CC BY
6
Андреев Евгений Александрович, преподаватель, Evgeny. 9 79@mail. ru Россия, Санкт-Петербург, Военно-космическая академия имени А. Ф. Можайского,
Решетников Дмитрий Владимирович, доцент, Россия, Санкт-Петербург, Военно-космическая академия имени А.Ф. Можайского
SAFETY MANAGEMENT SYSTEM FOR THE OPERATION OF POWER SUPPLY SYSTEMS FOR
HAZARDOUS PRODUCTION FACILITIES
E.A. Andreev, D.V. Reshetnikov
The article provides a brief analysis of incidents at hazardous production facilities. The recovery time of the facility was analyzed depending on the cause of the incident and the number of injuries received by the service personnel. The main hazardous production factors have been identified. The reasons for receiving electrical injuries by service personnel have been determined. The dependence of electric injuries on the type of work was established. The analysis of the functioning of the equipment of a hazardous production facility was carried out and the discrepancy of the current value of the readiness index to the required values was revealed due to the occurrence of emergency modes in power supply systems. Conclusions are drawn about the need to improve the existing safety management system for the operation of the power supply system of a hazardous production facility by justifying the parameters of the safety program measures. In the paper, the authors proposed to simultaneously ensure the reliability of the facility's power supply system and increase the electrical safety of the maintenance personnel by: substantiating the training program for maintenance personnel; implementing measures related to the control of the technical condition of the elements of protective equipment and the power supply system of a hazardous production facility, as well as the installation of new elements of the protection system and the use of additional personal protective equipment. A method for managing the safety of operation of power supply systems based on acceptable risk is proposed.
Key words: Power supply system, electrical safety, safety assurance program.
Andreev Evgeny Alexandrovich, teacher, Evseny.979@mail.ru, Russia, St. Petersburg, Military Space Academy named after A.F. Mozhaisky,
Reshetnikov Dmitry Vladimirovich, docent, Russia, St. Petersburg, Military Space Academy named after A.F.Mozhaiskya
УДК 539.3; 624.058.8
DOI: 10.24412/2071-6168-2023-1-38-43
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ДИНАМИЧЕСКОГО ПОПЕРЕЧНОГО ИЗГИБА УПРУГИХ СТЕРЖНЕВЫХ ЭЛЕМЕНТОВ АМОРТИЗАТОРОВ
В.Л. Баранов, А.С. Левин, Р.А. Тер-Данилов
Приводятся результаты исследованияпоперечных динамических изгибов упругих элементов стержневых амортизаторов падающей подвижной массой на базе созданной экспериментальной установки. Полученные результаты опытов сопоставляются с результатами физического и численного мо-делированияпроцесса амортизации с использованием авторском программном комплексе.
Ключевые слова: амортизатор, упругий элемент, стержень, поперечный изгиб, динамика, эксперимент.
При построении и принятии к практическому использованию теоретических разработок моделей инженерных процессов важное место занимает проверка и оценка адекватности получаемых резуль-татовпутем сопоставления их с результатами соответствующих натурных экспериментов.В работах авторов [1-3] проведено и доведено до уровня возможности практического использования на базе семейства разработанных программных продуктов [4,5] физическое и математическое моделирование кинетики поперечных изгибов геометрически неоднородныхконсольно защемленных упругих стержневых амортизаторов в квазистатической и динамической постановках. В ходе исследовательской работы, с целью проверки их адекватности была создана экспериментальная установка (рис.1,2) и проведена серия опытов, некоторые результаты которых иллюстрируют рис. 2-6.
Экспериментальная установка, представленная на рис.1,2 основана на принципе использования кинетической энергии жесткой падающей массы. В процессе эксперимента по сигналусрабатывает размыкатель подвеса 1, и груз 2 в свободном падении ударяется о закреплённый консольно стержневой упругий элемент 3. Акселерометр 4фирмы «Брюль и Къер» модели 4384-S, закреплённый на упругом
38
элементе, передаёт свой сигал в 4-канальный усилитель-формирователь«Брюль и Къер» №Х1^модели 2692-С, который, в свою очередь,транслирует сигнал в анализатор спектра фирмы 2ЕТЬаЬмодели 2ЕТ017, из которого сигнал приходит в ЭВМ со специальным программным обеспечением, позволяющим записывать и визуализировать полученные данные.
Рис. 1. Принципиальная схема экспериментальной установки.
Рис. 2. Общий вид экспериментальной установки
Акселерометры являются датчиками чрезвычайно высокой точности, поэтому требуют долгого и сложного процесса калибровки, однако, несмотря на это,получаемые графики поперечных ускорений фиксированного поперечного сечения упругого элемента, как правило, насыщены большим количеством шумов [7-10]. Одним из основных вопросов в задачах функционирования упругого элемента стержневых амортизаторов является определение времени его выхода в амплитудное изгибное состояние, которое определяется расчетным путем и сопоставляется с положением характерных точек и участков на экспериментальных графиках, причем качественные особенности характерных точек и участков графиков должны получить объяснение с позиций физической логики исследуемого процесса.
