Formulation and solving of problem. ETB as himself is a complicated sys-
tem of follows interrelated power plants.
1) Bench contains electrical load machine made by firm VSETIN with dyna-
mometer of direct current of type DS 742/4-N in which structure is control cabinet of
type VH 136, two-machine unit (motor-generator) of type IDP 942-1 and remote
control panel [2].
2) On board of bench installed an autotractor diesel engine 2Ch10.5/12
(D21A1) [3] as the object of study.
3) System of measuring instruments of ETB consists of following devices:
sensors, appliances and informational channels, which measure and control the ad-
justment, regime and other parameters of diesel engine, load devise and other units of
the bench [4].
4) Diesel engine and load devise are installed on welded steel fundament frame
that rests on a concrete base.
5) Transmission of the bench is mechanically connect flywheel of diesel engine
and flange of rotor of loading devise with spline shaft and is covered by protecting
casing. These questions are investigated in [10].
а c
Fig. 2. Engine Test Bench:
а – general view of bench; b – remote control; c – loading device with dynamometer
All of these structure units of ETB characterized by definite set of factors of
industrial, ecological, fire and explosive danger. The motor experiments provided in
accordance with programs and methodics of DPPP and also provisions of
GOST 18509-88 and GOST 14846-87 [5, 6]. The programs of motor research is
developed on basis of standardized 13- and 8-regime stationary test cycles that are
models of exploitation of automotive and tractor diesel engines, respectively, and are
described in UNECE Regulations # 49 and # 96 [8, 9]. They was adapted to abilities
of laboratory of DPPP and features of it process are described in [1]. To providing the
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
Достарыңызбен бөлісу: |