20 · 2020-06-27 · конференции «Предупреждение. Спасение....

1

Министерство Российской Федерации

по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям

и ликвидации последствий стихийных бедствий

Академия гражданской защиты МЧС России

«ОБЩЕНАУЧНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ИНЖЕНЕРНОЙ ПОДГОТОВКИ

КАДРОВ МЧС РОССИИ»

Сборник трудов секции № 16

ХХХ Международной научно-практической конференции

«ПРЕДОТВРАЩЕНИЕ. СПАСЕНИЕ. ПОМОЩЬ»

19 марта 2020 года

Химки 2020

2

УДК 378.14 ББК 74.49

Л 27

Научные редакторы:

Латышенко К. П., доктор технических наук, профессор,

Гарелина С. А., кандидат технических наук.

Общенаучные проблемы инженерной подготовки кадров МЧС России: сборник

трудов секции № 16 ХХХ Международной научно-практической конференции

«Предотвращение. Спасение. Помощь», 19 марта 2020 года. – Химки: ФГБВОУ ВО АГЗ

МЧС России. – 2020. – 148 c.

В сборнике представлены материалы ХХХ Международной научно-практической

конференции «Предупреждение. Спасение. Помощь» по направлению секции № 16

«Общенаучные проблемы подготовки инженерных кадров МЧС России». Конференция

подготовлена и проведена ФГБВОУ ВО «Академия гражданской защиты МЧС России» 19

марта 2020 года. Включенные в сборник материалы содержат основные подходы к решению

общенаучных проблем инженерной подготовки кадров МЧС России и перспективные

научные разработки для нужд МЧС, в том числе пригодные для внедрения в

образовательный процесс АГЗ МЧС России.

Сборник предназначен научным работникам, преподавателям, аспирантам,

магистрантам, студентам, а также широкому кругу читателей, занимающихся проблемами

безопасности жизнедеятельности.

Материалы опубликованы в авторской редакции.

Все права сохранены. Никакая часть данного издания не может быть воспроизведена,

сохранена в любой информационной системе, изменена или переведена в другой вид любыми

средствами: электронными, механическими, фотокопировальными, записывающими или иными

другими без разрешения издателя.

© ФГБВОУ ВО «Академия гражданской защиты МЧС России», 2020

3

СОДЕРЖАНИЕ

Антонова Т.Н., Гарелина С.А. Предложения по совершенствованию мер

предупреждения техногенных ЧС………………………………………………………….....

5

Гарелина С.А., Латышенко К.П. Сборник терминов для учебно-методического

обеспечения дисциплины «Техническая оценка зданий и сооружений»…..……………...

10

Гарелина С.А., Гутовский А.В., Латышенко К.П. Квазистационарная модель

теплопереноса от верхового лесного пожара защитному средству……….…….………….

15

Горячев А.А., Заяц Е.В., Тищенко А.Н. Технологии 3D-визуализации как средство

активизации когнитивной деятельности обучающихся……………………….…….………

20

Еропкин А.С., Латышенко К.П. Развитие рассадки людей в ограниченном

пространстве на примере транспорта…….…………………………………………….……..

26

Зарубин В.П. Изучение возможности применения порошков искусственного

серпентина в смазочных композициях для трансмиссий пожарных автомобилей….…….

34

Зарубин В.П. Разработка устройства для определения интенсивности изнашивания

конструкционных материалов на базе сверлильного станка…………………………..……

41

Захарян Р.А., Петросян С.Е. Газоанализатор «Мегакон 10К» на монооксид углерода....

46

Иванов В.Е., Ляхова К.М. Значение 3D-графики в образовательном процессе при

подготовке специалистов пожарной безопасности…..……..…………………………........

50

Иванов В.Е., Ляхова К.М. Передвижная установка для сушки пожарных рукавов……..

55

Иванов В.Е., Ляхова К.М. Обеспечение безопасности на путях железнодорожного

сообщения путём использования автономного роботизированного дефектоскопа…….…

60

Квасов М.В., Легкова И.А. Роботизированная техника для тушения пожаров…….…....

