Influence of conditioning on the bending characteristics of material samples used for fire helmets production

• Autorzy: Pieniak D. , Oszust M. , Kamocka-Bronisz R.

Warianty tytułu

PL

Wpływ kondycjonowania na charakterystykę zginania próbek materiałów stosowanych do wytwarzania skorup hełmów strażackich

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

During the fire both thermal and mechanical impacts occur. Among the others, firefighting helmets are used as a protection against the above mentioned impacts, protecting head and neck of the rescuer against the falling elements and hitting the obstacles. Additionally, helmets should be resistant to crushing in case of the overwhelm. The crucial helmet’s part is its shell, since it protects firefighter’s head. Research studies presented in the article consisted in evaluation of the impact of conditioning at the fire conditions on the bending characteristics of the specimens, made of PA66 reinforced with chopped fiberglass, used for manufacturing of firefighting helmets. Polyamide is characterized by shape stability at increased temperatures and good mechanical properties. Reinforcement with fiberglass results in lower water absorptivity, which is used in firefighting actions, increased specific gravity, increased stiffness, increased creep resistance and high dimensional stability. Thermal processing was conducted by means of hot air stream with temperature at the stream injector nozzle of 200°C. The specimens were heated from one side, in order the conditioning to reflect the real fire conditions. After the cooling, specimens were studied and degradation degree was investigated based on the residual properties of the studied composite.

PL

W trakcie pożaru dochodzi do wystąpienia oddziaływań termicznych i mechanicznych. Do ochrony przed nimi służą miedzy innymi hełmy strażackie, które chronią głowę i kark ratownika przed odpadającymi elementami oraz uderzeniami w przeszkody. Ponadto hełmy powinny być odporne na zgniot w warunkach zasypania. Najistotniejszą częścią hełmu jest skorupa, gdyż to ona chroni głowę strażaka. Przedstawione w artykule badania polegały na ocenie wpływu kondycjonowania w warunkach środowiska pożaru na charakterystyki zginania próbek wykonanych z tworzywa PA66 wzmocnionego ciętym włóknem szklanym, z którego wytwarzane są skorupy hełmów strażackich. Poliamid wykazuje się stałością kształtów w podwyższonych temperaturach oraz dobrymi właściwościami mechanicznymi. Wzmacnianie włóknem szklanym powoduje zmniejszenie chłonności wody, której używa się w działaniach straży pożarnej, wzrost ciężaru właściwego, zwiększenie sztywności, podwyższenie odporności na pełzanie oraz wysoką stabilność wymiarową. Obróbkę temperaturową prowadzono za pomocą strumienia gorącego powietrza o temperaturze na wylocie z dyszy strumienicy równej 200°C. Próbki ogrzewano z jednej strony, aby kondycjonowanie w większym stopniu odpowiadało warunkom rzeczywistym. Próbki badano po wystudzeniu i badano poziom degradacji w oparciu resztkowe właściwości badanego kompozytu.

Słowa kluczowe

EN

thermal conditions of fire environment; firefighting helmet; thermal degradation; fire

PL

warunki termiczne środowiska pożaru; hełm strażacki; degradacja termiczna; pożar

• Wydawca: Instytut Pojazdów Politechniki Warszawskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Instytutu Pojazdów / Politechnika Warszawska
• Rocznik: 2015
• Tom: z. 3/103
• Strony: 95--103
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Pieniak D.

• Division of Applied Mechanics of Main School of Fire Services in Warsaw

autor

Oszust M.

• Division of Applied Mechanics of Main School of Fire Services in Warsaw

autor

Kamocka-Bronisz R.

• Division of Applied Mechanics of Main School of Fire Services in Warsaw

Bibliografia

• [1] Oszust M., Ogrodnik P. Pieniak D.: Badania wpływu środowiska pożaru występującego podczas akcji gaśniczych na parametry wytrzymałościowe materiałów stosowanych na hełmy strażackie. Logistyka 6/2014, pp.
• [2] Krzyżak A., Gąska J., Duleba B.: Water absorption of thermoplastic matrix composites with polyamide 6. Scientific Journals Maritime University of Szczecin - Zeszyty Naukowe Akademia Morska w Szczecinie 2013, 33(105) pp. 62–68.
• [3] Rabek J.F.: Współczesna wiedza o polimerach. Wybrane zagadnienia. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2013
• [4] Ochelski S.: Metody doświadczalne mechaniki kompozytów konstrukcyjnych. Wyd. WNT Warszawa 2004 Studziński K.: Samochód. Teoria, konstrukcja i obliczanie, T.1. Warszawa 1980 WKŁ
• [5] Skrzypek J. Podstawy mechaniki uszkodzeń. Wyd. PK, Kraków 2006
• [6] Królikowski W. Polimerowe kompozyty konstrukcyjne. Wyd. PWN, Warszawa 2012
• [7] Oszust M., Ogrodnik P., Pieniak D., Badania wpływu środowiska pożaru występującego podczas akcji gaśniczych na parametry wytrzymałościowe materiałów stosowanych na hełmy strażackie. Logistyka 6/2014
• [8] B Narębska A., Podstawy chemii i fizykochemii polimerów, Wydawnictwo Uniwersytetu Mikołaja Kopernika, Toruń 1984.
• [9] Rojek M., Metodologia badań diagnostycznych warstwowych materiałów kompozytowych o osnowie polimerowej. Open Access Library, 2011, vol.2
• [10] Topoliński T., Analiza teoretyczna i badania kumulacji uszkodzeń zmęczeniowych konstrukcyjnych kompozytów polimerowych. Wyd. UATR, Bydgoszcz 1997.