Статьи»Ткани с эластомерным покрытием для мягких оболочечных конструкций»Прогнозирование сроков службы тканей с покрытием и изделий из них

Прогнозирование сроков службы тканей с покрытием и изделий из них

Добавлено 27.05.2014

 

Широкому распространению мягких оболочек в технике и в спасательном деле часто препятствует психологический фактор. Многократное превышение линейных размеров надувной оболочки толщины ее стенки, «безмоментность» и мягкость оболочек из тканей с полимерным покрытием создает ощущение ненадежности, потенциальной возможности внезапной потери работоспособности, особенно при экстремальных ситуациях или в результате неквалифицированного обращения. Однако знаменитый эксперимент француза Алена Бомбара, в одиночку переплывшего на надувной лодке Атлантический океан, и многолетний опыт применения  в морском флоте и в авиации аварийно-спасательных средств (АСС) свидетельствуют о том, что надувные конструкции из тканей с полимерным покрытием являются наиболее надежным видом техники для спасения человеческой жизни на воде.

Требования Международной конвенции по охране человеческой жизни на море, Морского Регистра, Авиационного Регистра МАК, нормы ИМО,  ИКАО и FAA регламентируют очень высокие требования по надежности и вероятности безотказного срабатывания в критических ситуациях  спасательных средств. Поэтому при разработке конструкций, установлению гарантий и регламентном обслуживании находящихся в режиме ожидания надувных спасательных плотов, лодок, трапов и жилетов особое внимание обращается на физико-механические показатели материалов, узлов, комплектующих изделий и их изменение с течением времени. Вызывают опасения  сохранность тканей с полимерным покрытием и клеевых швов изделий аварийно-спасательного назначения при длительном хранении в реальных климатических условиях, поскольку вероятность  безотказного срабатывания конструкций должна быть предельно высокой. Поэтому требования по установлению обоснованных гарантий, прогнозированию вероятности безотказной работы и включению в документацию методов ускоренного контроля показателей надежности в подавляющем большинстве случаев являются обоснованными и обязательными. Однако и до настоящего времени рядом организаций срок службы АСС продлевается по результатам периодических регламентных работ, проводимых не чаще одного раза в 5 лет, что не гарантирует достоверность результатов и обоснованность продления срока службы изделий

НИИРПом, имеющим 50-летний опыт проектирования, изготовления, испытаний и эксплуатации мягких оболочек, накоплен значительный материал по динамике изменения свойств эластмерно-тканевых материалов, швов и готовых изделий за время их хранения и эксплуатации, а также по отказам элементов, узлов и комплектующих деталей мягких оболочек. Проведена большая работа по установлению обоснованных коэффициентов запаса прочности конструкций, длительно эксплуатирующихся в различных условиях нагружения, климатических зонахи при воздействии агрессивных сред, обеспечивающих требуемую степень надежности. Для оболочек различного вида и назначения определены и согласованы с заказчиком критерии отказа (предельного состояния) и номенклатура нормируемых показателей надежности (в том числе и сохраняемости) изделий.

По условиям использования, возможным последствиям достижения предельного состояния (отказа), оценки реальной продолжительности работы изделия и требованиям к безопасности, долговечности и сохраняемости  мягкие оболочки разделены на следующие виды:

Изделия общего назначения, находящиеся в постоянной или периодической относительно длительной эксплуатации и эксплуатирующиеся до достижения предельного состояния (отказа) -надувные дежурные шлюпки, яхтенные лодки для связи с берегом (динги), дежурные спасательные жилеты и др.

Аварийно-спасательные средства воздушных и морских судов,  находящиеся основную часть времени в режиме ожидания  в закрытых контейнерах,  и при необходимости исполняющие основные функции на протяжении относительно короткого времени, как правило, одноразовые, после срабатывания системы газонаполнения. К ним относятся также изделия, входящие в состав комплексов техники и обеспечивающие выполнение ими заданной операции в установленное время (например, надувные баллонеты для аварийной посадки вертолетов на воду).  

Типовая номенклатура стандартизуемых показателей надежности этих изделий приведена в таблице 7.6. Конкретные показатели и численные их значения согласовываются между заказчиком и разработчиком на стадии проектирования, исходя из реальных условий эксплуатации и возможных последствий отказа.

Таблица 7.6 

Для основных видов мягких оболочек АСС характерными видами потери работоспособности  (отказа) являются:

*  разрыв эластомерно-тканевого материала или швов с потерей формы изделия;

*  утечка рабочей среды (газа) сверх допустимой величины вследствие порезов, проколов материала оболочки, потери герметичности материала, швов, клапанов системы газонаполнения или предохранительных клапанов;

*  несрабатывание или недопустимо медленное  (быстрое) срабатывание системы газонаполнения рабочей средой;

*  изменение геометрических размеров изделия сверх допустимых значений;

*  изменение несущей способности оболочки или опоры защитного тента ниже допустимых пределов.

Для изделий специфической конструкции или условий эксплуатации могут быть особые значения предельных состояний (изменение внешнего вида, прозрачности, отказа элементов для быстрого обнаружения, наличие видимых признаков биологической или климатической деструкции и т.д.).

В большинстве случаев отказы мягких оболочек связаны с деструкцией полимеров под воздействием внешних сред, нарушениями условий хранения и эксплуатации и как следствие снижением показателей прочности материалов и швов при длительном воздействии повышенных (пониженных) температур, статических и динамических нагрузок, истирания, климатических факторов окружающей среды.

При численном расчете ожидаемых показателей надежности мягких оболочек используется общая схема функционирования изделия во времени, по которой отказ возникает при случайной реализации до предельного значения хотя бы одного из параметров, определяющих работоспособность изделия. Предельное значение параметра может быть достигнуто в результате скачкообразного изменения действующих нагрузок (внезапный отказ), либо в итоге монотонного изменения (снижения или повышения) контрольного показателя (постепенный отказ) или при сочетании этих вариантов.

 

"Ткани с эластомерным покрытием для мягких оболочечных конструкций"
Авторский коллектив; Л.Е. Ветрова, к.х.н В.Ф. Ионова, П.В. Таскаева, к.т.н. А.Т. Титаренко, к.т.н. В.П. Шпаков
Под общей редакцией к.т.н. В.П. Шпакова

 

Фотогалерея

Новости

День Победы!

9 мая - День Победы! Поздравляем!...далее

День весны и труда!

С 1 Мая!...далее

График работы в майские праздники

Примите к сведению при вывозе продукции...далее

Все новости >>


Мы в СМИ



Прямая связь с руководством

Вы можете отправить сообщение руководству компании.

Форма обратной связи

Вы можете отправить нам сообщение

ОАО НИИРП