СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ ОГНЕЗАЩИТНЫХ ТКАНЕЙ

Полезная модель относится к стендам экспериментального исследования огнезащитных тканей в противопожарной технике и может быть использована для определения эффективности огнезащитных тканей.
Известен «Стенд для испытания огнезащитных покрытий» по патенту РФ на полезную модель №165107, который состоит из газовой горелки с соплом, создающим тепловой поток в направлении огнезащитного покрытия, нанесенного на пластину, закрепленную на механизме установки и позиционирования, нескольких термопар, расположенных на противоположной от огнезащитного покрытия поверхности пластины, при этом между соплом газовой горелки и огнезащитным покрытием равномерно по периметру пластины и на одинаковом расстоянии от оси сопла газовой горелки установлены два или более измерителя температуры теплового потока.
Недостатком известного устройства по патенту РФ на полезную модель №165107 является отсутствие возможности проведения испытаний различных образцов огнезащитной ткани, так как каждый образец огнезащитной ткани имеет уникальную анизотропию свойств, обуславливающую различную теплопроводность в разных направлениях, а закрепление образца огнезащитной ткани на пластине приводит к искажению показаний термопар, расположенных на противоположной от огнезащитной ткани поверхности пластины.
Известен «Способ определения теплозащитных свойств высокотемпературных покрытий деталей и устройство для его осуществления» по патенту РФ на изобретение №2284514, принятое в качестве ближайшего аналога, заключающийся в том, что внутри трубчатого образца располагают источник тепла, создающий радиационный и конвективный тепловой поток, при этом используют образец, выполненный из двух половин, при этом на одну половину поверхности образца, обращенную к источнику тепла, наносят исследуемое высокотемпературное покрытие, а вторую оставляют без покрытия, либо на нее наносят покрытие с известными свойствами, осуществляют одновременный нагрев защищенной и незащищенной поверхностей образца, после чего посредством термопар измеряют температуры на поверхностях образца, расположенных с противоположной стороны от источника тепла, и по разнице температур определяют свойства исследуемого покрытия.
Недостатком известного «Способа определения теплозащитных свойств высокотемпературных покрытий деталей и устройства для его осуществления» по патенту РФ на изобретение №2284514 является отсутствие возможности проведения испытаний различных образцов огнезащитной ткани, так как каждый образец огнезащитной ткани имеет уникальную анизотропию свойств, обуславливающую различную теплопроводность в разных направлениях, а закрепление образца огнезащитной ткани на поверхности трубчатого образца, обращенной к источнику тепла, приводит к искажению показаний термопар, расположенных на противоположной от огнезащитной ткани поверхности трубчатого образца.
Перед заявляемой полезной моделью поставлена задача проведения испытаний различных образцов огнезащитных тканей за счет контроля температуры на противоположной от теплового потока поверхности огнезащитной ткани.
Поставленная задача в заявляемой полезной модели решается за счет того, что стенд для испытаний огнезащитных тканей состоит из установленных на основании держателя испытываемого образца и газовой горелки с соплом, создающим тепловой поток в направлении испытываемого образца, при этом испытываемый образец выполнен в виде намотанной из нескольких слоев ткани вертикальной трубы, нижний торец которой зафиксирован нижним цилиндрическим кольцом, охватывающим газовую горелку, а верхний торец зафиксирован верхним цилиндрическим кольцом, опирающимся на держатель, ось вертикальной трубы совпадает с осью сопла газовой горелки, на наружной поверхности вертикальной трубы к ткани прикреплены несколько термопар, над верхним цилиндрическим кольцом на кронштейне, соединенном с держателем, установлено несколько измерителей температуры теплового потока.
Заявленная полезная модель отличается от известного устройства по патенту РФ на изобретение №2284514 тем, что испытываемый образец выполнен в виде намотанной из нескольких слоев ткани вертикальной трубы, нижний торец которой зафиксирован нижним цилиндрическим кольцом, охватывающим газовую горелку, а верхний торец зафиксирован верхним цилиндрическим кольцом, опирающимся на держатель, ось вертикальной трубы совпадает с осью сопла газовой горелки, на наружной поверхности вертикальной трубы к ткани прикреплены несколько термопар, над верхним цилиндрическим кольцом на кронштейне, соединенном с держателем, установлено несколько измерителей температуры теплового потока.
Указанное отличие позволило получить технический результат, а именно, обеспечило проведение испытаний различных образцов огнезащитных тканей за счет контроля температуры на противоположной от теплового потока поверхности огнезащитной ткани.
На фиг. 1 представлен стенд для испытаний огнезащитной ткани.
На фиг. 2 представлен вид по стрелке А (фиг. 1) на стенд для испытаний огнезащитной ткани.
