防暴盾牌的设计.docx

防暴盾牌的设计.docx

《防暴盾牌的设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《防暴盾牌的设计.docx（18页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

防暴盾牌的设计

摘要

本文研究了防暴盾牌的设计。

利用优质透明聚碳酸脂PC材料透明度高，重量轻，抗冲击力强的特点设计制作，坚固耐用，能抵御除枪炮之外的投掷物和尖税器械、酸类的袭击，防护能力强，安装固定牢靠，操作方便，是执法人员执行任务时的优良防护装备，经检测符合Q/WHJI16-2002《防暴盾牌》、GA422-2003《防暴盾牌》标准。

防暴器盾牌是防暴警察或者公安干警等工作人员在执行治安防暴工作时的专用防暴武器，以达到有效快速地平定暴乱，解决危害公共安全的突发事件，维护社会公共秩序，保障社会和谐与安全。

防暴盾牌可以在压制暴动、强制解散示威人潮等暴动事件的情况下，减免对双方的伤害，即在保护自身安全的同时，避免伤害到对方。

无论是对防暴警察或是暴乱人潮来说，为了达到减少人员伤亡的情况发生，可以采用特殊的战术或队列，配备专业的防暴装备，以对付无武装人群或者低度武装人群，以求最低的伤害。

经实际应用表明，稳定可靠，效果良好。

关键词：

防暴盾牌；标准；材料

Abstract

Thispaperstudiestheriotshielddesign.UsinghighqualitytransparentpolycarbonatePCmaterialtransparent,lightweight,highimpactresistancestrongdurable,canresistthrowingthingsoutsideexceptgunsandpointedtaxapparatus,acidsattacks,protectivecapabilityisstrong,installationfixedfirm,convenientoperation,itislawenforcementpersonnelduringthemissionoffineprotectiveequipment,viadetectingconformtoQ/WHJI16-2002theriotshield",GA422-2003"riotshield"standards.Riotdeviceshieldisriotpoliceorpolicemeninimplementingsecuritypersonnelsuchasworkofspecialriotriotweaponstoachievetheeffectivequicklyrioters,solveendangeringpublicsecurityemergencies,maintainpublicorder,safeguardsocialharmonyandsecurity.Riotshieldcansuppressriots,mandatorydissolutiondemonstrationscrowdsetc,underthesituationofrioteventstobothdamagereduction,beinnamelyprotecttheirownsecuritywhileavoidinghurteachother.Regardlessofwhethertheriotpoliceorviolencecrowdsspeaking,inordertoachievereducecasualtiesoccur,canusespecialtacticsorqueue,equippedwithprofessionalriotgeartodealwithnoarmedcrowdarmedtothecrowd,orlowminimumdamage.Theactualapplicationshowsthatisstableandreliable,andtheresultisgood.

Keywords:

Anti-riotshield；standards；materials

绪论4

第一章防暴盾牌的历史与作用5

1.1盾牌的历史5

1.2防暴盾牌的作用6

第二章防暴盾牌的材料7

2.1材料介绍7

2.2物理性能7

2.3化学性能8

2.4成型性能8

2.5生产与应用8

第三章防暴盾牌的设计制造标准9

3.1GA422-2003《防暴盾牌》标准9

第四章防暴盾牌的技术参数20

4.1技术参数20

第五章结束语21

第六章致谢22

第七章参考文献22

绪论

随着社会的日益发展，社会法律的日益健全完善，国际社会的日益同化，公民的各项人身权利的维护一直是重中之重。

宪法规定：

公民的个人权利不容侵犯。

所以强大的社会治安力量是保护公民，与邪恶势力搏斗的中流砥柱，是保证公民人身安全、财产安全的等权利不受侵害的保护盾。

科技社会的高速发展，造成犯罪越来越趋向于高科技、高智力、团伙性、群体性，有组织有预谋的犯罪。

而警察、武警队伍就是打击犯罪的强有力的拳头，他们不是军队，不能使用有很强杀伤力的武器，所以安防器材就应运而生了。

防暴器材又称为警用装备，是安防产品其中一个重要类别，主要用于安防治安工作。

维护社会秩序，创建文明家园，为建设和谐社会发挥着不可替代的重要作用。

防暴器材是防暴警察或者公安干警等工作人员在执行治安防暴工作时的专用防暴武器，用于有效快速地平定暴乱，解决危害公共安全的突发事件，维护社会公共秩序，保障社会和谐与安全。