65

Киселев В.В. Исследование прочностных характеристик строительного кирпича при

повышенных температурах…………………………………………………………..………..

70

Киселев В.В. Разработка робототехнического комплекса для разведки и тушения

пожаров…………………………………………………………………………………………

75

Киселев В.В. Испытание деревянных образцов на прочность при различных условиях

эксплуатации деревянных конструкций………………………………….……………….….

80

Кононов И.А., Топоров А.В. Повышение тактических возможностей бензомоторного

ручного механизированного инструмента, стоящего на вооружении подразделений

пожарной охраны МЧС России……………………………………………..………………...

84

Кропотова Н.А. Творчество в инженерном образовании, реализующего практико-

ориентированный подход………………………………………………..…..………………..

89

4

Кропотова Н.А. Технологии нейтрализации химически-опасных веществ ракетного

топлива …………………..………………………………………………..…..………………..

94

Кропотова Н.А., Покровский А.А. Перспективы электронного обучения охраны труда

98

Легкова И. А., Пучков П.В. Разработка мобильного устройства для технического

обслуживания и ремонта пожарных автомобилей…………………………………………..

103

Нагорный Г.Ф., Нагорный С.Г. Особенности заочной формы обучения по

техническим дисциплинам…………………………………………………………………….

107

Нагорный Г.Ф. Особенности учебного пособия по метрологии для дистанционного

обучения…………………………………………………………………………………….…..

113

Парасич И.А., Топоров А.В. Использование «умной розетки» для предотвращения

взрывов бытового газа в квартирах……………………………………………..…………….

119

Покровский А.А. Реализация рекомендаций по техническому обслуживанию и

ремонту пожарной техники в контрактах жизненного цикла………………………………

123

Пучков П.В. Проект мобильного комплекса для обслуживания и ремонта баллонов

ДАСВ..………………………..……………………………………………………………..….

128

Пучков П.В. Анализ причин пожаров на личном и общественном

транспорте……………………………………………………………………………….……..

132

Терентьев В.В., Мозырев Н.К. Совершенствование технологий компьютерного

обучения на примере работы с многофункциональными интерактивными учебно-

тренировочными комплексами………………………………………………………………..

137

Подстреха А.В., Рябин Е.В., Свичкарь С.Ю. Средства измерений МЧС России………

143

5

УДК 614.8

ПРЕДЛОЖДЕНИЯ ПО СОВЕРШЕНСТВОВАНИЮ МЕР ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ

ТЕХНОГЕННЫХ ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЙ

Антонова Т. Н.

научный сотрудник научно-исследовательского

отдела (планирования и организации подготовки

научно-педагогических кадров) научно-

исследовательского центра, ФГБВОУ ВО

«Академия гражданской защиты МЧС России».

Тел.: 8(499) 699-04-22

E-mail: [email protected]

Гарелина С. А.

кандидат технических наук, доцент кафедры

механики и инженерной графики, ФГБВОУ ВО


Тел.: 8(499) 699-05-16


Аннотация: в статье предложена концепция совершенствования мер предупреждения

техногенных чрезвычайных ситуаций. Доказана необходимость совершенствования

технических средств мониторинга чрезвычайных ситуаций, таких как газоанализаторов,

пирометров и системы мониторинга солевого основания строящейся Рогунской ГЭС.

Предлагается осуществить математическое моделирование аварийно-спасательного

инструмента для повышения эффективности его применения при проведении аварийно-

спасательных работ. В рамках предложенной концепции уделено внимание проблеме

уничтожения полимерных отходов.

Ключевые слова: предупреждение техногенных ЧС; система предупреждения ЧС;

совершенствование системы мониторинга ЧС; эффективность аварийно-спасательных работ.

SUGGESTIONS FOR IMPROVING PREVENTION MEASURES

MAN-MADE EMERGENCIES

Antonova T. N.

Researcher of Research Department (Planning and

Organization of Training Scientific and Pedagogical

Personnel) Research Center, Civil Defence Academy

EMERCOM of Russia.

