Ocena doświadczalna pozostałej wytrzymałości i sztywności kompozytu polimerowego stosowanego w konstrukcji hełmów strażackich ze względu na temperaturę środowiska eksploatacji

• Autorzy: Pieniak D. , Walczak A. , Kamocka-Bronisz R. , Gil L.

Warianty tytułu

EN

Experimental evaluation of residual strength and stiffness of polymer composite applied in firefighting helmets due to temperature of operating environment

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań doświadczalnych właściwości mechanicznych kompozytu stosowanego w konstrukcji hełmów strażackich w symulowanych warunkach operacyjnych. Do badań wykorzystano próbki z poliamidu PA66 wzmocnionego włóknem szklanym, stosowanego do wytwarzania skorup hełmów strażackich metodą wtryskiwania. Przeprowadzono testy wytrzymałości statycznej i dynamicznej (udarowej). Próbki poddane były oddziaływaniu podwyższonej temperatury przed testem wytrzymałościowym lub w jej trakcie, w zależności od rodzaju obciążenia. Wykazano znaczący wpływ historii obciążenia eksploatacyjnego na właściwości mechaniczne poliamidu PA66 wzmocnionego włóknem szklanym. Ponadto, w przypadku wymuszenia udarowego, zanotowano zmianę charakteru zniszczenia kompozytu ze sprężysto-kruchego na sprężysto-plastyczny pod wpływem oddziaływania podwyższonej temperatury. Określone w symulowanych warunkach eksploatacji właściwości mechaniczne materiału, wykorzystywanego do wyrobu skorup, mogą być przydatne do modelowania budowy hełmów strażackich i analiz, np. MES.

EN

This paper presents results of experimental studies of mechanical properties of composite applied in firefighting helmets at simulated operating conditions. For the studies samples of PA66 polyamide reinforced with fiberglass, applied for manufacturing of firefighting helmets shells by injection method have been applied. Static and dynamic strength tests have been conducted. The samples were exposed to high temperature before the test or during the test, depending on the type of the load. A significant influence of operating load history on the mechanical properties of polyamide PA66 reinforced with fiberglass has been demonstrated. Additionally, in case of the impact load change of type of composite damage from elastic–fragile to elastic–ductile under the impact of high temperature has been observed. Mechanical properties of material simulated at operating conditions, used for manufacturing of helmets’ shells, can be useful for modelling of firefighting helmets construction and analysis e.g. MES.

Słowa kluczowe

PL

kompozyt polimerowy; hełm strażacki; temperatura wysoka; wytrzymałość

EN

polymer composite; fire helmet; high temperature; resilience

• Wydawca: Instytut Naukowo-Wydawniczy "TTS" Sp. z o.o
• Czasopismo: TTS Technika Transportu Szynowego
• Rocznik: 2017
• Tom: R. 24, nr 12
• Strony: 194--199, CD
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., tab., rys., fot.

Twórcy

autor

Pieniak D.

• Zakład Mechaniki i Budowy Maszyn, Wyższa Szkoła Ekonomii i innowacji w Lublinie

autor

Walczak A.

• Zakład Sprzętu Ratowniczo-Gaśniczego, Szkoła Główna Służby Pożarniczej w Warszawie

autor

Kamocka-Bronisz R.

• Zakład Mechaniki Stosowanej, Szkoła Główna Służby Pożarniczej w Warszawie

autor

Gil L.

• Zakład Transportu, Wyższa Szkoła Ekonomii i Innowacji w Lublinie

Bibliografia

• 1. Pieniak D., Oszust M., Ocena odporności udarowej i sztywności skorup hełmów strażackich w warunkach termicznych środowiska pożaru. Logistyka 2015 nr 5.
• 2. Pieniak D., Bronisz S., Badania redystrybucji sił przejmowanych przez hełm strażacki w kierunku kompresyjnym kręgosłupa szyjnego. Zeszyty Naukowe SGSP 2016 nr 2.
• 3. National Highway Traffic Safety Administration, Occupant crash protection – head injury criterion. DC: NHTSA, Waszyngton 1972 (S6.2 of FMVSS 571.208).
• 4. Dyrektywa 89/656/EWG w sprawie minimalnych wymagań w dziedzinie bezpieczeństwa i ochrony zdrowia pracowników korzystających z wyposażenia ochronnego (trzecia dyrektywa szczegółowa w rozumieniu art. 16 ust. 1 dyrektywy 89/391/EWG).
• 5. Radziszewski L. Kaski Rowerowe. Konstrukcja, technologie, użytkowanie. Wyd. Politechniki Śląskiej, Kielce 2015.
• 6. PN-EN ISO 527-1:2012, Tworzywa sztuczne. Oznaczenie wła-ściwości mechanicznych przy statycznym rozciąganiu. Część 1: Zasady ogólne
• 7. Sawicki T., Czynniki zagrażające bezpieczeństwu strażaków w warunkach pożaru. Bezpieczeństwo Pracy 2004, nr 7-8.
• 8. Narębska A., Podstawy chemii i fizykochemii polimerów. Wy-dawnictwo Uniwersytetu Mikołaja Kopernika, Toruń 1984.
• 9. Bełzowski A., Metoda oceny stopnia uszkodzenia kompozytów polimerowych. Kompozyty (Composites) 2002, nr 4.
• 10. Topoliński T., Analiza teoretyczna i badania doświadczalne kumulacji uszkodzeń zmęczeniowych konstrukcyjnych kompozytów polimerowych. Wyd. Uczelniane ATR, Bydgoszcz 1997.
• 11. Hyla I., Lizurek A., Zastosowanie badań dynamicznych do analizy mechanizmu pękania udarowego kompozytów warstwowych. Kompozyty (Composites) 2002 nr 5.
• 12. Krzyżak A., Drabik M., Zyśko Ł. Dulebova L., Selected Properties and Shrinkage Compensating Effect by Injection Moulding of Origin and Recycled Thermoplastic Composites with Poly-propylene (PP) Matrix, Talcum and Glass Fiber. Advanced Ma-terials Research 2014, nr 1001.