Formulation and solving  of  problem

Теоретические и практические аспекты предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций
 
 
 
  
Вестник Кокшетауского технического института КЧС
 
МВД
 
Республики Казахстан. №3 (19), 
2015
 
10 
engine bench researches of DPF IPMash the exhaust system of ETB was modernized 
by the way of adding to it the place for installing of experimental samples (insert for 
sample  retention  (ISR)),  the  new  sampling  systems  of  exhaust  gases  (EG)  for 
determine its toxicity and opacity and also for measuring of gas dynamic parameters 
of  EG  flow.  The  scheme  of  modernized  ETB  exhaust  system  shows  in  [1, 4].  The 
danger factors of experimental studies on ETB is expedient to consider for each of its 
single units apart. That will be the porpoise of following studies [7].  
Conclusions.  In  present  research  considered  structure,  composition  and 
features of engine test bench of DPPP of IPMash of NASU as a source of factors of 
industrial, ecological, fire and explosive danger.  
In following researches will be determined and analyzed that danger factors for 
each of it single bench units apart. It is the loading device, transmission, diesel engine 
2Ch10.5/12, measuring instruments and experimental samples of DPF. Also it will be 
proposed  the  list  of  actions  for  ensuring  industrial,  ecological,  fire  and  explosive 
safety of experimental studies on ETB. 
 
References 
 
1. Vambol’ S.O.,  Strokov O.P.,  Kondratenko O.M.  (2014),  ―Stendovi  vyp-
robuvann’a  avtotraktornogo  dyzelja  2Ch10.5/12  za  standartyzovannymy  cyklamy 
dlja vyznachenn’a efektyvnosti roboty FTCh‖ [Bench researches of autotractor diesel 
engine 2Ch10.5/12 on standardized cycles for determination of operational efficiency 
of  DPF]  [Text],  Herald  of  National  Technical  University  ―KhPI‖.  Collection  of 
scientific works. Series: Automobile- and Tractor Production, Kharkiv: NTU ―KhPI‖, 
no 10 (1053), pp. 11 – 18. [in Ukrainian]. 
2. Measuring complex IDS-742 4/N. Users guide РР 478 и РР 932. 
3. Efros V.V.  and  etc.  (1976),  ―Dizeli  s  vozdushnym  ohlazhdenijem  Vladi-
mirskogo traktornogo zavoda‖ [Diesel engines with air cooling of Vladimir Tractor 
Plant] [Text], Moscow: Mashinostrojenije, 277 p. [in Russian]. 
4. Strokov A.P.  and  etc.  (2011),  ―Razrabotka  malozatratnoj  tehnologii  i  av-
tomatizirovannoj  sistemy  ochistki  otrabotavshyh  gazov  dizelja  ot  tverdyh  chastic. 
Otchet o NIR (zakljuchitel’nyj)‖ [Development of low-cost technology and automa-
tical  system  for  purification  of  exhaust  gases  of  diesel  engine  from  particulate 
matters.  Scientific  research  report  (final)]  [Text],  SR  no.  0111U001  762,  Kharkov: 
IPMash NASU, 131 p. [in Russian]. 
5. GOST 18509-88,  (1988),  ―Dizeli  traktornye  i  kombajnovyje.  Metody  sten-
dovyh ispytanij‖ [GOST 18509-88. Diesel engines of tractors and combines. Methods 
of bench testing] [Text], Moscow: Izd-vo standartov, 78 p. [in Russian]. 
6. GOST 14846-87  (1987),  ―Dvigateli  avtomobil’nyje.  Metody  stendovyh 
ispytanij‖ [GOST 14846-87. Automotive engines. Methods of bench testing] [Text], 
Moscow: Izd-vo standartov, 42 p. [in Russian]. 
7. Zaporozhec’ I.O., Protojerejs’kyj O.S., Franchuk G.M., Borovyk I.M. (2009), 
―Osnovy ohorony praci: pidruchnyk‖ [Basis of occupational safety: textbook] [Text], 

Теоретические и практические аспекты предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций
 
 
 
