Вплив конструкції шини на безпеку руху аварійно-рятувального автомобіля

Коханенко Володимир Богданович

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0001-5555-5239

Качур Тарас Валентинович

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0002-1683-956X

Рагімов Сергій Юсубович

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0002-8639-3348

DOI: https://doi.org/10.52363/2524-0226-2021-33-21

Ключові слова: аварійно-рятувальний автомобіль, пневматична шина, діагональна конструкція, кромки брекера, розподіл температури, надійність

Анотація

Сучасні аварійно-рятувальні автомобілі комплектуються шинами радіальної конструкції з металокордом в брекері. Однак таким шинам притаманні передчасні і непередбачувані виходи з експлуатації. Виходять з експлуатації 50-70% шин, що не дозволяє реалізувати ресурс шини по зношенню протектора. З метою реалізації ресурсу протектора до повного зношення та підвищення надійності експлуатації шин аварійно-рятувальних автомобілів необхідно визначити причини передчасного виходу шин з експлуатації. Вирішення цього питання привело до вивчення розподілу температури в елементах пневматичної шини, а також визначення впливу конструкції шини на працездатність і надійність аварійно-рятувального автомобіля. При дослідженні причин виходу шин з експлуатації встановлено, що наявність екрану погіршує тепловідвід з каркаса і з усіх шарів шини, чим підвищує їх термонапружений стан. Найбільш термонапруженим є другий шар брекера. Визначено, що наявність рисунка на протекторі покращує умови відводу тепла від шини, в середньому на 30%, перш за все, за рахунок збільшення площі поверхні тепловіддачі. Ці дослідження підтверджують необхідність застосування універсальної форми рисунка протектора для шин аварійно-рятувальних автомобілів. В результаті досліджень встановлено, що навіть при дотриманні правил експлуатації і норм технічного обслуговування можливо підвищити надійність і безпеку руху аварійно-рятувальних автомобілів. На підставі досліджень для збільшення працездатного стану шин пропонується комплектувати аварійно-рятувальні автомобілі шинами спеціальної конструкції. Обґрунтовані пропозиції по конструкції шин аварійно-рятувальних автомобілів. Отримані дані збільшать надійність та безпеку руху аварійно-рятувальних автомобілів при слідуванні до місця виклику.

Посилання

1. Behnke, R., Kaliske, M. (2015). Termo-mechanically coupled investigation of steady state rolling tires by numerical simulation and experiment // International journal of non-linear mechanics, 68, 101–131. doi:10.1016/j.:ijnonlinmec.2014.06.014
2. Integrated dynamics and efficiency optimizati on for EVs Vehicle dynamics international (2019), 38–39. doi:10.1002/asjc.1686
3. Pozhydayew, S. (2018). Utochnennya ponyattya momentu syly u mekhanitsi [Clarification of the conceht of forse moment in mechanics] Avtoshlyakhovyk Ukrainy. I.P., 21–25. doi:10.30977/AT.2219-8342.2019.44.0.21
4. Wheel slip control for decentralized EVs. Vehicle dynamics international – 2019, 24–26.
5. Larin, O., Vinogradov, S., Kokhanenko, V., Pat. 82321 Ukraine, IPC (2013.01) B60C 23/00. Adjustment for temperature adjustment in pneumatic tires / applicant and patent holder of the National University of Civil Society of Ukraine. № u201302439, application no. 02/26/2013; publ. 07.25.2013, Bul, № 14.
6. Burennikov, Y., Dobrovolsky, A. (2011). Business processes perfection of small motor transport enterprises // Bulletion of the polytechnic institute of Iasi. To-mul LVII (LXI), 2, 237–243. doi:10.1080/00207543.2011.645954
7. 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
8. 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
9. 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/s.12206–016–0134–5
10. Larin, O. (2015). Probabilistic of fatigue damage accumulation in rubberlike materials. Strength of Materials, 47, 6, 849–858. doi:10.1007/s11223–015–9722–3
11. Jacobson B. (2016). Vehicle dynamics. Chalmers University of Technology.