В процессе эксперимента использовались различные консольно закрепленные упругие элементы, на которые с различных варьируемых высот падал груз массойМ = 2,4 кг.Некоторые полученные экспериментально графики поперечных ускорений изображены на рис. 3- 6.
Их совместный анализ позволяет явно обнаружить пять общих для большинства графиков различных характерных зон (особенно ярко качественно это иллюстрирует рис. 4).
Первая зона. Зона начального этапа поперечного перемещения упругого элемента, в которой в материале нагружаемого поперечного сечения упругого элемента возникают и трансформируютсясопро-вождающие его динамический изгиб сдвиговые и поверхностные волновые явления.
Вторая зона.Зона интенсивного поперечного возмущения, связанная с динамическим процессом возникновения колебаний и смещением упругого элемента совместно с амортизируемым грузом.
39
Третья зона. Зона так называемого «плато», которая связана с приближением упругого элемента к его критическому амплитудному положению и, как следствие, с его замедлением и последующим первым остановом.
Четвертая зона. Зона вторичного кратковременного поперечного ускорения упругого элемента, которая, как показал проведенный анализ, связана с возможным срывом груза и прекращением его контакта с упругим элементом.
Пятая зона. Зона асимптотически затухающих колебаний, возникающая в процессе колебаний упругого элемента по окончании анализируемого процесса амортизации.
Рис. 3. Удар груза в упругий элемент длиной 20 см с высоты 30 см
а. м/с1
135
100
75
50
25
О
-25
-50
-75
2.00 2.02 2.04 2.06 2.08 2.10 2,12 2.14 7, с
Рис.4. Удар груза в упругий элемент длиной 13 см с высоты 15 см.
1 2 3 4 3
л
-Ц> к ЛЛАЛ/ V л, Л/
т 1 НУ и V V V —у—
о. м/с"
150 ■
100 -
50 -
0 ■
-50 -
-100
2.000 2.025 2.050 2.075 2.100 2.125 2.150 2.175 Г, с Рис. 5. Удар груза в упругий элемент длиной 16 см с высоты 15 см
а, м/с2
150
100
50
О
-50-
-100
1.70 175 1.80 1.S5 1.90 1.95 Т. с
Рис. 6. Удар груза в упругий элемент длиной 27 см с высоты 15 см
На графиках отмечены начальные точки процесса соударения и точки первого амплитудного останова упругого элемента, полученные при теоретическом моделировании процесса и в соответствии с расчётами в программном комплексе [4].В соответствии со схемой нагружения элемента в эксперименте при проведении теоретических расчетов использовананеследящая скользящаясхема внешнего нагружения.
Наблюдаемые незначительные расхождения в величинах, полученных в ходе экспериментов и рассчитанных в программном комплексе, объясняются, по нашему мнению, различными факторами:
- вязкопластическим деформированием упругого элемента, в зоне его контакта с амортизируемой массой, не учитываемым в программном комплексе, но являющимся перспективным направлением дальнейших исследований;
- собственными динамическими погрешностями измерения, характерными для акселерометров [6];
1 I \ t \ f
4f kMi \Лл / \ \
vvy V V
—
I
1 L in 1 ^ ll r
\v ■ fVv^ 4 V i
1 111 'It
- неоднородностью и нестационарностью процесса контакта груза и упругого элемента, а также возможным проворотом груза в процессе соударения.
Кроме сказанного, из совместного анализа полученных графических зависимостей можно сделать еще один важный и информативный практический вывод: времени первого останова упругого элемента соответствует зона «плато», что соответствует логике физического процесса. В зоне «плато» скорость акселерометра достигает нуля, и ее изменение крайне незначительно, что можно объяснить только приближением упругого элемента к точке первого останова.При этом рассчитанные с помощью программного комплекса времена первого останова упругого элемента располагаются на графикахв зонах «плато», что свидетельствует об адекватности разработанного в работах [1-3]физического моделирования процесса амортизации.
Список литературы
1. Баранов В.Л., Левин А.С. Силовые характеристики упругих элементов амортизаторов стрелкового оружия для нескользящей следящей схемы внешнего нагружения // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2018. № 11. С. 124-129.
2. Баранов В.Л., Левин А.С. Сравнительный анализ результатов моделирования амортизации СПВ при выстреле в квазистатической и динамической постановках // Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии. 2020. № 6(344). С. 24-28. DOI 10.33979/2073-7408-2020-344-6-24-28.
3. Баранов В.Л., Левин А.С., Тер-Данилов Р.А. Моделированиеамортизации СПВ в квазистатической и динамической постановках // 57-я Научно-практическая конференция профессорско-преподавательского состава ТулГУ с Всероссийским участием: Сборник докладов в 2-х частях, Тула, 0812 февраля 2021 года. Тула: Тульский государственный университет, 2021. С. 58-64.
4. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ Российская Федерация. Программа расчета характеристик упругих элементов: № 2019616355:заявл. 20.04.2019: опубл. 06. 05. 2019 / В.Л. Баранов, А.С. Левин, Р.А. Тер-Данилов; заявитель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Тульский государственный университет».
5. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2021663947 Российская Федерация. Программа динамического расчёта параметров напряженно-деформированного и кинематического состояний и силовых характеристик упругих элементов амортизаторов: № 2021662908: за-явл. 12.08.2021: опубл. 26.08.2021 / В.Л. Баранов, А.С. Левин, Р.А. Тер-Данилов; заявитель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Тульский государственный университет».
6. Афанасьев А.С.Влияние внешней воздействующей вибрации на микроэлектромеханические системы-акселерометры / А.С. Афанасьев, В.М. Полушкин, В.А. Соболев [и др.] // Лесной вестник. Forestry Bulletin. 2019. Т. 23. № 5. С. 138-143. DOI 10.18698/2542-1468-2019-5-138-143.
7. Прохорцов А.В., Юдакова Н.Д. Результаты экспериментального исследования акселерометров АТ 1105 // Известия Тульского государственного университета. Технические науки, 2019. Вып. 10. С. 286-291.
8. Богданов М.Б., Прохорцов А.В., Савельев В.В., Сухинин Б.В., Гаскова Н.Д. Способ уменьшения погрешностей бесплатформенной инерциальной навигационной системы (статья). Известия Российской академии ракетных и артиллерийских наук // Издание Российской академии ракетных и артиллерийских наук. М., 2009. Вып.2 (60). С. 31-34.
9. Bogdanov M.B., Prohortsov A.V., Savelyev V.V., Smirnov V.A. Errors of accelerometer strapdown inertial navigation system in the conditions of aircraft longitudinal axis coning motion. 20th Saint Petersburg International Conference on Integrated Navigation Systems: proceedings. Saint Petersburg, 2013. P. 69-71.
10. Минина О.В., Прохорцов А.В. Обзор высокоточных акселерометров российских производителей // Известия Тульского государственного университета. Технические науки, 2019. Вып. 10. С. 301-305.
Баранов Виктор Леопольдович, д-р техн. наук, профессор, ivts-spv1411 @yandex.ru, Россия, Тульский государственный университет,
Левин Артем Сергеевич, аспирант, Россия, Тульскийгосударственныйуниверситет,
Тер-Данилов Роман Арустамович, канд. техн. наук, доцент, Россия, Тульский государственный университет
EXPERIMENTAL STUDY OF DYNAMIC TRANSVERSE BENDING ELASTIC ROD ELEMENTS OF SHOCK
ABSORBERS
V.L. Baranov, A.S. Levin, R.A. Ter-Danilov 42
The results of the study of transverse dynamic bends of elastic elements of rod shock absorbers by falling moving mass on the basis of the created experimental installation are presented. The obtained experimental results are compared with the results of physical and numerical modeling of the depreciation process using the author's software package.
Key words: elastic element, rod, bending, dynamics, experiment.
Baranov Viktor Leopoldovich, doctor of technical sciences, professor, ivts-spv1411 @yandex.ru, Russia, Tula, Tula State University,
Levin Artem Sergeevich, postgraduate, Russia, Tula, Tula State University,
Ter-Danilov Roman Arustamovich, candidate of technical sciences, docent, Russia, Tula State
University
УДК 629.37
DOI: 10.24412/2071-6168-2023-1-43-47
АНАЛИЗ ПЕРСПЕКТИВ ПРОИЗВОДСТВА ОТЕЧЕСТВЕННЫХ ГРУЗОВЫХ МОТОТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ
П.С. Подколзин
В статье рассмотрены грузовые малогабаритные транспортные средства (ТС) российского производства, а также проведен сравнительный анализ отечественных малогабаритных ТС с зарубежными аналогами. Описаны варианты организации производства рассматриваемых ТС на территории Российской Федерации. Приведены перспективы развития отечественных мототранспортных средств.
Ключевые слова: малогабаритные транспортные средства, мотомашины, импортозамеще-ние, модульность.
Автомобильный транспорт давно стал неотъомлемой частью в жизни человека. По данным аналитического агенства «АВТОСТАТ» [1] на 1 января 2022 года в Росийской Федерации насчитывалось 59,6 млн. единиц транспортных средств. Значительную долю занимают легковые автомобили - 45,5 млн. ед. На втором месте легкая коммерческая техника - 4,22 млн. ед.Оставшийся прцент занимают грузовые автомобили-3,77 млн. ед.; прицепы и полуприцепы - 3,4 млн. ед.; мототехника - 2,27 млн. ед. и автобусы - 410 тыс. ед. (рис.1).
• Легковые автомобили 1 Легкая коммерческая техника ■ Грузовые автомобили Прицелы и полуприцепы ■ Мототехника ■ Автобусы
Рис. 1. Состав автомобильного парка России на 1 января 2022
43