Вестник Кокшетауского технического института КЧС
 
МВД
 
Республики Казахстан. №3 (19), 
2015
 
11 
Kyiv: Tsentr uchbovoi’ literatury, 264 p. [in Ukrainian]. 
8. Regulation № 49. Revision 5. Uniform provision concerning the approval of 
compression ignition (C.I.) and natural gas (NG) engines as well as positive ignition 
(P.I.) engines fuelled with liquefied petroleum gas (LPG) and vehicles equipped with 
C.I. and NG engines and P.I. engines fuelled with LPG, with regard to the emissions 
of  pollutants  by  the engine.  –  United  Nations  Economic  and  Social  Council  Econo-
mics  Commission  for  Europe  Inland  Transport  Committee  Working  Party  on  the 
Construction of Vehicles. – E/ECE/TRANS/505.–4 May 2011. –194p. 
9. Regulation № 96. Uniform provision concerning the approval of compression 
ignition  (C.I.)  engines  to  be  installed  in  agricultural  and  forestry  tractors  with  the 
regard to the emissions of pollutants by the engine. Geneva, 1995. – 109 p.  
10. Kondratenko A.N.,  Vambol’ S.O.,  Stel’makh A.S.  (2015),  ―Faktory  opas-
nosti  eksperimental’nyh  issledovanij  na  motornom  ispytatel’nom  stende.Chast’ 1‖ 
[Danger factors experimental studies on the engine test bench. Part 1], Technologies 
of  Technospheric  Safety:  Internet  Journal,  Moscow,  Publ.  State  Fire  Academy  of 
Emercom  of  Russia,  issue 2  (60),  pp. 1  –  6.  [Electronic  resource],  Access  mode: 
http://ipb.mos.ru/ttb/2015-2. [in Russian]. 
 
Вамболь С.А.,  Кондратенко А.Н., Дейнеко Н.В.  
Украина Азаматтық қорғаудың Ұлттық университеті, Харьков қ,  
 
ТӘЖІРИБЕЛІ  ЗЕРТТЕУЛЕРДІҢ  ҚАУІПТІЛІК  ФАКТОРЫНЫҢ  КӚЗІ 
РЕТІНДЕ МОТОРЛЫҚ СЫНАМА СТЕНДТІ СИПАТТАУ  
 
Моторлық  сынама  стендте  тәжірибелі  зерттеулердің  ӛндірістік, 
экологиялық,  ӛрт  және  жарылу  қауіпсіздігі  факторларын  зерттеу  ӛзектілігі 
дәлелденді. Стендтің қҧрылыс ерекшеліктері, қҧрамы және сызбасы келтірілді. 
Стендтің  жеке  агрегаттары  ҥшін  осы  факторларды  анықтау    мақсаттылығы 
және талдауы айқындалды.  
Негізгі  түсініктер:  стендтік  моторлық  зерттеулер,  дизель,  қауіптілік 
факторлары, азаматтық қорғау, еңбекті қорғау. 
 
Вамболь С.А., Кондратенко А.Н., Дейнеко Н.В.  
Национальный университет гражданской защиты Украины, г. Харьков  
 
ОПИСАНИЕ  МОТОРНОГО  ИСПЫТАТЕЛЬНОГО  СТЕНДА  КАК 
ИСТОЧНИКА 
ФАКТОРОВ 
ОПАСНОСТИ 
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ 
ИССЛЕДОВАНИЙ 
 
Обоснована  актуальность  исследования  факторов  производственной, 
экологической,  пожарной  и  взрывной  безопасности  экспериментальных 
исследований  на  моторном  испытательном  стенде.  Описаны  особенности 

Теоретические и практические аспекты предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций
 
 
 
  
Вестник Кокшетауского технического института КЧС
 
МВД
 
Республики Казахстан. №3 (19), 
2015
 
12 
конструкции,  состав  и  приведена  схема  стенда.  Определена  целесообразность 
выявления и анализа этих факторов для отдельных агрегатов стенда.  
Ключевые  слова:  стендовые  моторные  исследования,  дизель,  факторы 
опасности, гражданская защита, охрана труда. 
 
