Розробка способу дистанційної доставки вогнегасних речовин у гантелеподібному контейнері

 

Куценко Леонід Миколайович

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0003-1554-8848

 

Калиновський Андрій Якович

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0002-1021-5799

 

Кірєєв Олександр Олександрович

Національний університет цивільного захисту України

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

 

Кривошей Борис Іванович

Національний університет цивільного захисту України

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

 

Сухарькова Олена Іванівна

Національний університет цивільного захисту України

https//orcid.org/0000-0003-1033-4728

 

DOI: https://doi.org/10.52363/2524-0226-2021-34-4

 

Ключові слова: геометричне моделювання, гантелеподібна форма контейнеру, рівняння Лагранжа другого роду, обертово-поступальний рух контейнера

 

Анотація

Запропонована геометрична модель нового способу доставки вогнегасних речовин в зону пожежі. Ідея доставки основана на механічній операції метання. Для цього речовину поміщають у тверду оболонку – спеціальний контейнер. Після доставки за допомогою стар-тового пристрою до місця пожежі контейнер повинен зруйнуватися і вивільнити речовину, що сприятиме гасінню пожежі. Суттєво новим у запропонованому способі доставки є застосування двох рознесених на певну відстань вантажів, сполучених стержнем. Така модернізація дозволила відмовитись від традиційних контейнерів циліндричної форми та від використання пневматичних гармат в якості стартових пристроїв. Адже недолік «гарматної» технології пожежогасіння полягає у складностях надання осевого обертання циліндричному контейнеру для забезпечення стійкості його руху. У запропонованому способі доставки ініціювання руху контейнера здійснюється за допомогою спеціальної стартової установки. Вона забезпечує одночасну дію двох вибухових імпульсів, спрямованих на центри мас кожного вантажу гантелі заздалегідь розрахованим чином. В результаті старту гантель набуває обертово-поступального руху у вертикальній площині. Для опису динаміки руху гантелі визначено лагранжіан, а також складено та розв’язано систему диференціальних рівнянь Лагранжа другого роду. Наведено приклади моделювання траєкторій руху центрів мас вантажів гантелі у вертикальній площині. До головних переваг нового способу слід віднести можливості роздільної доставки вогнегасних речовин в зону пожежі. Тому що існують речовини, використанням яких дозволяє суттєво підвищити ефект пожежогасіння в результаті їх змішування безпосередньо в зоні горіння. Тому запропонований спосіб доставки доцільно покласти в основу нової технології пожежогасіння.

 