Аналіз якості застосування просочувального вогнезахисного засобу дса для деревини дубу

Чернуха Антон Андрійович

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0002-0365-3205

Ковальов Павло Анатолійович

Національний університет цивільного захисту України

https://orcid.org/0000-0002-2817-5393

Безуглов Олег Євгенійович

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0002-8619-9174

DOI: https://doi.org/10.52363/2524-0226-2021-33-19

Ключові слова: вогнезахист, вогнезахисна ефективність, вогнезахисне покриття, просочування, експериментальні дослідження

Анотація

Проведено експериментальні дослідження вогнезахисної ефективності засобу ДСА для деревини дубу. Отримано залежність вогнезахисної ефективності від маси сухого засобу, що нанесено, що важливо при обробці засобом ДСА деревини дубу. Досліджений вплив особливостей деревини різних порід на ефективність вогнезахисних просочувальних засобів на прикладі дубу та засобу ДСА. Встановлено, що стандартний метод досліджень вогнезахисної ефективності з використанням виключно сосни не може надати справедливі дані, щодо ефективності засобу до інших порід деревини. Так, згідно інструкції засобу, що випробуваний, необхідно 3 нанесення, але для дубу для досягнення І-ої групи вогнезахисної ефективності знадобилось 7 нанесення. Після виконання дослідження вогнезахисної ефективності ДСА передбачене в нормах на прикладі обробки деревини дубу, можна проаналізувати вогнезахист інших порід деревини. Під час попередніх досліджень вже отримані вогнезахисні характеристики основних вогнезахисних засобів для деяких порід деревини. Породи деревини з великою питомою масою мають погану просочуваність в наслідок чого необхідна більша кількість обробок для досягнення І-ої групи вогнезахисної ефективності за ГОСТ 16363. Отримана залежність втрати маси обробленого зразка деревини від кількості вогнезахисного складу при стандартних випробуваннях надає можливість інженерного, економічного та інших розрахунків при виконанні робіт щодо вогнезахисту. Перевірено стандартний метод досліджень вогнезахисної ефективності з використанням виключно сосни. Визначено, що стандартні методи випробувань не можуть бути об'єктивними при обробці інших порід крім сосни. Особливо корисною для дослідження є залежність втрати маси обробленого зразка деревини від кількості вогнезахисного складу при стандартних випробуваннях, вплив особливостей деревини різних порід на ефективність вогнезахисних просочувальних засобів на прикладі дубу та засобу ДСА. Дуб має більшу питому вагу ніж сосна, тому внести достатню кількість діючої речовини більш складна задачав.

Посилання

1. Chernukha, A. A., Kireyev, A. A., Bondarenko, S. N., Kirichenko, A. D. (2009). Issledovaniye ognezashchitnoy effektivnosti pokrytiy na osnove kserogelevoy kompozitsii. Pozhezhna bezpeka, 26, 166–171. Retrieved from http://repositsc.nuczu.edu.ua/handle/123456789/4551
2. Kireev, A., Tregubov, D., Safronov, S., Saveliev, D. (2020). Study insulating and cooling properties of the material on the basis of crushed foam glass and determination of its extinguishing characteristics with the attitude to alcohols. Materials Science Forum, 1006 MSF, 62–69. doi: 10.4028/www.scientific.net/MSF.1006.62
3. Dadashov, I., Loboichenko, V., Kireev, A. (2018). Analysis of the ecological characteristics of environment friendly fire fighting chemicals used in extinguishing oil products. Pollution Research, 37/1, 63–77. Retrieved from https://www.scopus.com/inward/record.uri?eid=2-s2.0-85062144705&partnerID=40&md5=36a1aa2ad65f6325a5bac590a1deb977
4. Dadashov, I., Kireev, A., Kirichenko, I., Kovalev, A., Sharshanov, A. (2018). Simulation of the insulating properties of two-layer material. Functional Materials, 25/4, 774–779. doi: 10.15407/fm25.04.774
5. Skorodumova, O., Tarakhno, O., Chebotaryova, O., Hapon, Y., Emen, F.M. (2020). Formation of fire retardant properties in elastic silica coatings for textile materials. Materials Science Forum, 1006 MSF, 25–31. doi: 10.4028/www.scientific.net/MSF.1006.25
6. Chernukha, A., Kovaliov, P., Ponomarenko, S., Yeriomenko, V. (2017). Research of fireproof properties of fabric for Fireproof rescue stretchers. Problems of Emergency Situations, 25, 149–152. Retrieved from http://repositsc.nuczu.edu.ua/handle/123456789/2706
7. Babrauskas, V., Williamson, R. (1980) The historical basis of fire resistance testing. Fire Technology, II, 304–314. Retrieved from https://link.springer.com/article/10.1007/BF01998390
8. Brinker, C. Y., Keefer, K. D., Schaefer, D. W. (1982). Sol-gel transition in simple silicates. J. Non–Cryst. Solids, 48(1), 47–64. doi: 10.1016/0022-3093(82)90245-9
9. Chernukha, A., Teslenko, A., Kovaliov, P., Bezuglov, O. (2020). Mathematical Modeling of Fire-Proof Efficiency of Coatings Based on Silicate Composition. Materials Science Forum, 1006, 70–75. doi: 10.4028/www.scientific.net/MSF.1006.70
10. Chopenko, N., Muravlev, V., Skorodumova, O. (2018). Technology of molding masses for architectural and artistic ceramics using low-aluminate clays. International Journal of Engineering and Technology (UAE), 7(3), 587–590. Retrieved from: https://www.sciencepubco.com/index.php/ijet/article/view/14595/5944