防暴器材可以在压制暴动、强制解散示威人潮等暴动事件的情况下，减免对双方的伤害，即在保护自身安全的同时，避免伤害到对方。

无论是对防暴警察或是暴乱人潮来说，为了达到减少人员伤亡的情况发生，可以采用特殊的战术或队列，配备专业的防暴装备，以对付无武装人群或者低度武装人群，以求最低的伤害。

而防暴盾牌就是众多安防产品其中之一，防暴盾牌是指武装警察、镇暴警察或镇暴军队所使用的一种类似于中世纪的盾牌的防御器具，用于在镇暴过程中推挤对方和保护自己，可以抵挡一般子弹，但是不能抵挡爆炸和大口径子弹、洞穿子弹以及高速动能武器。

其常见类型有三种：

①防暴方盾：

防暴警察携带，抵抗外来物体、人员推挤等防卫性装备，防护面积比圆顿大，通常为第一列之镇暴人员使用；②防暴圆盾：

镇暴人员携带，为轻型防御盾牌，主要是方便逮捕犯罪人用；③防暴电盾：

轻型防御盾牌，并带有攻击性，盾牌上面有铁条做导体，碰到者有痛觉，此物品电源来至电池。

由于防暴盾牌有国家强制的设计制造标准，所以在设计过程中将主要以材料分析入手，根据国家强制标准进行规格设计。

下面以优质透明聚碳酸脂PC材料制造防暴方盾的过程进行设计分析。

第一章防暴盾牌的历史与作用

1.1盾牌的历史

人类社会的发展出期，工具和兵器是不可分的，随着社会的复杂化以及工艺的进步，工具很自然地因用途的不同而有了形形色色的改变，兵器于是在此时产生了较为明确的定义；它与猎具、工具所不同的是：

兵器专门意指人与人武力斗争的器具，扮演着令人又敬又怕的矛盾角色，千载之下，常生“乃知兵者是凶器,圣人不得已而用之”的感叹。

到目前为止，人类似乎仍脱离不了战争，古代的刀剑却已然脱离了战场（军用刀除外），尽管如此，与生俱来的狩猎本能，仍使我们对刀剑有一股难以言喻的感情，或许，这也是尊崇古人生命力的一种表现吧，促使我们不时回顾，并从中得到启发。

为了与后来的枪炮火箭等产生热能的火器有所区分，一般将兵器分为分热兵器和冷兵器两种。

由于世界各国对普通民众的热兵器与冷兵器的管制，所以在普通的社会安全事件中几乎不会出现大杀伤力武器，所以使用简单的器械使对方失去战斗力即可。

而对于大量人员参与的人群暴动、非法游行、非法集会等群体性事件中，压制暴动、强制解散示威人潮是必要的，为了减免对双方的伤害，即在保护自身安全的同时，避免伤害到对方。

无论是对防暴警察或是暴乱人潮来说，为了达到减少人员伤亡的情况发生，可以采用特殊的战术或队列，配备专业的防暴装备，以对付无武装人群或者低度武装人群，以求最低的伤害。

1.2防暴盾牌的作用

防暴盾牌就是专业的防暴装备，其设计的借鉴对象就是古代时候的军械装备：

盾牌。

盾牌是古代作战时一种手持格挡，用以掩蔽身体，抵御敌方兵刃、矢石等兵器进攻的防御性兵械，呈长方形或圆形，其尺寸不等。

盾的中央向外凸出，形似龟背，内面有数根系带，称为"挽手"，以便使用时抓握。

现代社会的防暴盾牌在设计原理和设计理念上传承和发展了古代盾牌的思想，但是在制造材料上进行了大力的改进。

在群体安全事件中，武装人员可以手持防暴盾牌，身穿防暴服，佩戴安全头盔组成特殊的战术队列，迅速的分割或包围人群，达到驱散或集中的目的，维持社会安定，保护普通民众的生命与财产安全。