Стенд для испытаний огнезащитных тканей (фиг. 1 , 2) состоит из установленных на основании 1 держателя 2 испытываемого образца 3 и газовой горелки 4 с соплом 5, создающим тепловой поток в направлении испытываемого образца 3, при этом испытываемый образец 3 выполнен в виде намотанной из нескольких слоев ткани 6 вертикальной трубы 7, нижний торец 8 которой зафиксирован нижним цилиндрическим кольцом 9, охватывающим газовую горелку 4, а верхний торец 10 зафиксирован верхним цилиндрическим кольцом 11, опирающимся на держатель 2, ось 12 вертикальной трубы 7 совпадает с осью 13 сопла 5 газовой горелки 4, на наружной поверхности 14 вертикальной трубы 7 к ткани 6 прикреплены несколько термопар 15, над верхним цилиндрическим кольцом 11 на кронштейне 16, соединенном с держателем 2, установлено несколько измерителей 17 температуры теплового потока.
Стенд для испытаний огнезащитных тканей работает следующим образом (фиг. 1, 2).
Держатель 2 испытываемого образца 3 и газовая горелка 4 установлены на основании 1, имеющем для их монтажа конструктивные элементы, например, стыковочные плоскости с резьбовыми и направляющими элементами. Основание 1 обеспечивает взаимное расположение держателя 2, испытываемого образца 3, газовой горелки 4 во время проведения испытаний.
Испытательный образец 3 приготавливают к испытаниям следующим образом. Ткань 6 наматывают в несколько слоев нижним торцом 8 на нижнее цилиндрическое кольцо 9 и верхним торцом 10 на верхнее цилиндрическое кольцо 11. Нижний торец 8 ткани 6 фиксируют, например, пришивают, к нижнему цилиндрическому кольцу 9, а верхний торец 10 ткани 6 фиксируют, например, пришивают к верхнему цилиндрическому кольцу 11. Количество слоев огнезащитной ткани 6 для определенной температуры определяют по рекомендациям производителя. Таким образом, испытательный образец 3 представляет собой вертикальную трубу 7 из необходимого числа слоев ткани 6 с нижним цилиндрическим кольцом 9 и верхним цилиндрическим кольцом 11. Высота испытательных образцов 3 из различных огнезащитных тканей 6 одинакова.
На наружную поверхность 14 вертикальной трубы 7 к ткани 6 прикрепляют, например, пришивают, несколько, например, пять термопар 15, расположенных вдоль оси 12 вертикальной трубы 7. Место установки каждой термопары 15 относительно нижнего торца 8 ткани 6 на испытательном образце 3 неизменно.
У вертикальной трубы 7 верхнее цилиндрическое кольцо 11 фиксируют в держателе 2, а нижнее цилиндрическое кольцо 9 охватывает газовую горелку 4. При этом ось 12 вертикальной трубы 7 совпадает с осью 13 сопла 5 газовой горелки 4. Для контроля температуры теплового потока во время проведения испытаний над верхним цилиндрическим кольцом 11 на кронштейне 16, соединенном с держателем 2, устанавливают несколько, например, три измерителя 17 температуры теплового потока. Стенд готов к проведению испытаний.
Включают газовую горелку 4. Горючий газ (например, ацетилен, природный газ) и кислород под давлением подают в газовую горелку 4 в соотношении, необходимом для получения горючей смеси требуемого состава и температуры. В процессе движения и перемешивания горючего газа с кислородом в газовой горелке 4 образуется горючая смесь, при сгорании которой формируется пламя. Пламя, истекая из газовой горелки 4 через сопло 5, образует тепловой поток.
По показаниям термопар 15 сравнивают теплоизолирующие свойства испытательных образцов 3 из различных огнезащитных тканей 6, подвергнутых воздействию теплового потока. Нагрев испытательного образца 3 ведут необходимое время, регистрируя значения температуры с помощью термопар 15. Во время проведения испытаний температуру теплового потока, то есть постоянство условий эксперимента, контролируют по показаниям трех измерителей 17 температуры теплового потока. При проведении серии экспериментов на испытательных образцах 3 из различных тканей 6 значения температуры теплового потока при установившемся (стационарном) режиме горения газовой горелки 4 не должны отклоняться более чем на 5% от среднего значения. Чем меньше значения температур, показанных термопарами 15, через одинаковые промежутки времени после начала испытания образцов 3 из конкретной огнезащитной ткани 6, тем лучше ее теплоизолирующие свойства.
Полезная модель позволила получить технический результат, а именно, обеспечила проведение испытаний различных образцов огнезащитных тканей за счет контроля температуры на противоположной от теплового потока поверхности огнезащитной ткани.