【摘 要】 通过对摩托车乘员头盔佩戴安全稳固性的分析，阐述了头盔在道路交通事故发生时，如何避免佩戴安全隐患因子，通过头盔检测及早发现存在的隐患问题，以及正确理解标准新增内容带来的要求和侧重点。对头盔质量提升，了解行业状况具有重要的意义。
【关键词】 头盔 佩戴 安全 稳固性
【DOI编码】 10.3969/j.issn.1674-4977.2014.16.006
头盔是一种用于摩托车、电动车乘员（包括驾驶人及乘坐人员）的头部保护装置。其结构主要包括壳体、缓冲层、舒适衬垫、佩戴装置与护目镜。头盔的主要目的是在受到冲击时保护乘员的头部，阻止或减轻伤害乃至挽救乘员的生命。按GB811-2010《摩托车乘员头盔》标准，“头盔固定装置稳定性测试”新增条款要求，就是头盔佩戴后能承受住冲击掀拉力的测试要求，起到保护头部的作用。
1 头盔的主要构件与功能
壳体：头盔的外层结构，呈现头盔的基本形状。具有抵挡穿刺能力，表面光滑可分散冲击能力以免冲击力集中在一处。
缓冲层：吸收冲击能量的舒适垫层。吸收并缓和分散冲击力。
舒适衬垫：保证头部佩戴舒适的衬垫。
佩戴装置：保证头盔牢固地佩戴于头部的部件。
护目镜：遮挡眼面部又不影响观察的眼面部防护部件。
2 国内外研究现状
国内现有生产测试装备的企业都是基于GB 811-2010《摩托车乘员头盔》标准要求，对头盔佩戴稳固性检测装置的简单设计制造。由于这个条款是标准新增加内容，检测方法和方式都还比较原始，大多还是采用手工操作，个体的差别对检测数据的出具和判断影响很大。同时，手工试验操作还存在误区，容易造成误伤，特别是在对头盔有拉动情况下的操作，一个人难以完成，而两个人操作时，极容易误伤到协作伙伴。头盔产业规模不大，且受重视程度不高，各企业部门对该设备投入的研发力量不足，造成该设备至今在性能和效率方面并无多大进步，技术水平落后。而本测试设备利用在机电一体化仪器的基础上进行开发，具有操作简单、测量准确、扩展性强等优点，是符合仪器设备发展趋势的。在确保试验人员人身安全方面，该设备的控制系统更先进，试验效率更高。
3 研究原理
摩托车乘员头盔佩戴安全稳固性测试装置的结构及工作原理如图1所示。通过示意图可分析测试装置工作原理如下：首先，引导装置提起到规定高度位置，为落锤做好准备。此时，选择被测摩托车头盔样品，样品在头模上正确佩戴之后，引导装置夹持头盔后部，释放重物，重物呈自由落体运动冲击引导装置。引导装置受到冲击后掀拉动头盔壳体，实现对头盔佩戴的固定性测试。
图1 头盔佩戴安全稳固性测试装置示意图
在工作原理图上可知，摩托车乘员头盔佩戴安全稳固性测试装置的研究开发具有如下内容和作用：
（1）在适用范围方面，满足GB811-2010《摩托车乘员头盔》标准，本设备还能满足警用头盔、防爆头盔等其它头盔的检测要求。
（2）模拟事故发生后，摩托车乘员落地碰撞前后容易出现：头盔脱落、佩戴系绳撕裂、头盔佩戴位置移位的检测。
（3）此测试装置是机电一体化设备主要包括承载装置、佩戴装置、引导装置和释放装置四部分组成。采用微机控制、气动升降、落锤冲击设备，可替代人工拉动和释放落锤的检测方法，提高测试自动化程度和效率。
4 研发测试设备成果
本测试设备根据GB811-2010《摩托车乘员头盔》标准的“固定装置稳定性测试”而设计制造。头盔固定装置稳定性测试机主要是由引导装置升降气缸、大机架、落锤升降气缸、引导装置导轨、引导装置、落锤升降导轨、支架、落锤、抱锤装置、控制箱、转向定滑轮、钢丝挂钩、头模、头盔试样、Φ3mm钢丝等部件组成（见图2）。接通电源开关，首先检查测试机各部件调节正常，将试样头盔正确佩戴在试验头模上，然后将引导装置与释放装置（总质量为3kg±0.1kg）的挂钩挂在头盔后部中间的外壳上，将10kg±0.01kg的下落物体（落锤）从0.5m±0.01m的高处释放，沿导轨自由坠落，检查头盔是否与试验头模分开。模拟摩托车乘员佩戴头盔后，在道路交通事故中佩戴安全的测试。
图2 结构原理图
1—地脚螺栓；2—引导装置升降气缸；3—大机架；4—落锤升降气缸；5—引导装置导轨；6—引导装置；7—落锤升降导轨；8—支架；9—落锤；10—抱锤装置；11—控制箱；12—转向定滑轮；13—钢丝挂钩；14—头模；15—头盔试样；16—Φ3mm钢丝。
主要技术指标：
①落锤冲击高度：0.5m±0.03m；
②冲击落锤重量：10kg±0.01kg；
③引导装置和释放装置总质量：3kg±0.1kg；
④适用各类头盔固定装置稳定性测试。
5 结论
通过对头盔佩戴稳固性的抗破坏能力和冲击值的分析，使得头盔在使用过程减少出现安全危害状况。头盔佩戴在头部，当发生事故时头盔依然稳固地佩戴在头部，起到保护头部功能。在交通事故中，正确选用头盔能够较好地保护摩托车驾驶员的安全。另外，摩托车乘员头盔作为安全交通的新兴研究领域，头盔材质、结构设计等等方面的研究需要社会更多的关注和投入。相信在不久的将来，摩托车乘员头盔的安全保护性能会更加完善，适用范围更加广泛，更加便捷，在我国的交通安全体系中发挥更加重要的作用。我国摩托车乘员头盔经过几十年的发展，生产制造水平明显提高，品牌建设取得长足进步，已经具有能与世界主流头盔品牌产品相竞争的能力。
作者简介
黄旺森，工程师，主要从事产品质量检测与质量控制工作，负责编写多份与机械建材有关的检测平台、重点实验室等申报的可行性报告。
（责任编辑：张晓明）