第二章防暴盾牌的材料

因为防暴盾牌的用途特殊性，所以造就了其对于材料的特殊性，在这篇设计里，将采用优质透明聚碳酸脂PC材料进行设计。

2.1材料介绍

聚碳酸酯又叫做聚碳酸脂，英文名称是Polycarbonate

比重:

1.18-1.20克/立方厘米

成型收缩率:

0.5-0.8%，成型温度：

230-320℃

干燥条件：

110-120℃8小时

结构：

-[-O-（C6H4）-C（CH3）2-（C6H4）-O-CO-]n-

缩写：

PC

2.2物理性能

聚碳酸酯无色透明，耐热，抗冲击，阻燃，在普通使用温度内都有良好的机械性能。

冲击强度高，尺寸稳定性好，着色性好，电绝缘性、耐腐蚀性、耐磨性好，但自润滑性差，有应力开裂倾向，高温易水解，与其它树脂相溶性差。

适于制作仪表小零件、绝缘透明件和耐冲击零件。

同性能接近聚甲基丙烯酸甲酯相比，聚碳酸酯的耐冲击性能好，折射率高，加工性能好，不需要添加剂就具有UL94V-0级阻燃性能。

但是聚甲基丙烯酸甲酯相对聚碳酸酯价格较低，并可通过本体聚合的方法生产大型的器件。

随着聚碳酸酯生产规模的日益扩大，聚碳酸酯同聚甲基丙烯酸甲酯之间的价格差异在日益缩小。

聚碳酸酯的耐磨性差。

一些用于易磨损用途的聚碳酸酯器件需要对表面进行特殊处理。

2.3化学性能

聚碳酸酯耐酸，耐油。

聚碳酸酯不耐紫外光，不耐强硷。

聚碳酸酯的玻璃化温度为145-150℃，脆化温度-100℃，最低使用温度为135℃，热变性温度为115-127℃。

2.4成型性能

1.无定形料,热稳定性好，成型温度范围宽，流动性差。

吸湿小，但对水敏感，须经干燥处理。

成型收缩率小，易发生熔融开裂和应力集中，故应严格控制成型条件，塑件须经退火处理。

2.熔融温度高，粘度高，大于200g的塑件，宜用加热式的延伸喷嘴。

3.冷却速度快，模具浇注系统以粗、短为原则，宜设冷料井，浇口宜取大，模具宜加热。

4.料温过低会造成缺料，塑件无光泽，料温过高易溢边，塑件起泡。

模温低时收缩率、伸长率、抗冲击强度高，抗弯、抗压、抗张强度低。

模温超过120度时塑件冷却慢，易变形粘模。

2.5生产与应用

聚碳酸酯是日常常见的一种材料。

由于其无色透明和优异的抗冲击性，日常常见的应用有光碟，眼睛片，水瓶，防弹玻璃，护目镜、银行防子弹之玻璃、车头灯等等、动物笼子宠物笼\子。

聚碳酸酯还被用来制作登月太空人的头盔面罩。

苹果公司的ipod音乐播放器和ibook笔记本电脑外壳也使用聚碳酸酯制作。

聚碳酸酯在电器、机械、光学、医药等工业部门都有广泛的应用，多用于制造机器的零部件，105℃的A级绝缘材料，空气调节器壳子，工具箱，安全帽，容器，泵叶轮，齿轮，医疗器械等。