 
 
УДК 331.101 
 
П.А. Ковалев - канд. техн. наук, начальник кафедры  
В.М.Стрелец - канд. техн. наук, доцент кафедры  
В.М. Ищук -  преподаватель  
Национальный университет гражданской защиты Украины, г.Харьков 
 
РАСКРЫТИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ РАСХОДА КИСЛОРОДА 
ПРИ РАБОТЕ СПАСАТЕЛЕЙ В РЕГЕНЕРАТИВНЫХ 
ДЫХАТЕЛЬНЫХ АППАРАТАХ 
 
Анализ  экспериментальных  результатов  показал,  что  закономерностью 
расхода кислорода при работе в регенеративных дыхательных аппаратах с 5%-
ым  уровнем  значимости  является  нормальная  функция  распределение 
рассматриваемого  показателя  внутри  выбранного  режима  работы.  При  этом 
подача  кислорода  при  выполнении  всего  комплекса  работ  в  непригодной  для 
дыхания среде равна 2 л/мин.  
Ключевые слова: РДА, расход кислорода, режимы работы. 
 
Постановка проблемы.  В научно-технической литературе отмечено, что 
время работы в регенеративных дыхательных аппаратах определяется подачей 
кислорода  q  [1],  значения  которой  приведены  в  нормативной  [2]  и  научно-
технической  [3]  литературе.  Однако  практика  использования  регенеративных 
дыхательных  аппаратов  (РДА)  показывает,  что  реальное  время  работы  в 
процессе ликвидации чрезвычайных ситуаций может отличаться от расчетного 
[4]. 
Анализ  последних  достижений  и  публикаций  показал,  что  в  основе 
определения 
нормативного 
значения 
показателя 
подачи 
кислорода 
используется  связь  [5]  между  показателем  легочной  вентиляции 
л

и  дозой 
потребления кислорода человеком  
 
л
выд
вд
л
0455
,
0
)
S
S
(
q







,                         (1) 
 
где 
2095
,
0
S
вд

– доля кислорода во вдыхаемом воздухе; 
164
,
0
S
выд

– доля кислорода в воздухе, который выдыхается. 

Теоретические и практические аспекты предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций
 
 
 
Вестник Кокшетауского технического института КЧС
 
МВД
 
Республики Казахстан. №3 (19), 
2015
 
13 
В  то  же  время,  существенное  отличие  показателей  расхода  воздуха  при 
работе  спасателей  в  аппаратах  на  сжатом  воздухе  от  значений  легочной 
вентиляции,  приведенных  в  научно-технической  литературе  [6,7],  ставит 
вопрос  и  об  исследовании  того,  как  на  практике  расходуется  кислород  при 
работе спасателей в РДА. 
Постановка  задачи  и  ее  решение.  Исходя  из  этого,  поставлена  задача  
сравнительного  анализ  закономерностей  расхода  кислорода  при  работе 
спасателей в РДА. 
Экспериментальные исследования были проведены аналогично тому, как 
это  было  сделано  при  исследовании  расхода  воздуха  в  аппаратах  на  сжатом 
воздухе [6,7]. Значение показателя расхода кислорода с размерностью [л/мин] в 
соответствии с законом Бойля-Мариотта рассчитывалось как 
 


а
б
кон
нач
P
t
V
P
P
t
Q
q







,                                                  (1) 
 
где 
Q
  –  количество  израсходованного  за  рассматриваемый  промежуток 
t

  времени  работы  [мин]  в  аппарате,  л; 
нач
P
–  начальное  давление  в  баллоне 
РДА,  МПа; 
кон
P
–  конечное  давление,  МПа; 
МПа
1
,
0
P
а

 
–  атмосферное 
давление; 
б
V
–  объем  баллона,  л  (в  рассматриваемом  случае 
л
1
V
б

, 
поскольку  при  проведении  экспериментов  использовался  регенеративный 
дыхательный аппарат КИП-8 [5]). 
Полученные  результаты  по  каждому  виду  работ,  поскольку  в 
соответствующем  случае  использовалась  выборка  с  объемом  n=24,  были 
проверены на нормальность распределения по критерию Шапиро-Уилка [8]. 
Для этого, например, применительно к выполнению испытуемыми очень 
тяжелой  работы  (см. табл.  1)  вначале  были  рассчитаны  среднее  значение 
показателя расхода кислорода  
n
q
q
n
i
i


,                                                                       (2) 
где 
i
q
–  значение  показателя  расхода  кислорода  у  i-го  испытуемого, 
л/мин.; 
среднеквадратическое отклонение  
 







n
1
i
2
i
q
q
q
n
1
G
,                                                           (3) 
и 


33
,
63
q
q
m
n
n
1
i
2
i
2






,                                                     (4) 
где 
2
m
– выборочный центральный момент второго порядка. 