Запобігання надзвичайним ситуаціям шляхом контролю стану ізоляції багатожильних кабелів

Рудаков Сергій Валерійович

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0001-8263-0476

Миргород Оксана Володимирівна

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0002-5989-3435

Грицина Ігор Миколайович

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0002-2581-1614

DOI: https://doi.org/10.52363/2524-0226-2021-33-20

Ключові слова: ізоляція кабелю, тангенс кута діелектричних втрат, опір ізоляції, часткова ємність, вимірювальний проміжок ізоляції

Анотація

Розроблено метод вимірювання часткових ємностей і тангенсу кута діелектричних втрат окремих компонентів кабельних виробів, які знаходяться в експлуатації на енергетичних об’єктах. Цей метод ґрунтується на проведенні прямих вимірювань компонентів ізоляції окремо з подальшою оцінкою всієї конструкції в цілому. Цей метод дає можливість оцінити більш детальніше стан ізоляції кабелів, так як жили, екрани, металеві оболонки використовуються в якості електродів – для локалізації зондуючого елек-тромагнітного полю в визначених частинах кабелю: переважно в фазної та поясної ізоляції силових кабелів, в ізоляції жил або в меж фазному просторі контрольних кабелів. Тоді, порівнюючи характеристики виокремлених областей ізоляції між собою та з базовими виробами, які пройшли прискорені ресурсні випробування, аж до досягнення граничного стану, робимо обґрунтований висновок о поточному стані кабельного виробу. Значення часткових ємностей ізоляції жил кабелю повинно бути приблизно одного порядку, якщо значення суттєво різняться, то стан ізоляції наближається до критичного, що може призвести до виникнення надзвичайної ситуації. В роботі запропонований спосіб зменшення похибки вимірювань, який обмежує область використання прямої схеми тільки в тих випадках, коли ємність вимірюваного проміжку набагато вище, ніж ємність паразитних ланцюгів Дослідження на постійному струмі виконується приладами з трьома клемами: дві – вимірювальні, третя – екрануюча – для відводу від вимірювального ланцюга зайвого струму. Ізоляційний проміжок під’єднується до вимірювальних клем, а всі інші жили кабелю та екрани – до екрануючої клемі приладу. В роботі запропонована схема вимірювань, застосування якої дозволило зменшити шунтуючі ємності на 1000 пФ. Результати такого контролю дозволять виявити області параметрів, найбільш чутливі до процесів старіння кабелів, що призведе, у свою чергу, до запобігання надзвичайним ситуаціям, які могли б виникнути на об'єктах енергетики.

