Визначення в’язкопружних властивостей напірного пожежного рукава діаметром 150 мм

 

Назаренко Сергій Юрійович

Національний університет цивільного захисту України

https://orcid.org/0000-0003-0891-0335

 

Чернобай Геннадій Олександрович

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0001-8805-3710

 

Колєнов Олександр Миколайович

Національний університет цивільного захисту України

https://orcid.org/0000-0002-3736-9165

 

Бородич Павло Юрійович

Національний університет цивільного захисту України

https://orcid.org/0000-0001-9933-8498

 

Кривошей Борис Іванович

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0002-2561-5568

 

Тітарев Владислав Олександрович

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0002-3183-1689

 

DOI: https://doi.org/10.52363/2524-0226-2021-33-12

 

Ключові слова: напірний пожежний рукав, модуль пружності, жорсткість, гістерезис, дисипативні властивості

 

Анотація

Представлені експериментальні дослідження з визначення в’язкопружних характеристик напірного пожежного рукава типу «Т» із внутрішнім діаметром 150 мм в умовах статичного навантаження. В ході роботи проведено низку натурних експериментів на розтяг зі зразком в умовах статичних циклів навантаження-розвантаження. Випробування складались з 7 циклів (режими) навантаження-розвантаження, які проводилися із двохвилинним інтервалом. З урахуванням експериментальних даних визначено жорсткість при розтяганні матеріалу рукава у поздовжньому (вздовж основи) напрямку. Встановлено, що чисельні результати механічних властивостей залежать від «історії» навантаження рукава, тобто на перших двох режимах навантаження приведена жорсткість збільшувалися і лише потім на наступних – стабілізувалися. Вказане, разом із суттєвим зменшенням залишкових деформацій, посилює пружні властивості матеріалу пожежного рукава. Результати проведених досліджень показали, що при перших двох циклах матеріал демонструє прояв короткочасної повзучості, яка стабілізується на 5–7 режимі. Для узагальнення експериментальних досліджень результати апроксимовані відповідними лініями трендів. Було визначено криві деформування зразків, що в умовах циклічного навантаження-розвантаження формували петлі гістерезису. При аналізу відповідних кривих було встановлено, що: по-перше, при перших двох трьох циклах навантаження-розвантаження зменшується площа петель гістерезису. По-друге, кут нахил петель гістерезису при кожному наступному циклі навантаження-розвантаження також зменшувався. Встановлено, що коефіцієнти дисипації матеріалу рукава при розтягу у поздовжньому напрямку при перших двох, трьох режимах випробувань збільшується. При наступних випробуваннях (цикл 4–7) коефіцієнти дисипації зменшуються а потім стабілізу-ються на рівні 0.42.

 

Посилання

  1. Lee, G. -C., Kim, H. -E., Park, J. -W., Jin, H. -L., Lee, Y. -S., Kim, J., -H. (2011). An expermental study and finite element analysis for finding leakage path in high pressure hose assembly. International Journal of Precision Engineering and Manu-facturing, 12, 3, 537–542. doi: 10.1007/s12541-011-0067-y
  2. Pavlouskova, Z., Klakurkova, L., Man, O. Celko, L., Svejcar, J. (2015). As-sessment of the cause of cracking of hydraulic hose clamps. Engineering Failure Analysis, 56, 14–19. doi: 10.1016/j.engfailanal.2015.05.014
  3. Dong-Hyun, Y., Beom-Seon, J., Ki-Ho, Y. (2017). Nonlinear finite element analysis of failure modes and ultimate strength of flexible pipes. Marine Structures, 54, 50–72. doi: 10.1016/j.marstruc.2017.03.007
  4. Haseeb, A., Jun, T., Fazal, M., Masjuki, H. (2011). Degradation of physical properties of different elastomers upon exposure to palm biodiesel. Energy, 36, 3, 1814–1819. doi: 10.1016/j.energy.2010.12.023
  5. Cho, J., Yoon, Y., Seo, C., Kim, Y. (2015). Fatigue life assessment of fabric braided composite rubber hose in complicated large deformation cyclic motion. Finite Elements in Analysis and Design, 100, 65–76. doi: 10.1016/j.finel. 2015.03.002
  6. Cho, J., Yoon, Y. (2016). Large deformation analysis of anisotropic rubber hose along cyclic path by homogenization and path interpolation methods. Journal of Mechanical Science and Technology, 30, 2, 789–795. doi: 10.1007/ s12206-016-0134-5
  7. Roland, T., David, M., Oliver, S., Roman, L. (2019). Mechanical performance of textile-reinforced hoses assessed by a truss-based unit cell model. International Journal of Engineering Science, 141, 47–66. doi: 10.1016/j.ijengsci. 2019.05.006
  8. Larin, O. (2015). Probabilistic model of fatigue damage accumulation in rub-berlike materials. Strength of Materials, 47, 6, 849–858.
  9. Larin, O., Morozov, O., Nazarenko, S., Chernobay, G., Kalynovskyi, A., Kova-lenko, R., Fedulova, S., & Pustovoitov, P. (2019). Determining mechanical properties of a pressure fire hose the type of «T». Eastern-European Journal Of Enterprise Tech-nologies, 6 (7 (102)), 63–70. doi: 10.15587/1729-4061.2019.184645
  10. Nazarenko, S., Kovalenko, R., Asotskyi, V., Chernobay, G., Kalynovskyi, A., Tsebriuk, I., Shapovalov, O., Shasha, I., Demianyshyn, V., Demchenko, A. (2020). De-termining mechanical properties at the shear of the material of «T» type pressure fire hose based on torsion tests. Eastern-European Journal Of Enterprise Technologies, 5 (7 (107)), 45–55. doi: 10.15587/1729-4061.2020.212269
  11. Fedorko, G., Molnar, V., Dovica, M., Toth, T., Fabianova, J. (2015). Failure analysis of irreversible changes in the construction of the damaged rubber hoses. Engineering Failure Analysis, 58, 31–43. doi: 10.1016/j.engfailanal. 2015.08.042
  12. Stepanov, O., Bratoljubova, E., Shirokov, A. (2012). Issledovanie vlijanija razlichnyh faktorov na prochnost' napornyh pozharnyh rukavov pri gidravlicheskom vozdejstvii. Tehnologija tekstil'noj promyshlennosti, 4, 105–108.