第三章防暴盾牌的设计制造标准

本设计选择的设计标准参照GA422-2003《防暴盾牌》标准、Q/WHJI16-2002《防暴盾牌》。

3.1GA422-2003《防暴盾牌》标准

GA422-2003

前言

本标准的全部技术内容为强制性。

本标准由公安部装备财务局提出。

本标准由公安部警用械具警服标准化技术委员会归口。

本标准由温州华安警示设备有限公司负责起草，福建泉州海滨玻璃钢制品厂、福建泉州东浦保安器材厂参加起草。

本标准主要起草人:

张将履、吴景鑫、黄新华、蔡益芬、吴焕然。

防暴盾牌

1范围

本标准规定了防暴盾牌的术语和定义、产品分类与命名、要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存。

本标准适用于防暴盾牌。

2规范性引用文件

下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。

凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准。

然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。

GB/T1720-1979漆膜附着力测定法

GB/T3181-1995漆膜颜色标准

GB/T3978-1994标准照明体及照明观测条件

3术语和定义

下列术语和定义适用于本标准。

3.1

防暴盾牌anti-riotshield

用于防护、抵御伤害性打击的板式装具。

3.2

观察窗observationwindow

在防暴盾牌适当位置具有不低于盾体防护能力的用于观察的窗。

3.3

防护试验区protectiontestingarea

距防暴盾牌边缘50mm以内的所有区域，包括观察窗。

4产品分类与命名

4.1分类

4.1.1防暴盾牌按盾体材料的光学性能分为透明和不透明两种。

a）透明材料，用“T”表示；

b）不透明材料，用“B”表示。

4.1.2防暴盾牌按防护面积大小分为两种规格。

a）大号，用“L”表示；

b）小号，用“S”表示。

4.2命名

防暴盾牌型号按下述结构和要求命名：

示例：

大号透明的防暴盾牌的产品型号为FBP-T-L。

5要求

5.1一般要求

5.1.1外观要求

防暴盾牌的表面应光滑，无可视的凹坑、突起、气泡、毛刺、尖角、划伤、斑点、脱胶及起皮等缺陷。

5.1.2颜色

非透明防暴盾牌外表面的颜色为99式警服颜色（藏蓝色）。

5.1.3标识

防暴盾牌正面上方居中位置标识中文楷体“警察”和英文大写黑体“POLICE”。

5.1.4握把

防暴盾牌的握把应便于握持、手感舒适，无毛刺、尖角等缺陷。

5.1.5观察窗尺寸

观察窗的尺寸应不小于80mm（高）×200mm（宽）。

5.1.6金属件表面处理

防暴盾牌的金属结构件应经过表面防锈处理。

5.2防护面积

防暴盾牌的防护面积规定如表1。

表1防护面积

规格

防护面积

大（L）

≥0.45m2

小（S）

≥0.25m2

注：

防暴盾牌宽度不小于0.5m。

5.3质量

防暴盾牌的质量不大于4.0kg。

5.4握把连接强度

握把与盾体间的连接应能承受500N的拉力，不应有断裂、松动或脱落。

5.5臂带连接强度

臂带的搭扣搭合后，臂带与盾体间的连接应能承受500N的拉力，不应有脱落、松动、脱扣或臂带断裂现象。

5.6透光率

透明防暴盾牌的盾体和非透明防暴盾牌的观察窗，其透光率应大于70%。

5.7耐冲击强度

防暴盾牌的盾体应能承受147J动能的冲击，冲击后盾体受力点不应有穿洞或在受力点半径50mm之外出现破裂。

如是非透明防暴盾牌，其观察窗不应脱落。

5.8耐穿刺性能

防暴盾牌的盾体使用标准GA68试验刀具，20J动能，0度方向的穿刺，刀尖不应透过盾体。

5.9气候环境适应性

防暴盾牌在环境温度-20℃一+55℃条件下，应符合5.7的要求。

5.10涂层附着力

防暴盾牌的防护面如有涂层，其涂层附着力应大于GB/T1720—1979规定的3级。

5.11阻燃性

防暴盾牌的盾体应有阻燃功能，火焰离开后，被点燃处续燃时间不超过5s。

6试验方法

6.1外观检查

在自然光下目测、手感检查防暴盾牌盾体及附件的外观，检查结果应符合5.1.1的要求。

6.2颜色

6.2.1试验装置

标准色度样板：

符合GB/T3181-1995规定。

色差计：

准确度：

△x：

0.02，

△y：

0.02。

6.2.2试验步骤

以标准色度样板和试样，在相当于GB/T3978-1994规定的标准D65光源照射下进行目视比较，定性地判定是否符合规定色度要求；如对目视比较的定性判断有异议，则应采用符合GB/T3978-1994的标准D65光源，测量几何条件：