Посилання

1. Kouro, S., Malinowski, M., Gopakumar, K., Pou, J., Franquelo, L.G., Bin, Wu., Rodriguez, J., Pérez, M.A., Leon, J.I. (2010). Recent advances and industrial applica-tions of multilevel converters. IEEE Transactions on Industrial Electronics, 57 (8), 2553–2580.
2. Krieger, E. M., Arnold, C. B. (2012). Effects of undercharge and internal loss on the rate dependence of battery charge storage effi-ciency. Journal of Power Sources, 210, 286–291.
3. Chen, R. J., Zhang, Y., Wang, B. (2013). Numerical simulation study on the cement-based absorbing material. Advanced Materials Research, 853, 169–173.
4. Saha, A., Ahmad, S., Soma, A. A., Chowdhury, M. Z., Hossain, A. A. (2017). Modelling and control of STATCOM to ensure stable power system operation. 4th In-ternational Conference on Advances in Electrical Engineering (ICAEE), 12–17.
5. Pigini, A., Rizzi, G., Garbagnati, E., Porrino, A., Baldo, G., Pesavento, G. (1989). Performance of large air gaps under lightning overvoltages: experimental study and analysis of accuracy predetermination methods. IEEE Transactions on Power Delivery, 4(2), 1379–1392.
6. Caldwell, R., Darveniza, M. (1973). Experimental and Analytical Studies of the Effect of Non-Standard Waveshapes on the Impulse Strength of External Insulation. IEEE Transactions on Power Apparatus and Systems, PAS-92, 4, 1420–1428.
7. Jones, M., Satiawan, I. N. W., Bodo, N., Levi, E. (2012). A dual fivephase space-vector modulation algorithm based on the decomposition method. IEEE Transactions on Industry Applications, 48 (6), 2110–2120.
8. Bezprozvannych, G. V., Kostiukov, I. A. (2020). Error of control of electrical insulation structures by dielectric absorption parameters according to the concept of uncertainty of measurements. Electrical engineering & electromechanics, 1, 47–51.
9. Fesenko, H., Kliushnikov, I., Kharchenko, V., Rudakov, S., Odarushchenko, E. (2020). Routing an unmanned aerial vehicle during NPP monitoring in the presence of an automatic battery replacement aerial system. Proceedings of the 11th International Conference on Dependable Systems, Services and Technologies (DESSERT’2020), Kyiv, Ukraine, 34–39.
10. Forthofer, J., Shannon, K., Butler, B. (2009). Simulating diurnally driven slope winds with WindNinja, in: Eighth Symposium on Fire and Forest Meteorology. Kalispell, MT, 156275.
11. Batygin, Yu., Barbashova, M., Sabokar, O. (2018). Electromagnetic metal forming for advanced processing technologies. Springer International Publ, AG, 93.

Дослідження вогнегасних властивостей бінарних шарів легких пористих матеріалів

Макаренко Вікторія Сергіївна

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0001-5629-1159

Кірєєв Олександр Олександрович

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0002-8819-3999

Трегубов Дмитро Георгійович

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0003-1821-822X

Чиркіна Марина Анатоліївна

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0002-2060-9142

DOI: https://doi.org/10.52363/2524-0226-2021-33-18

Ключові слова: легкозаймисті рідини, бензин, гасіння рідин, бінарна вогнегасна система, масова швидкість вигоряння, перліт, вермикуліт, піноскло, змочені матеріали

Анотація

Для гасіння легкозаймистих рідин запропоновано використовувати бінарні шари гранульоване піноскло + інший легкий пористий матеріал. Гранульоване піноскло виконує функцію матеріалу, що забезпечує плавучість бінарної системи. В якості матеріалів, які забезпечують переважно ізолюючі властивості бінарної вогнегасної системи обрано спучені перліт і вермикуліт. Експериментально визначені насипна густина легких порістих матеріалів, їх плавучість та вологоутримання. Встановлено, що низька плавучесть спучених перлиту та вермікуліту не дозволяє їх беспосередне використання без попередньго нанесення шару подрібненого піноскла для гасіння бензину. Наведено експериментальні дані, яки отримані гравіметричним методом з масових швидкостей вигоряння та умов загасання бензину на поверхню якого нанесено бінарний вогнегасний шар із сухих та змочених обрних пористих матерілів. Встановлено, що масова швидкість вигоряння бензину за товщини шару піноскла 0, 2 і 4 cм складала відповідно 9,2 г/(м2•с), 6,0 г/(м2•с)  і 2,7 г/(м2•с). В разі використання сухих спучених перлиту та вермікуліту, яки нанесено на базовий щар піноскла висотою 4 см масові швидкості вигоряння бензину зменьшуется в 2-4 рази по зрівнянню з такими самими шарами піноскла. Загальна вогнегасна висота шару сухих перліту та вермикуліту, що нанесені на базовий шар піноскла висотою 4 см складає 2 см. Для гасіння бензину тільки сухим піносклом потрібен шар піноскла 6 см нанесенний на базовий шар. Вразі використання змочених матеріалів з максимальниь влагоутриманням яки нанесені на базовий шар піноскла гасіння бензину досягається за товщиною шару змоченого піноскла 3 см, а перліту та вермікуліту 1 см. Вогнегасні властивості перліту та вермікуліту в разі їх нанесення на базовий шар подрібненого піноскла перевищують відповідну характеристику піноскла. Змочування піноскла, спучених перліту та вермикуліту та вермікуліту призводе до збільшення вогнегасних властивостей легких пористих матеріалів.