Теоретические и практические аспекты предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций
 
 
 
  
Вестник Кокшетауского технического института КЧС
 
МВД
 
Республики Казахстан. №3 (19), 
2015
 
14 
Таблица 1- Результаты оценки расхода кислорода при выполнении 
испытуемыми очень тяжелой работы 
Испытуемый 
нач
Р
 
кон
Р
 
б
V
 
t 
q
 


2
i
q
q

 
1 
19,75 
18,00 
1 
5 
3,50 
0,0729 
2 
19,50 
18,25 
1 
5 
2,50 
1,6129 
3 
18,75 
16,50 
1 
5 
4,50 
0,5329 
4 
18,75 
17,00 
1 
5 
3,50 
0,0729 
5 
19,25 
17,50 
1 
5 
3,50 
0,0729 
6 
18,25 
16,25 
1 
5 
4,00 
0,0529 
7 
18,00 
15,75 
1 
5 
4,50 
0,5329 
8 
19,00 
17,25 
1 
5 
3,50 
0,0729 
9 
20,00 
18,00 
1 
5 
4,00 
0,0529 
10 
18,50 
17,25 
1 
5 
2,50 
1,6129 
11 
19,50 
17,75 
1 
5 
3,50 
0,0729 
12 
19,25 
17,25 
1 
5 
4,00 
0,0529 
13 
19,75 
17,50 
1 
5 
4,50 
0,5329 
14 
20,00 
18,25 
1 
5 
3,50 
0,0729 
15 
19,00 
17,00 
1 
5 
4,00 
0,0529 
16 
19,75 
17,85 
1 
5 
3,80 
0,0009 
17 
18,25 
16,25 
1 
5 
4,00 
0,0529 
18 
19,50 
17,25 
1 
5 
4,50 
0,5329 
19 
18,25 
16,50 
1 
5 
3,50 
0,0729 
20 
18,75 
16,75 
1 
5 
4,00 
0,0529 
21 
18,75 
16,50 
1 
5 
4,50 
0,5329 
22 
18,50 
17,25 
1 
5 
2,50 
1,6129 
23 
18,75 
16,50 
1 
5 
4,50 
0,5329 
24 
18,25 
16,25 
1 
5 
4,00 
0,0529 
q
 
3,77 
q

 
0,63 
2
m
n

 
8,91 
Поскольку  оценки 
i
q
являются  результатом  обработки  независимых 
наблюдений,  они  были  расположены  в  порядке  неубывания  и  обозначены 
символами 
24
n
2
1
q
...,
,
q
,
q

.  В  табл.  2  приведена  упорядоченная  серия 
полученных  значений  расхода  кислорода.  Это  позволило  вычислить 
промежуточную сумму S по формуле: 
00
,
3
)
q
q
(
a
S
k
i
i
)
1
i
n
(
1
i
n









,                                               (5) 
где k – индекс, имеющий значения от 1 до 
12
2
n

; 
1
i
n
a


–  коэффициент,  имеющий  специальные  значения  для  объема 
выборки n (его значения, приведенные в табл. 2, взяты из табл.10 [8]). 

Теоретические и практические аспекты предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций
 
 
 
Вестник Кокшетауского технического института КЧС
 
МВД
 
Республики Казахстан. №3 (19), 
2015
 
15 
Таблица 2 - Упорядоченная серия полученных значений легочной вентиляции 
при нахождении испытуемых в покое 
k 
)
1
k
24
(
q