Tel.: 8(499) 699-04-22


Garelina S. A.

PhD (Technical Sc.), Associate Professor of

Department of Mechanics and Engineering

Graphics, Civil Defence Academy EMERCOM of

Russia.

Теl.: 8(499) 699-05-16


Abstract: the article proposes a concept for improving measures to prevent man-made

emergencies. The necessity of improving the technical means of monitoring emergencies, such as

gas analyzers, pyrometers and the monitoring system of the salt base of the Rogun HPP under

construction, has been proved. It is proposed to carry out mathematical modeling of an emergency

rescue tool to improve the efficiency of its use in emergency rescue operations. Within the

framework of the proposed concept, attention is paid to the problem of destruction of polymer

waste.

Keywords: prevention of man-made emergencies; emergency warning system; improvement

of emergency monitoring system; efficiency of rescue operations.

В связи с динамикой мирового роста техногенных ЧС проблема их предупреждения

приобретает всё большее значение.

6

Содержание мер по предупреждению техногенных ЧС многогранно и

предусматривает, во-первых, предотвращение возникновения ЧС, во-вторых, уменьшение

возможных масштабов ЧС [1]. Среди них особое место отводится следующим

направлениям:

1. Снижение вероятности перерастания опасного явления в ЧС. Данный комплекс

мер включает мониторинг за состоянием потенциально опасных объектов и окружающей

среды.

2. Исключение событий, инициирующих ЧС. Данный комплекс мер включает

инженерно-технические мероприятия по предотвращению возникновения источников ЧС,

смягчению последствий ЧС и защиту от ЧС.

3. Смягчение последствий ЧС. Одним из направлений деятельности в этой области

является оперативное проведение аварийно-спасательных и других неотложных работ, от

эффективности которых в значительной мере зависят масштабы последствий ЧС.

Эффективная система предупреждения ЧС может существовать только на базе

достоверной информации об объекте прогнозирования. Согласно [2], система мониторинга

не охватывает весь спектр угроз и опасностей, характерных для потенциально опасных

объектов России. По данным [3], проблема заключается в слабом оснащении

аналитическим оборудованием и современными методиками контроля различных факторов

воздействия на экосистемы.

В качестве мер, позволяющих снизить вероятность перерастания опасного явления в

ЧС за счет повышения качества мониторинга, предлагается разработка и создание

технических средств и систем мониторинга и прогнозирования ЧС с улучшенными

метрологическими и эксплуатационными свойствами.

Анализ современного состояния технических средств и систем предупреждения

техногенных ЧС показал необходимость разработки и создания таких технических средств,

как газоанализатор, пирометр и кондуктометрический датчик.

Газоанализаторы – приборы, состоящие на оснащении ГО (ИГС-98, Колион-1В,

Альтаир, Комета-М, СОУ-1, МС-3, ИНФРАКАР, Гранит, АНТ-3М, АНКАТ 7664 и др.),

служат для химического контроля и разведки, позволяют идентифицировать и измерять

содержание одного или нескольких компонентов в газовой смеси. Газоанализаторы

являются достаточно сложными приборами и изготавливаются серийно или индивидуально

под аналитическую задачу для каждого конкретного случая, что затрудняет их

использование для обеспечения мониторинга целевого компонента в многокомпонентной

газовой смеси [4]. Задача контроля концентраций большого спектра вредных веществ с

помощью универсальных газоанализаторов с повышенными требованиями к селективности

для предупреждения опасных ситуаций является актуальной.

Пирометры – это приборы для дистанционного измерения температуры, их

используют для профилактики и предотвращения пожаров, при ликвидации пожаров с

целью оценки оперативной обстановки и степени опасности, поиска людей под завалами и

многого другого. Использование современной элементной базы и относительно невысокая

цена сделало пирометры доступными и массовыми приборами. Однако, пирометрия

характеризуется очень большим количеством методических погрешностей, которые

присущи данному методу измерений вне зависимости от качества калибрования средства

7

измерений [5]. Минимизация погрешностей требует совершенствования методик

измерений и выбора прибора, при использовании которого проявление этих погрешностей

будет минимальным. Задача повышения точности пирометров, позволяющая повысить их

метрологические и эксплуатационные характеристики, является актуальной для

предупреждения ЧС. Интерес также представляют задачи создания станций мониторинга

лесных пожаров.