0/d，用色差计检测头盔外观颜色及色度。

检查结果应符合5.1.2的要求。

6.3防护面积及观察窗尺寸检验

用通用量具测量防暴盾牌的宽度（弧长）与高度，并计算面积，结果应符合5.2表1的规定。

用通用量具测量观察窗的宽与高的尺寸，结果应符合5.1.5的规定。

6.4质量检验

用刻度值为10g的衡器称量防暴盾牌的质量，结果应符合5.3的要求。

6.5握把连接强度试验

6.5.1试验装置

拉式测力计。

6.5.2试验步骤

在握把与盾体之间均匀施加500N的拉力，保持1min，试验结果应符合5.4的规定。

6.6臂带连接强度试验

6.6.1试验装置

拉式测力计。

6.6.2试验步骤

把臂带的搭扣搭合，在臂带与盾体之间均匀施加500N的拉力，保持1min，试验结果应符合5.5的规定。

6.7透光率试验

6.7.1试脸装置

照度计，试验暗箱（420mm×420mm深度150mm五面木制暗箱，箱板厚度10mm）。

6.7.2试验步骤

a）在稳定的自然光环境中放置试验暗箱，开口朝上；

b）将照度计放在试验暗箱内底面中心处；计量记录照度值以1）；

c）将透明防暴盾牌盾体的材料或非透明防暴盾牌的观察窗材料，做成420mm×420mm大小的试样，将其放在试验暗箱的开口上，计量记录照度值（λ2）

d）按下列公式计算透光率（V）

计算结果应符合5.6的要求。

6.8耐冲击强度试验。

6.8.1试验装置

木框、（外尺寸800mm×500mm×100mm，内尺寸600mm×300mm×100mm松木材料）、垫板（600mm×40mm×5mm松木材料）、落锤式冲击试验机。

6.8.2试验步骤

将木框水平放置，再把两条垫板横放在上，相距不小于350mm，然后将防暴盾牌防护面朝上放于垫板上，用ø45mm，5.0kg的球头柱形锤自3.0m高度向盾体防护试验区自由落下，试验3次，其中盾体2次，观察窗1次，2次试验点中心相距不小于200mm，结果应符合5.7的要求。

6.9耐穿刺试验

6.9.1试验装置

木框、（外尺寸800mm×500mm×100mm，内尺寸600mm×300mm×100mm松木材料）、垫板（600mm×40mm×5mm松木材料）、落锤式冲击试验机，GA68标准试验刀具。

6.9.2试验步骤

将木框水平放置，再把两条垫板横放在上，相距不小于350mm，然后将试验防暴盾牌防护面朝上放于垫板上，并使试验点对准落锤式冲击试验机中心，将标准试验刀具固定在落锤上，调节落锤质量与高度，使试验刀具穿刺盾体表面时的动能为20J，启动试验机对防护试验区进行穿刺，试验2次，其中观察窗1次，结果应符合5.8的要求。

6.10气候环境适应性检验

6.10.1将防暴盾牌样品放人温度为-20℃士20℃的恒温箱内保持4h，然后按6.8进行耐冲击强度测试，试验应在10min内完成，结果应符合5.7的要求。

6.10.2将防暴盾牌样品放人温度为+55℃士2℃的恒温箱内保持4h，然后按6.8进行耐冲击强度测试，试验应在10min内完成，结果应符合5.7的要求。

6.11涂层附粉力试验

按GB/T1720-1979规定方法进行试验，结果应符合5.10的要求。

6.12组燃试验

6.12.1试验装置

2kg汽油喷灯，70号汽油。

6.12.2试验步骤

将防暴盾牌立放，调节汽油喷灯火焰长度至230mm，火焰与盾体表面成45°夹角，喷口至盾体表面的距离为130mm，喷燃时间10s，火焰移开后，盾体续燃时间应符合5.11的要求。