Посилання

1. Campbell, R. (2014). Fires at Outside Storage Tanks. Report National fire protection association. Retrieve from https://www.nfpa.org/News-and-Research/Fire-statistics-and-reports
2. Hylton, J. G. (2017). U.S. Fire Department Profile. Report: NFPA's. 39. Retrieve from https://www.nfpa.org/-/media/Files/News-and-Research/Fire-statistics/Fire-service/osfdprofile.pdf
3. LANG, Xu-qing, LIU, Quan-zhen, GONG, Hong. (2011). Study of Fire Fighting System to Extinguish Full Surface Fire of Large Scale Floating Roof Tanks. Procedia Engineering, (11), 189–195. Retrieve from https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1877705811008344
4. Code, P. (2018). Fire extinguishing media. Foam concentrates – Part 1: Specification for medium expansion foam concentrates for urface application to water-immiscible liquids. European committee for standardization.
5. Olkowska, E., Polkowska, Z. Namieśnik, J. (2011). Analytics of surfactants in the environment: problems and challenges. Chem. Rev, (111), 5667–5700. Retrieve from https://doi.org/10.1021/cr100107g
6. Code, P. (2012). Classification on fires. European committee for standardization.
7. Dadashov, I. F., Trehubov, D. H., Senchykhin, YU. M. & Kiryeyev, O. O. (2018). Napryamky vdoskonalennya hasinnya pozhezh naftoproduktiv. Naukovyy visnyk budivnytstva (4, 94), 238–249. Retrieve from https://nuczu.edu.ua/sciencearchive/Problems OfEmergencies/vol28/4dadashev.pdf
8. Karandashova, N. S., Goltsman, B. M. & Yatsenko, E. A. (2017). Analysis of Influence of Foaming Mixture Components on Structure and Properties of Foam Glass. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, (262), 1–6. Retrieve from https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1757-899X/262/1/012020
9. Makarenko, V. S., Kiryeyev, O. O., Chyrkina, M. A. Dadashov, I. F. (2020). Doslidzhennya izolyuyuchykh vlastyvostey shariv lehkykh porystykh materialiv. Problemy pozharnoy bezopasnosti, (48), 112–118. Retrieve from https://nuczu.edu.ua/images/topmenu/science/zbirky-naukovykh-prats-ppb/ppb48/15.pdf
10. William Bleam Layer (2017). Structure of Vermiculite and Smectite Group Minerals. Soil and Environmental Chemistry, (2). Retrieve from https://www.sciencedirect.com/topics/agricultural-and-biological-sciences/ ver-miculite
11. Samar, M. & Saxena, D. S. Study of chemical and physical properties of perlite and its application in India. International Journal of Science Technology, (5, 4), 70–80. Retrieve from http://www.ijstm.com/images/short_pdf/1460020555_434V.pdf
12. Dadashov, І., Kireev, А., Kirichenko, I., Kovalev, A. & Sharshanov, A. (2018). Simulation of the properties two-laer material. Functional Materials, (25, 4), 774–779. doi: 10.15407/fm25.04.1
13. Dadashov, I. F. (2018). Eksperimental'noye issledovaniye vliyaniya tol-shchiny sloya granulirovannogo penostekla na goreniye organicheskikh zhidkostey. Problemy pozharnoy bezopasnosti, (43), 38–44. Retrieve from https://nuczu.edu.ua/sciencearchive/ProblemsOfFireSafety/vol43/dadashov.pdf
14. Dadashov, I. F., Tregubov, D. G., Kireyev, A.A. Korchagina, A. P. (2019). Hasinnya horyuchykh ridyn vohnehasnoyu systemoyu na osnovi zmochenoho hranulovanoho pinoskla. Problemy pozharnoy bezopasnosti, (45), 34–40. Retrieve from https://nuczu.edu.ua/sciencearchive/ProblemsOfFireSafety/vol45/Dadashov.pdf