, 
л/мин 
k
q
, 
л/мин 
)
1
k
24
(
q


-
k
q
, 
л/мин 
1
k
n
a


 
)
(
a
k
л
)
1
k
n
(
л
1
k
n








 
1 
4,5 
2,5 
2,00 
0,4493 
0,8986 
2 
4,5 
2,5 
2,00 
0,3098 
0,6196 
3 
4,5 
2,5 
2,00 
0,2554 
0,5108 
4 
4,5 
3,5 
1,00 
0,2145 
0,2145 
5 
4,5 
3,5 
1,00 
0,1807 
0,1807 
6 
4,5 
3,5 
1,00 
0,1512 
0,1512 
7 
4 
3,5 
0,50 
0,1245 
0,06225 
8 
4 
3,5 
0,50 
0,0997 
0,04985 
9 
4 
3,5 
0,50 
0,0764 
0,0382 
10 
4 
3,5 
0,50 
0,539 
0,2695 
11 
4 
3,8 
0,20 
0,0321 
0,00642 
12 
4 
4 
0,00 
0,0107 
0 
S 
3,00162 
S
2
 
9,009723 
 
Таблица  11  [8]  для  уровня  значимости 

=0,05  и  n=24  дает  значение 
916
,
0
W
табл

. Поскольку 
 
916
,
0
W
011
,
1
W
табл



,                                                     (6) 
 
распределение в соответствии с [8]  считается нормальным. 
Экспериментальные  результаты  расхода  кислорода  с  учетом  степени 
тяжести  выполняемой  работы,  внешних  условий  и  характера  выполняемой 
работы  в  обобщенном  виде  представлены  в  табл.3,  где  показатель  легочной 
вентиляции 
л

  рассчитывался  из  (1).  Анализ  результатов,  приведенных  в 
табл.3,  позволил  предположить  равенство  значений  подачи  кислорода  при 
нахождении  газодымозащитников  в  покое,  а  также  при  выполнении  легких 
работ и работ средней тяжести. 
Кроме  этого,  целесообразно  проверить  равенство  средних  значений 
подачи  кислорода  при  выполнении  работ  средней  степени  тяжести  и  всего 
комплекса работ в ТДК, поскольку в [5] принимается, что в целом при работе в 
РДА  работа  относится  к  средней  степени  тяжести.  А  также  подачу  кислорода 
при  выносе  пострадавшего  в  ТДК  с  подачей  при  выполнении  очень  тяжелых 
работ,  поскольку  (см.  табл.  3)  легочная  вентиляция  при  выносе  манекена  из 
ТДК  соответствует  значениям,  характерным  для  выполнения  очень  тяжелых 
работ.  
 

Теоретические и практические аспекты предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций
 
 
 
  
Вестник Кокшетауского технического института КЧС
 
МВД
 
Республики Казахстан. №3 (19), 
2015
 
16 
Таблица 3  - Обобщенные результаты экспериментальных исследований 
Степень тяжести 
выполняемой 
работы 
(характер 
задания) 
 
Нормативное 
значение [9] 
показателя 
подачи 
кислорода, 
л/мин.  
q
, 
л/мин. 
q

, 
л/мин. 
Skos 
л

, 
л/мин.
 
1 
2 
3 
4 
5 
6 
Покой 
0,55 
1,40 
0,18 
0,07 
30,8 
Легкая 
0,91 
1,40 
0,16 
0,58 
30,8 
Средней тяжести 
1,37 
1,42 
0,19 
0,55 
31,2 
Тяжелая 
2,73 
2,79 
0,36 
0,07 
61,3 
Очень тяжелая 
3,82 
3,77 
0,63 
-0,83 
82,9 
Весь комплекс 
работ в ТДК 
1,37 
1,98 
0,28 
0,52 
43,5 
Вынос 
«пострадавшего» 
из ТДК 
3,82 
2,55 
0,48 
0,46 
56,0 
 
Для  сравнения  показателей  расхода  кислорода  при  выполнении  в  РДА 
разных видов работ (см. табл. 4) рассматривалась гипотеза 
 
 
2
1
0
q
q
:
H

                                                                      (7) 
и ее альтернатива  
 
 
2
1
1
q
q
:
H

,                                                                     (8) 
 
которая доказывает различие средних значений.  
 
Таблица 4 - Сравнение значений расхода кислорода при работе в РДА, 
полученных на свежем воздухе и в ТДК 
Характер сравниваемых 
работ 
F
 
кр
F
 
л
S

 

 
набл
t
 
)
05
,
0
(
t
табл


 

жүктеу/скачать 2,24 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: