ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ТКАНЫХ АРМИРУЮЩИХ КАРКАСОВ НАПОРНЫХ ПОЖАРНЫХ РУКАВОВ И ИХ ВЛИЯНИЯ НА ВЕЛИЧИНЫ ВНУТРЕННИХ РАЗРЫВНЫХ ДАВЛЕНИЙ
Аннотация
В статье предложена методика экспериментальных исследований зон контакта между нитями в тканых армирующих каркасах напорных пожарных рукавов с использованием растрового электронного микроскопа JSM-6490LV и методов статистики, на основе которой были определены коэффициенты вертикального смятия нитей, коэффициенты, характеризующие длины зон контакта между нитями в долях диаметров нитей основы и утка, учет которых необходим для более точного определения разрывных давлений в напорных пожарных рукавах. Разрывное давление регламентируется ГОСТ Р 51049-97 и является важным прочностным параметром напорного пожарного рукава, характеризующим его способность сопротивляться разрушению под воздействием внутреннего гидравлического давления жидкости для пожаротушения. Исследовано влияние таких параметров тканого армирующего каркаса из полиэфирных нитей на основе полиэтилентерефталата (ПЭТФ), как разрывное усилие уточных нитей (нитей, проложенных по окружности рукава), радиус рукава, геометрические плотности по основе и утку, коэффициенты вертикального смятия и диаметры нитей основы и утка, коэффициенты, характеризующие длины зон контакта между нитями в долях диаметров нитей основы и утка на величину разрывного давления в латексированном напорном пожарном рукаве производства ПО «БЕРЕГ», рассчитанного на рабочее давление 1,6 МПа. В результате выполненного исследования установлено: разрывное давление напорного пожарного рукава существенно зависит от геометрических плотностей по основе и утку ткани армирующего каркаса (при увеличении (уменьшении) геометрических плотностей расчетное разрывное давление рукава падает (возрастает)); разрывное давление рукава прямо пропорционально разрывному усилию уточных нитей и обратно пропорционально радиусу напорного пожарного рукава при постоянстве всех других его параметров, причем зависимость разрывного давления от этих параметров существенна; с увеличением таких параметров тканого армирующего каркаса напорного пожарного рукава как диаметры нитей основы и утка, их вертикальное смятие, длины зон контакта между нитями, разрывное давление возрастает, что указывает на необходимость учета этих параметром при прочностном расчете тканых армирующих каркасов пожарных рукавов. Результаты проведенного исследования необходимо учитывать при проектировании новых видов этих технических изделий.
Литература
Aripbaeva A.E., Myrkhalikov Zh.U., Koyfman O.I., Bazarov Yu.M., Stepanov S.G. Perspective direction in the field of calculation and design of reinforcing frames of pressure fire hoses based on synthetic fibers. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. 2016. V. 59. N 7. P. 92-95 (in Russian).
Aripbaeva A.E., Mirkhalikov Zh.U., Stepanov S. G., Makhmudov G.I., Abdikerimov S.ZH., Sagitova G.F. New formula for strength calculation of pressure fire hoses under intrinsic hydraulic pressure. Internat. J. Res. Eng., IT Soc. Sci. 2016. V. 6. N 12. P. 47-50.
Aripbaeva A.E., Myrkhalykov Zh.U., Togataev T.U., Dzhanpaizova V.M., Yeldıyar G.K., Kaldyibaeva G.Yu. Determination of reference data and evaluation of the accuracy of formulas for calculating the burst pressure in the pressurized fire hoses under hydraulic effects. Industrial Technologies and Enginering (ICITE-2016): III intern. conf. Shymkent. 2016. P. 35-39.
Aripbaeva A.E., Mirkhalikov Zh.U., Stepanov S. G., Makhmudov G.I., Abdikerimov S.Zh., Sagitova G.F. Estimation of the formula accuracy for the calculating of the bursting pressure in the forcing fire hose at the internal hydraulic pressure. Internat. J. Res. Eng., IT Soc. Sci. 2016. V. 06. N 12. P. 42-46.
Aripbaeva A.E., Mirkhalikov Zh.U. Ways for improvement of strength characteristics of a fire pressure. Izv. NAN RK. Ser. Geol. Tekh. Nauk. 2017. P. 236-240 (in Russian).
Motorin L.V., Stepanov O.S., Bratolyubova E.V. A mathematical model for the strength calculation of pres-sure fire hoses under hydraulic pressure Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Tekh. Text. Prom. 2010. N 8. P. 103–109 (in Russian).
