Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Технические arrow Материаловедение arrow
Разработка методов оценки и прогнозирование физико-механических свойств тканей баллистического назначения

Исследование влияния количества слоев баллистических тканей на усилие прокола

На основе данных, приведенных в литературных источниках, выявлено, что баллистические ткани из параарамидных нитей теряют прочность в мокром состоянии [16, 17, 26, 93, 94]. В связи с этим целесообразно оценить изменение усилия прокола и нагрузки при прорезании образцов, подвергавшихся воздействию влаги.

В качестве объектов исследования были выбраны 5 артикулов баллистических тканей, которые наиболее распространены для изготовления средств индивидуальной защиты. Ткани выработаны из нитей Русар. Структурные характеристики исследуемых тканей приведены в 1. Наибольшую поверхностную плотность имеет ткань арт. 53631, что обусловлено тем, что у данного образца наибольшая плотность по основе и утку, в то время как наименьшей поверхностной плотностью обладает ткань арт. 86294 полотняного переплетения. 2. Наибольшей плотностью по основе и утку обладает ткань арт. 53631 вафельного переплетения. 3. Наименьшим заполнением обладает ткань арт. 86144, а наибольшую величину имеет ткань арт. 84127. 4. Наибольшую пористость имеет ткань арт. 86144 саржевого переплетения, а наименьшей величиной обладает ткань арт. 84127 полотняного переплетения. Для оценки воздействия влаги на баллистические ткани было проведено исследование капиллярности и водопоглощения. Испытания проводились в соответствии с ГОСТ 3816-81 [38, 39].

Для исследования были выбраны первые три образца, отличавшиеся не только геометрическими параметрами строения, но и видом переплетения. Физические свойства баллистических тканей приведены в таблице 2.2 и на рисунках 2.1 – 2.2. Таблица 2.2 – Физические свойства баллистических тканей Вид испытания арт. 86144 – саржевое переплетение арт. 86136 – атласное переплетение арт. 86294 – полотняное переплетение

Так как механические воздействия приводят к изменению пространственной ориентации нитей баллистических тканей, следовательно, в работе проведен ряд испытаний на раздвигаемость нитей в тканях.

Исследования проводились для исходного и мокрого образцов. Исходным является образец, выдержанный в нормальных климатических условиях, а мокрым является образец после полного погружения в воду. Характеристики раздвигаемости тканей приведены в таблице 2.3. На рисунках 2.3 – 2.4 приведена гистограмма раздвигаемости тканей. Таблица 2.3 – Стойкость к раздвигаемости баллистических тканей

Наименование показателя арт. 86144 - саржевое переплетение арт. 86136 – атласное переплетение арт. 86294 – полотняное переплетение

Стойкость к истиранию полотняного переплетения не зависит от влажности. В зависимости от нахождения образца в мокром состоянии раздвигаемость арт. 86144 и арт. 86136 уменьшается. В мокром состоянии увеличивается гладкость поверхности нитей, что приводит к уменьшению усилия при раздвигаемости. Наименьшая раздвигае-мость отмечается у арт. 86144 саржевого переплетения.

Рассмотрено поведение образцов при многократном воздействии на ограниченном участке. Для этого были подготовлены образцы по схеме, представленной на рисунке 2.9.

Расстояние между точками составляет 30 мм. Рисунок 2.9 – Расположение точек прокола для тканей Испытания проводились на испытательной системе Инстрон серии 4411 при скорости движения насадки 500 мм/мин.

В таблице 2.4 приведены результаты определения механических свойств баллистических тканей, полученные при повреждении в нескольких местах тканей арт. 86144, арт. 86136 и арт. 86294. Последовательность проколов – 1, 2, 3, 4, 5. Таблица 2.4 – Механические свойства тканей арт. 86144, арт. 86136 и арт. 86294, полученные при повреждении в нескольких местах Наименование показателя Нагрузка при прореза-нии однозаточенным ножом, Н Нагрузка при проре-зании двухзаточен-ным ножом, Н Усилие прокола пикой, Н

Из таблицы 2.4 можно сделать вывод о том, что максимальная нагрузка при прорезании и усилие прокола приходятся на точку 5, которая расположена в центре образца. Это происходит по причине смещения нитей после предыдущих проколов или порезов к центру, тем самым увеличивается плотность заполнения нитями, что в свою очередь влияет на усилие, которое нужно приложить для прореза или прокола ткани. Также нагрузка при прорезании двузаточенным ножом выше, чем однозато-ченным, так как при проникновении лезвия, заточенного с двух сторон, сквозь ткань, нити разрезаются. Наличие двух лезвий создает большее сопротивление по сравнению с ножом, у которого одно лезвие, а другая сторона гладкая. В этом случае лезвие с одной стороны разрезает нити в ткани, а с другой стороны ткань скользит по гладкой поверхности ножа, обеспечиваю лучшее проникновение в ткань за счет меньшего трения. В мокром состоянии все образцы снижают прочность при воздействии ножами и пикой.

Ткани из параарамидных нитей используются для изготовления средств индивидуальной бронезащиты, которые должны обеспечивать защиту, как от огнестрельного, так и от холодного оружия. Причинить вред здоровью или смерть можно различными видами холодного оружия, каждое из которых имеет свои особенности в конструкции. В ГОСТ Р 50744-95 средством поражения является штык нож к автомату АК-74 и его модификациям, данное средство поражения по механике поражения исключает прокол, а ткани для бронежилетов должны обеспечивать защиту не только от прорезания, но и от прокалывания. Поэтому для более полного изучения, механики проникновения поражающих элементов на ткань, необходимо использовать пику.

Современные виды бронежилетов представляют многослойные пакеты. В работе были проведены испытаний для различных видов текстильных материалов при варьировании количества слоев, скорости движения индентора и влажности ткани [12, 15, 100, 101, 102].

 
Оригинал текста доступен для загрузки на странице содержания
< Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая >
 
СКАЧАТЬ ОРИГИНАЛ
Разработка методов оценки прогнозирование физико механических свойств тканей баллистического назначения