Трение высокопрочных арамидных нитей и методика его изучения

Инженерный журнал: наука и инновации

# 8·2017 1

УДК 677.025

DOI 10.18698/2308-6033-2017-8-1653

Трение высокопрочных арамидных нитей

и методика его изучения

МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, 105005, Россия

Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева Российской академии наук,

Москва, 119991, Россия

Предложена методика определения коэффициента трения арамидных нитей в

режиме трения «нить по нити», что важно при разработке тканых волокнистых

структур, используемых в изделиях баллистической защиты. Схема испытания

представляет собой нить, движущуюся через неподвижную петлю, что позволяет

рассчитать коэффициент трения по формуле Эйлера при испытании на традици-

онных машинах растяжения без дополнительных приспособлений. Исследовано

трение различных типов нитей и жгутов в сухом и влажном состоянии. Показан

значительный рост коэффициента трения при увлажнении нитей. Арамидные

нити с кристаллической структурой (кевлар, армалон) имеют более высокий коэффи-

циент трения по сравнению с волокнами, имеющими аморфную структуру (русар).

Представленный материал полезен специалистам, занимающимся вопросами испы-

тания арамидных нитей и создания баллистической защиты на их основе.

Ключевые слова:

трение, арамидные волокна, баллистическая защита

Введение.

Трение играет важную роль при переработке тек-

стильных нитей в тканые и композитные материалы, а также при

эксплуатации изделий на их основе. Особое внимание следует уде-

лять трению высокопрочных арамидных нитей в материалах балли-

стического применения, например бронежилетах, в которых энергия

удара в значительной мере поглощается при трении нитей между

собой. В подобных материалах необходимо оптимальное значение

коэффициента трения, при котором можно достичь максимального

поглощения энергии удара при фрикционном взаимодействии де-

формируемых нитей и их разрушении. В случае высокой силы трения

нити будут разрушаться раньше, чем произойдет рассеяние энергии

вследствие их трения, а при недостаточном трении нити будут сколь-

зить в структуре ткани и раздвигаться, что также может снизить эф-

фективность поглощения энергии [1–4].

Цель настоящей работы — разработка методики определения ко-

эффициента трения и исследование трения арамидных нитей различ-

ного типа.

Методика испытания.

Исследованию трения нитей посвящено

значительное число работ за рубежом и в России [3, 4]. Наиболее

распространенным методом изучения трения нитей в ткани является