7检验规则

检验分为出厂检验和型式检验。

7.1出厂检验由3个检查批组成

A检查批（逐批）：

交收产品时，全数检验；

B检查批（逐批）：

交收产品时，抽样检验；

C检查批（周期）：

每年进行一次。

7.2检验项目

各类检验的试验项目和相应的试验顺序、要求、试验方法、不合格分类见表2规定。

7.3型式检验

有下列情况之一时，应进行型式检验：

a）新产品鉴定和定型检验；

b）产品转厂生产或停产一年后恢复生产；

c）产品结构或使用材料产生重大变化时；

d）合同需要或管理部门提出型式检验时。

7.4抽样与组批

7.4.1抽样规则

a）B检查批的样本从A检查批的合格批中抽取；

b）C检查批的样本从最近期生产的B检查批的合格批中抽取；

c）C检查批和B检查批的样本均不应少于2件；

d）型式检验的样本应从最近期生产的B检查批的合格批中抽取，样本不应少于4件。

7.4.2组批规则

以同一批原材料，按照同一种设计方案和同一种生产工艺制造的产品作为一个检查批，批量不超过1000。

7.5判定规则

A检查批出现任一不合格,判定该件产品不合格.其余检查批按表2规定的试验项目,有两项B类或一项A类不合格，判定样本不合格。

出现样本不合格时，进行加倍抽样复试，复试不合格，判定为不合格批，复试合格判定为合格批。

注1：

出厂检验B,C检查批各试样的检验项目参照型式试验试样编号1、2。

注2：

检验顺序按表中序号逐次进行。

8标志、包装、运输和贮存

8.1标志

防暴盾牌的盾体上应有永久性标志，标志应清晰，标志应包括下列内容：

a）制造厂名称或商标；

b）产品型号、规格；

c）批号或生产日期。

8.2包装

8.2.1产品的包装应保证搬运过程中不被损坏。

8.2.2产品的包装箱内应附有产品合格证和说明书，包装箱上应标有下列内容：

a）制造厂名称或商标；

b）产品型号和编号；

c）数量和毛重；

d）出厂日期；

e）外形尺寸（长×宽×高）。

8.3运输及贮存

8.3.1产品装运时，应轻装轻放，防止重压及碰掩，严禁淋雨受潮。

曝晒及化学品的侵蚀。

8.3.2产品应贮存在通风干燥的仓库，保持离地面250mm以上，四周空隙不小于200mm，

8.3.3产品不能与腐蚀性物质同存，并远离热源。

第四章防暴盾牌的技术参数

防暴盾牌是指武装警察、镇暴警察或镇暴军队所使用的一种类似于中世纪的盾牌的防御器具，用于在镇暴过程中推挤对方和保护自己，可以抵挡一般子弹，但是不能抵挡爆炸和大口径子弹、洞穿子弹以及高速动能武器。

4.1技术参数

规格：

900×500×3.5mm；

材质：

优质透明聚碳酸酯PC材料制造；

透光率：

84%

耐冲击强度：

147J动能冲击符合标准；

耐穿刺性能：

GA68-2003标准试验刀具20J动能穿刺符合标准；

握把连接强度：

≧500N；

臂带连接强度：

≧500N；

质量：

2.5Kg。

型号

FBPT-L

颜色

透明

净重

2.5Kg

包装尺寸

915×470×460

装箱数

10PCS

第五章结束语

本文设计的防暴盾牌由于具有其特殊性，设计过程必须依据国家强制性标准。

所以自我创新内容不多，更多的是对于设计过程的全程理解。

设计出的盾牌符合Q/WHJI16-2002《防暴盾