Согласно [6], составной частью системы государственного мониторинга и

прогнозирования ЧС является мониторинг состояния гидротехнических сооружений (ГТС).

Актуальной задачей по обеспечению безопасности ГТС является разработка системы

мониторинга солевого основания строящейся Рогунской ГЭС в Республике Таджикистан.

Согласно [7], процессы растворения солевого основания способны значительно ускориться

в реальных условиях (например, повышенный напор воды и др.) и привести к полному

обрушению плотины. В качестве комплексных мер защиты предлагается проводить

мониторинг за возможной диффузией солей посредством кондуметрических датчиков,

размещённых в скважинах. Задачи по созданию методики и алгоритма численного

моделирования технических систем на основе кондуметрических датчиков

предупреждения ЧС, связанных с риском растворением солевого основания Рогунской

ГЭС, является актуальной.

Полимерные отходов, захораниваемые, на полигонах вследствие отсутствия

технологий их утилизации, удовлетворяющих современным требованиям ресурсо- и

энергосбережения и экологии, поставили человечество на грань экологической катастрофы

[8]. МЧС России из-за большой сложности и высокой стоимости предотвращения ЧС,

обусловленных полимерными отходами в процессе их утилизации, принимает

непосредственное участие в выявлении и ликвидации несанкционированных свалок,

разработкой научных методов обезвреживания отходов. Проблема минимизации

антропогенного воздействия полимерных отходов на окружающую среду является одной из

острых проблем современности, актуализирующая разработку проектов по их утилизации,

позволяющих исключить события, инициирующие ЧС, – актуальная задача, решение

которой позволит предотвратить экологическую катастрофу.

Согласно [9], повышение темпов аварийно-спасательных работ в два раза

увеличивает число спасенных на 35 %. Этот факт обуславливает актуальность научного

обоснования проблемы повышения эффективности применения аварийно-спасательного

инструмента при проведении различных аварийно-спасательных работ. В настоящее время

отсутствуют экспериментальные и аналитические данные, связывающие мышечную силу

спасателей, характеристики механического аварийно-спасательного инструмента (размеры,

конструкция, материалы) с границами его применимости и производительностью.

Математическое моделирование позволит оценивать производительность аварийно-

спасательных работ, границы применимости инструментов и, как следствие, осуществлять

их научно обоснованный выбор при ликвидации ЧС. В качестве мер по смягчению

последствии ЧС предлагается разработка рекомендаций по использованию механического

аварийно-спасательного инструмента для повышения эффективности его применения при

проведении аварийно-спасательных работ.

8

Таким образом, предложена следующая концепция совершенствования мер

предупреждения техногенных ЧС.

МЕРЫ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ ЧС

ПРЕДОТВРАЩЕНИЕ ПОСЛЕДСТВИЙ ЧС СМЯГЧЕНИЕ

ПОСЛЕДСТВИЙ ЧС

Исключение событий,

инициирующих ЧС

Снижение вероятности

перерастания опасного

явления в ЧС

СОВЕРШЕНСТВОВОВАНИЕ МЕР ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ ЧС

Минимизация

антропогенного воздействия

полимерных отходов и

боевых отравляющих

веществ на окружающую

среду

Повышение качества

мониторинга и

прогнозирования ЧС

Повышение эффективности

применения аварийно-

спасательного инструмента

при проведении аварийно-

спасательных работ

Разработка реактора по

переработке полимерных

отходов и боевых

отравляющих веществ

Разработка и создание

технических средств и

систем с улучшенными

метрологическими и

эксплуатационными

свойствами для мониторинга

и прогнозирования ЧС

Разработка рекомендаций

по использованию

механического аварийно-

спасательного инструмента

Литература

1. Основы анализа и управления риском в природной и техногенной сферах: учеб.