Motorin L.V., Stepanov O.S., Bratolyubova E.V. Simplified mathematical model for strength analysis of pres-sure fire hoses under hydraulic impact. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Tekh. Text. Prom. 2011. N 1. P. 126–133 (in Russian).
Aripbaeva A.E., Stepanov S.G., Kaldybaev R.T. Dependence for calculating bursting internal hydraulic pres-sure in fire pressure hoses. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Tekh. Text. Prom. 2019. N 1. P. 186-191 (in Russian).
Aripbaeva A.E., Stepanov S.G., Kaldybaev R.T., Kaldybaeva G.Y., Mirzamuratova R.S. Dependence accuracy assessment for calculating bursting internal hydraulic pressure in fire pressure hoses. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Tekh. Text. Prom. 2019. N 1. P. 191-195 (in Russian).
Mirkhalikov Zh.U., Sataev M.I., Stepanov S.G., Chistoborodov G.I. The theory of fiber formation and structure based on nonlinear mechanics of flexible fibers and its application to solving practical problems. Shymkent.: SKSU. 2014. 500 p. (in Russian).
Kaldybayev R., Stepanov S., Aripbayeva A., Мirzamu-ratova R. Development of research methodics of contact zones between threads in woven frames of fire fighting sleeves. Indust. Technol. Eng. 2019. N 1(30). P. 25-33.
Aripbaeva A.E., Stepanov S.G., Kaldybaev R.T., Mirzamuratova R.Sh. Derivation of the formula for calculating the burst pressure in pressure fire hoses. Vestn. Kaz-NITU. 2019. N 2 (132). P. 454-458 (in Russian).
Aripbaeva A.E., Mirhalykov J.U., Koyfman O.I., Bazarov Y.M., Stepanov S.G. Methods of calculation and rational design of reinforcing frames of fire pressure hoses based on synthetic fibers. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. 2016. V. 59. N 10. P. 83-87 (in Russian).
Aripbaeva A.E., Mirkhalikov Zh.U., Stepanov S. G. Method of design of reinforcing frames fire hoses when subjected to internal hydraulic pressure. European Science and Technology. Materials of the XVII international research and practice conference. Munich. 2017. P. 42-50.
Aripbaeva A.E., Mirkhalikov Zh.U., Stepanov S. G. Aripbaeva А.Е. Methodology for the rational design of woven reinforcing frames of pressure fire hoses. Physics of fibrous materials: structure, properties, high technology and materials (SMARTEX–2016). Ivanovo. 2016. P. 235-237 (in Russian).
Aripbaeva A.E. On the calculation and rational design of reinforcing frames of fire pressure hoses under the action of internal hydraulic pressure. Reliability and durability of machines and mechanisms. Ivanovo. 2017. P. 3-6 (in Russian).
GOST RF 51049-97. Firefighting equipment. Fire pressure hoses. General technical requirements. Test methods. (in Russian).
Stepanova S.M., Mityunina S.V., Yarovikova I.B. Statistics. Ivanovo: IGTA. 2013. 395 p. (in Russian).
Stepanov S. G., Shomov I.A., Aripbaeva A.E., Sibilev A.A. The choice of material for the production of fibers of reinforcing carcasses fire hoses with improved performance. Ivanovo. 2017. P. 233-236. (in Russian).
Loginova L.V., Aripbaeva A.E. On the prospects of using ultrahigh molecular weight polyethylene fibers for the production of fire pressure hoses with improved properties. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Tekh. Text. Prom. 2017. N 4. P. 111-114 (in Russian).
Panin S.V., Alexenko V.О., Kornienko L.А., Buslovich D.G., Valentyukevich N.N. Mechanical and tribotechnical characteristics of multicomponent solid-lubricating composites on an ultra-high molecular weight polyethylene matrix. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. 2018. V. 61. N 11. P. 88-95 (in Russian). DOI: 10.6060/ivkkt.20186111.11y.
Panin S.V., Kornienko L.A., Alexenko V.O., Anh N.D., Ivanova L.R. Influence of carbon nanofibers / nanotubes on the formation of physical-mechanical and tribotechnical characteristics of polymer composites based on thermoplastic UHMWPE and PEEK matrix. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. 2017. V. 60. N 9. P. 45-51 (in Russian).
Panin S.V., Kornienko L.A., Alexenko V.O., Ivanova L.R., Shil’ko S.V., Buslovich D.G. Comparison on efficiency of carbon nano- and microfibers in formation physical-mechanical and tribotechnical properties of polymer composites based on highmolecular weight matrix. Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol. 2016. V. 59. N 9. P. 99–105 (in Russian).
