4114B1Veya eşdeğeri
Hız kapısı ve bayrakCADEXSB203Veya eşdeğer bir hız ölçer
Seçilmiş Futbol Kask(ları)/yüz koruyucu grubu.çene kayışı ve yüz koruma donanımı
Yükseklik Ölçer
Tork anahtarıGeçmeliQD21000minimum 200 inç / lb aralığı,% 5 doğruluk
Çift telli Kılavuz Tertibatı< / güçlü>
Bırakma Arabası SIRC1001
1/2" MEP Test PediSIRC1006
1/8" Yüz Koruma Test PediSIRC1007
3" MEP Kalibrasyon PediSIRC1005Yıllık NOCSAE Kalibrasyon Pedi Kalifikasyon Raporu Dahil
3/8" Kanca Halkalı GerdirmeSIRC10436" sarma
ile Dövme Çelik1/8 "Tel Halat Yüksük SIRC1044
1/8" Yaylı Müzik Teli SIRC1045
1/8" Tel Halat, Yeke Halat Kelepçesi, Bronz SIRC1046
3/8 inç 16 x 3 inç Göz Cıvatası SIRC1041
3/8" Dövme Gözlü CıvataSIRC1040
Dik Açılı DC Vinç Motoru SIRC2000
Tek Yivli Kasnak (Kasnak), 3 & frac34; " SIRC2002
Üst Montaj PlakasıSIRC2003
18" Üst Kanal Braketi SIRC2004
Duvara Monte Kanal Braketi, 4' x 1 5/8" SIRC2005
Mekanik Ayırma Sistemi SIRC2006
Kaldırma Kablosu, Tel Halat, 20' Bobin SIRC2007
Örs Taban Plakası SIRC2010
Örs SIRC2011
Başlık Formu Ayarlayıcısı SIRC2012
Başlık Döndürücü GövdeSIRC2013
Başlık Biçimi Dişli Kilit halkasıSIRC2016
  Kafa Formu Yaka SIRC2014
Naylon Burç SIRC1803
Küçük Başlık Formu SIRC1100
Orta Boy Başlık Formu SIRC1101
Büyük Kafa FormuSIRC1102
Konik-Loc Cıvata
DC Motor Hız Kontrol Cihazı (Ters Çevrilebilir) SIRC2001
dahil

Kaynaklar

  1. Langlois, J. A., Rutland-Brown, W., Wald, M. M. The epidemiology and impact of traumatic brain injury: a brief overview. J Head Trauma Rehabil. (5), 375-378 (2006).
  2. Broglio, S. P., et al. Head impacts during high school football: a biomechanical assessment. J Athl Train. 44, 342-349 (2009).
  3. Broglio, S. P., Martini, D., Kasper, L., Eckner, J. T., Kutcher, J. S. Estimation of head impact exposure in high school football: Implications for regulating contact practices. Am. J. Sports Med. 41, 2877-2884 (2013).
  4. Costanza, A., et al. Review: Contact sport-related chronic traumatic encephalopathy in the elderly: clinical expression and structural substrates. Neuropathol Appl Neurobiol. 37, 570-584 (2011).
  5. McKee, A. C., Cantu, R. C., Nowinski , C. J., Hedley-Whyte, E. T., Gavett, B. E., Budson, A. E., Santini, V. E., Lee, H. S., Kubilus , C. A., Stern, R. A. Chronic traumatic encephalopathy in athletes: progressive tauopathy after repetitive head injury. J. Neuropathol Exp Neurol. , 709-735 (2003).
  6. Bartsch, A., Benzel, E., Miele, V., Prakash, V. Impact test comparisons of 20th and 21st century American football helmets: Laboratory investigation. J Neurosurg. 116, 222-233 (2012).
  7. NOCSAE. Standard Performance Specification for Newly Manufactured Football Helmets. , Paper No. 002-13m13 (2013).
  8. Greenwald, R. M., Gwin, J. T., Chu, J. J. Head Impact Severity Measures for Evaluating Mild Traumatic Brain Injury Risk Exposure. Neurosurg. 62, 789-798 (2008).
  9. Newman, J. A. Accidental Injury: Biomechanics and Prevention. Yoganandan, N. , Springer. (2015).
  10. Newman, J. A., Shewchenko, N., Welbourne, E. A proposed new biomechanical head injury assessment function - the maximum power index. Stapp Car Crash J. 44, 215-247 (2000).
  11. Gadd, C. W. Use of a weighted-impulse criterion for estimating injury hazard. SAE Technical Papers. , (1966).
  12. Lissner, H. R. Experimental Studies on the Relation Between Acceleration and Intracranial Pressure Changes in Man. Surgery, Gynecology and Obsterics. III, 329-338 (1960).
  13. Gurdjian, E. S., et al. Concussion - Mechanism and Pathology. Proceedings of the Seventh Strapp Car Crash Conference, , (1963).
  14. Patrick, L. M., et al. Survival by Design - Head Protection. The Seventh Strapp Car Crash Conference, , (1963).
  15. Versace, J. A review of the Severity Index. SAE Technical Papers. , (1971).
  16. Newman, J., et al. A new biomechanical assessment of mild traumatic brain injury. Part 2. Results and conclusions. Proceedings of International Research Conference on the Biomechanics of Impacts. , 223-233 (2000).
  17. NOCSAE. Standard Performance Specification for Newly Manufactured Football Helmets. , Paper No. 002-11m11a (2011).
  18. NOCSAE. Standard Test Method and Equipment used in Evaluating the Performance Characteristics of Protective Headgear/Equipment. , Paper No. 001-11m15 (2015).
  19. NOCSAE. Standard Method of Impact Test and Performance Requirements for Football Faceguards. , Paper No. ND087-11M11 (2011).
  20. NOCSAE. Standards and Process. , (2013).
  21. Gwin, J. T., et al. An investigation of the NOCSAE linear impactor test method based on in vivo measures of head impact acceleration in American football. J Biomech Eng. 132, (2010).
  22. NOCSAE. Standard Performance Specification for Newly Manufactured Lacrosse Helmets with Faceguards. , NOCSAE DOC (ND) 041-11m12 (2013).
  23. Hodgson, V. R., Thomas, L. M., Prasad, P. Testing the validity and limitations of the severity index. SAE Technical Papers. , (1970).
  24. NOCSAE. Manufactureers Procedural Guide for Product Sample Selection for Testing to NOCSAE Standards. , Paper No. 011-13m14d (2014).
  25. NOCSAE. Standard Method of Impact Test and Performance Requirements for Football Faceguards. , Paper No. 087-12M14 (2014).
  26. NOCSAE. Troubleshooting Guide for Test Equipment and Impact Testing. , Paper No. ND100-96M14 (2014).
  27. NOCSAE. Equipment Calibration Procedures. , Paper No. 101-00m14a (2014).
  28. Diversified Technical Systems. , Source: http://www.dtsweb.com (2014).

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Yeniden basım ve izinler

Etiketler

NOCSAE D rme KulesiKask Darbe TestiY z Koruyucu Ba lant sKafa Yaralanma Kriteriiddet ndeksiTepe vmesiift Telli D zenekEksenli vme l erVeri Toplama SistemiMekanik Serbest B rakma Sistemi
Amerikan Futbolu Kasklar için Modifiye Drop Tower Darbe Testleri
Bize ulaşın
Kütüphaneye tavsiye et

Gizlilik

Kullanım Şartları

İlkeler

Telif hakkı © 2026 MyJoVE Corporation. Tüm hakları saklıdır.