пособие в системе образования МЧС России и РСЧС / В.А. Акимов, В.В. Лесных, Н. Н.

Радаев. – М.: Деловой экспресс, 2004. – 346 с.

2. Мосягин А.А. Мониторинг потенциально опасных объектов на основе логико-

вероятностного моделирования: дис. ... кандидата технических наук: 05.13.10. – Москва,

2009. – 212 с.

3. Пешков И.А. Мониторинг и прогнозирование чрезвычайных ситуаций в системе:

атмосферный воздух почвенный слой на объектах нефтегазового комплекса: дис. ... канд.

техн. наук: 05.26.02. – СПб.: РГБ, 2007. – 133 с.

4. Гарелина С.А. Математическое моделирование метрологических характеристик

оптико-акустических газоанализаторов / С.А. Гарелина, К.П. Латышенко. – Химки: АГЗ

МЧС России, 2018. – 104 с.

5. Фрунзе А.В. Влияние методических погрешностей пирометров на выбор прибора

// Фотоника. – 2012. – №3. [Электронный ресурс]. Режим доступа:

http://www.photonics.su/journal/article/3267 (дата обращения: 01.03.2020).

9

6. ГОСТ Р 22.1.11–2002 Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Мониторинг

состояния водоподпорных гидротехнических сооружений (плотин) и прогнозирование

возможных последствий гидродинамических аварий на них. Общие требования.

[Электронный ресурс]. Режим доступа: http://docs.cntd.ru/document/1200030865 (дата

обращения: 02.03.2020).

7. Азимов Р. Узбекистан: Строительство Рогунской ГЭС создает опасность для всего

региона (09.2014). [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://www.uzdaily.uz/articles-id-

21270.html (дата обращения: 03.03.2020).

8. Латышенко К.П., Гарелина С.А. Экологические и энергетические проблемы

современности // Известия МГМУ «МАМИ». – 2013. – т. 2, № 3 (17). – С. 55 – 62.

9. Основные пути повышения эффективности применения аварийно-спасательных

служб при ликвидации чрезвычайных ситуаций. [Электронный ресурс]. Режим доступа:

https://cyberleninka.ru/article/v/osnovnye-puti-povysheniya-effektivnosti-primeneniya-avariyno-

spasatelnyh-sluzhb-pri-likvidatsii-chrezvychaynyh-situatsiy (дата обращения: 04.03.2020).

10

УДК 378.16

СБОРНИК ТЕРМИНОВ ДЛЯ УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ

ДИСЦИПЛИНЫ «ТЕХНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ»



механики и инженерной графики, ФГБВОУ ВО


Тел.: 8(499) 699-05-16


Латышенко К. П.

профессор, доктор технических наук, профессор

кафедры механики и инженерной графики,

ФГБВОУ ВО «Академия гражданской защиты

МЧС России».

Тел.: 8(499) 699-05-16


Аннотация: в статье представлен опыт работы по созданию учебного пособия

«Техническая оценка зданий и сооружений. Сборник технических терминов и

определений». Показана актуальность внедрения представленного пособия в учебный

процесс Академии гражданской защиты МЧС России для повышения качества обучения по

дисциплине «Техническая оценка зданий и сооружений». Отражены некоторые характерные

особенности сборника терминов и определений, что послужит ориентировочной основой

создания такого пособия по другим дисциплинам.

Ключевые слова: техническая оценка зданий и сооружений; сборник технических

терминов; словарь терминов по оценке зданий и сооружений; разработка учебных пособий.

COLLECTION OF TERMS FOR EDUCATIONAL AND METHODOLOGICAL SUPPORT

OF THE DISCIPLINE

«TECHNICAL ASSESSMENT OF BUILDINGS AND STRUCTURES»

Garelina S. A.




Russia.

Теl.: 8(499) 699-05-16


Latyshenko K. P.

Professor, D.Sc. (Technical Sc.), Professor of



Russia.