Посилання

  1. These 3 inventions make it possible for firefighters to extinguish fires without getting close to the flames (2018). Jasmine Kim and Adrian Traviezo Nov 19, 2018. Retrieved from https://www.businessinsider.com/firefighting-technology-that-extinguishes-flames-without-getting-close-2018-9
  2. Kovalev, A. A., Kalynovskyy, A. Ya., Khmyrov, Y. M. (2018). Razrabotka otdelʹnykh aspektov konteynernoho metoda pozharotushenyya Problemy pozharnoy bezopasnosty. Sbornyk nauchnykh trudov. Kharʹkov, 44, 57–69. Retrieved from http://nbuv.gov.ua/UJRN/Ppb_2018_44_11
  3. Kutsenko, L., Vanin, V., Naidysh, A., Nazarenko, S., Kalynovskyi, A., Cherniavskyi, A., Shoman, O., Semenova-Kulish, V., Polivanov, O., Sivak, E. (2020). Development of a geometric model of a new method for delivering extinguishing substances to a distant fire zone. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4 (7 (106), 88–102. doi: 10.15587/1729-4061.2020.209382
  4. Saveliev, D., Khrystych, O., Kirieiev, O., Chyrkina, M. (2020). Binary fire-extinguishing systems with separate application as the most relevant systems of forest fire suppression // European Journal of Technical and Natural Science, 1, 31–36. Re-trieved from http://repositsc.nuczu.edu.ua/handle/123456789/7121
  5. Pyetukhov, R. A., Kiryeyev, O. O., Slepuzhnikov, Ye. D. (2019). Doslidzhennya chasu vtraty tekuchosti heleutvoryuyuchykh system Na2O∙2,5SiO2+NH4Cl ta Na2O∙2,5SiO2+(NH4)2SO4, yaki zaproponovano vykorystovuvaty dlya oderzhannya izolyuyuchykh pin // Problemy nadzvychaynykh sytuatsiy, 30, 155–163. Retrieved from http://repositsc.nuczu.edu.ua/handle/123456789/10606
  6. Tsarev, A. M., Zhuykov, D. A. (2007). Mekhanika deystviya perspektivnykh ognetushashchikh sostavov v ustanovkakh pozharotusheniya stvolovogo tipa konteyner-noy dostavki metodom metaniya // Izvestiya Samarskogo nauchnogo tsentra RAN, 9, 3, 771–785. Retrieved from https://cyberleninka.ru/article/n/mehanika-deystviya-perspektivnyh-ognetushaschih-sostavov-v-ustanovkah-pozharotusheniya-stvolovogo-tipa-konteynernoy-dostavki-metodom
  7. Tsarev, A. M., Zhuykov, D. A. (2007). Voprosy vneshney ballistiki poleta konteynera dlya dostavki ognetushashchikh sostavov v konteynerakh metodom metaniya s primeneniyem ustanovok pozharotusheniya stvolovogo tipa // Izvestiya Samarskogo nauchnogo tsentra RAN, 9, 3, 786–795. Retrieved from https://cyberleninka.ru/article/n/voprosy-vneshney-ballistiki-poleta-konteynera-dlya-dostavki-ognetushaschih-sostavov-v-konteynerah-metodom-metaniya-s-primeneniem
  8. Zahalʹni teoremy dynamiky ta elementy analitychnoyi mekhaniky: konspekt lektsiy dlya studentiv mekhaniko-mashynobudivnoho instytutu napryamiv pidhotovky 6.050502 «Inzhenerna mekhanika» ta 6.050503 «Mashynobuduvannya» dlya vsikh form navchannya / NTUU «KPI», uklad. O. A. Babayev, V. F. Kryshtalʹ. tekstovi dani (1 fayl: 2,22 Mbayt). Kyyiv: NTUU «KPI», 2015, 82. Retrieved from https://ela.kpi.ua/handle/123456789/17661
  9. Yegorov, A. D., Potapova, I. A. (2020). Teorema Koniga: Prostoy primer.doi: 10.13140/RG.2.2.36728.39684
  10. Rouben Rostamian A Guided Tour of Analytical Mechanics with animations in MAPLE. (2018). Department of Mathematics and Statistics UMBC December 2, 111. Retrieved from https://userpages.umbc.edu/~rostamia/2014-09-math490/lecture-notes.pdf
  11. Rouben Rostamian MATH 490: Special Topics in Mathematics Analytical Mechanics Math 490, Fall (2018). 7. Retrieved from https://userpages.umbc.edu/~rostamia/2018-09-math490/
  12. Modern Robotics Course Notes. Chapter 8: Dynamics of Open Chains (2021). Retrieved from https://muchensun.github.io/ModernRoboticsCourseNotes/ch8.html
  13. David, P. Murdock. Rotation of an Object About a Fixed Axis 2013. Retrieved from https://www2.tntech.edu/leap/murdock/books/v2chap1.pdf
  14. Kutsenko, L. M., Kalynovsʹkyy, A. Ya., Polivanov, O. H. (2020). Animatsiyni ilyustratsiyi do statti «Kompʺyuterne modelyuvannya novoyi tekhnolohiyi viddalenoyi do-stavky zasobiv hasinnya pozhezh». Retrieved from http://repositsc.nuczu.edu.ua/handle/123456789/10860
  15. Dvizheniye tela, broshennogo pod uglom k gorizontu. Zakony podobiya. (2020). Retrieved from https://lawbooks.news/informatika_961/dvijenie-tela-broshennogo-pod-uglom-gorizontu-69582.html
  16. Dvizheniye tela v pole tyazhesti s uchotom soprotivleniya vozdukha. (2020). Retrieved from https://glebgrenkin.blogspot.com/2014/03/blog-post.html
  17. Snub dodecahedron From Wikipedia, the free encyclopedia. Retrieved from https://en.wikipedia.org/wiki/Snub_dodecahedron
  18. Instructables craft. Making a Snub Dodecahedron. Retrieved from https://www.instructables.com/Making-a-Snub-Dodecahedron
  19. Deleanu, D. Theoretical Mechanics. Theory and Applications. (2012). Con-stan Ńa: Nautica, 299. doi: 10.13140/RG.2.1.1786.1842
  20. Parabolic Motion of Projectiles. The Physics Classroom. Retrieved from https://www.physicsclassroom.com/mmedia/vectors/bds.cfm
  21. Nastroyky smartfona. Huawei Devices. (2020). Retrieved from https://huaweidevices.ru/katalog/inzenernoe-menyu-onor-i-uaei-kak-zayti-kody-nastroyka-i-kalibrovka-smartfona