Теl.: 8(499) 699-05-16


Abstract: the article presents the experience of creating a training manual «Technical

assessment of buildings and structures. Collection of technical terms and definitions». The urgency

of the implementation of the presented tools in the learning process of the Academy of civil defence

EMERCOM of Russia to improve the quality of teaching in the discipline «Technical assessment of

buildings and structures». Some characteristic features of the collection of terms and definitions are

reflected, which will serve as an indicative basis for creating such a manual for other disciplines.

Keywords: technical assessment of buildings and structures; collection of technical terms;

dictionary of terms for evaluating buildings and structures; development of training manuals.

Одним из показателей государственной аккредитации высшего учебного заведения

является учебно-методическое обеспечение образовательного процесса. Задача по созданию

учебно-методического обеспечения дисциплин является трудоемкой и сложной, выполняется

11

на основе системного и целостного подхода к каждому его элементу и глубокого понимания

авторами своей педагогической деятельности.

В АГЗ МЧС России дисциплина «Техническая оценка зданий и сооружений»

посвящена изучению основных элементов и конструктивных видов зданий и сооружений

(ЗС), качеству жилья, повреждениям в результате чрезвычайных ситуаций и износу зданий и

сооружений, физических методов неразрушающего контроля, техническому контролю

зданий и сооружений, систем мониторинга их технического состояния, методов испытаний

элементов зданий и сооружений и порядку расчёту усилий от эксплуатационной нагрузки на

различные виды воздействий. В результате изучения данной дисциплины у обучающихся

формируются знания и навыки, позволяющие принимать решения по технической оценке

зданий и сооружений в области защиты населения и территории от чрезвычайных ситуаций.

Таким образом, предметная область деятельности по технической оценке зданий и

сооружений характеризуется масштабностью и разветвлённостью.

Преподаватели АГЗ МЧС России, ведущие дисциплину «Техническая оценка зданий

и сооружений», для ее учебно-методического обеспечения разработали следующий

комплект пособий из 9 книг:

учебник в 3–х книгах, содержание которого полностью обеспечивает изучение

теоретического материала дисциплины;

учебные пособия–практикумы, посвященные изучению физико-механических

свойств различных материалов и конструкций (кирпича и камня, древесины бетона, цемента,

проката для строительных конструкций, металлических строительных конструкций и

композитной арматуры).

Опыт преподавания вскрыл трудности восприятия дисциплины обучающимися,

связанные с ее сложной, разветвлённой и взаимопроникающей структурой с

разнообразными элементами целого естественнонаучного и языкового знания, активно

взаимодействующих друг с другом, что отражается в гетерогенности терминологии и

сложности её систематизации и гармонизации. Изучение данной дисциплины оказалось

затруднительно без освоения базового терминологического словаря.

Даже в среде специалистов в области определения эксплуатационных свойств и

качества зданий и сооружений в период их осмотра часто можно встретить расхождения в

понимании тех или иных терминов и определений. Именно систематизация понятий и их

толкование позволяет вскрыть существенные связи и отношения между ними, уточнить

место каждого термина в понятийной системе дисциплины. Знание терминов неразрывно

связано с мышлением, отражает динамический процесс познания дисциплины и позволяет

повысить качество обучения по «Технической оценке здании и сооружений».

Для повышения качества образовательного процесса по дисциплине «Техническая

оценка зданий и сооружений» было разработано учебное пособие-словарь «Техническая

оценка зданий и сооружений. Сборник технических терминов и определений». Данное

пособие, позволяя вскрыть существенные связи и отношения между различными

терминами, совершенствует процесс усвоения дисциплины «Техническая оценка зданий и

сооружений». Разработанное учебное пособие-словарь поможет обучающимся в

подготовке к занятиям по дисциплине «Техническая оценка здании и сооружений», в том

числе и решения тестовых вопросов.

12

Выпуск пособия решает ещё одну не менее важную задачу! Как показывает

практика, обучающиеся черпают информацию из интернета, который позволяет довольно

просто и удобно найти необходимые данные, затрачивая при том меньше времени, чем на

получение той же информации из учебников. Обучающиеся не задумываются над тем, что

информация в интернете может быть малодостоверной и некорректной [1]. Каждый термин

в словаре имеет строгое определение со ссылкой на соответствующий девствующий

нормативный документ. Поэтому пособие содержит надёжную и достоверную информацию

и соответствует рабочей программе по направлению подготовки 20.03.01 «Техносферная

безопасность».

Содержание учебного пособия отражает современное состояние науки и практики,

по технической оценке зданий и сооружений. В словаре представлено около 800 терминов

и определений по дисциплине «Техническая оценка зданий и сооружений», касающейся

будущей деятельности выпускников Академии гражданской защиты МЧС России. Большое

количество терминов можно использовать при составлении документации, в том числе при

оценке последствий ЧС.

Пособие содержит следующие разделы строительной деятельности, составляющие

основу строительного производства: здания и сооружения и их классификация;

архитектурно-строительные решения; строительные изделия, материалы, детали и

конструкции; техническая оценка зданий и сооружений; методы и средства измерений,

инструментального контроля качества строительства; технология производства

строительно-монтажных работ и процессов; нормативно-техническую документацию в

сфере строительства.

Пособие-словарь состоит из 2-х частей (первая часть содержит термины от буквы

«А» до буквы «К», вторая, соответственно, от «К» до «Я»).

На рис. 1 показан фрагмент словаря, раскрывающий и иллюстрирующий термины

«аварийное освещение» и «контрфорс».

Термины в словаре расположены в алфавитном порядке. В составных терминах,

состоящих из определений и определяемых слов, на первое место вынесено главное по

смыслу определяемое слово, за исключением общепринятых терминов. Названия терминов

приведены преимущественно в единственном числе, но иногда в соответствии с принятой

научной терминологией – во множественном. Порядка 30 % терминов имеют несколько

значений, в книге все они объединены в одном определении. Каждый второй термин имеет

краткие комментарии, раскрывающие сущность, особенности понятия и отражает его

взаимосвязь с другими элементами знаний по дисциплине, обеспечивая его более полное

понимание.

Обширный иллюстративный материал (рисунки, таблицы), которым снабжено

пособие, в достаточной степени дополняет текст, позволяя улучшить его восприятие и

понимание.

Источниками значений терминов и определений являются более 80 нормативно-

технических документов: Федеральные законы, технические регламенты, ГОСТы, СНиПы,

СанПиНы, правила, рекомендации и прочее.

В конце словаря для удобства пользования им приведён алфавитный предметный

указатель и список использованной литературы.

13

Словарь относится к дополнительной литературе по дисциплине «Техническая

оценка зданий и сооружений». Такое пособие будет востребовано буквально на каждом

занятии дисциплины.

Рисунок 1 – Фрагменты словаря, раскрывающие и иллюстрирующие термины

«аварийное освещение» и «контрфорс»

14

Опыт преподавания дисциплины «Метрология, стандартизация и сертификация»

показал актуальность разработки пособия-словаря для ее учебно-методического

обеспечения. В настоящее время такое пособие разрабатываются в трех частях, а именно

по метрологии, стандартизации и сертификации.


1. Якушина Е. Медиаобразование: как проверить достоверность информации в

Интернете // Международный электронный научно-образовательный журнал «Медиа.

Информация. Коммуникация». [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://mic.org.ru/6-

nomer-2013/215-mediaobrazovani...ernost-informatsii-v-internete (дата обращения:

15.11.2019).

15

УДК 640.43 + 614.84

КВАЗИСТАЦИОНАРНАЯ МОДЕЛЬ ТЕПЛОПЕРЕНОСА

ОТ ВЕРХОВОГО ЛЕСНОГО ПОЖАРА ЗАЩИТНОМУ СРЕДСТВУ



механики и инженерной графики, ФГБВОУ

ВО «Академия гражданской защиты МЧС

России».

Тел.: 8(499) 699-05-16


Гутовский А. В.

адъюнкт, ФГБВОУ ВО «Академия гражданской

защиты МЧС России».

Тел.: 8(498) 699-06-17



профессор, доктор технических наук,

профессор кафедры механики и инженерной

графики, ФГБВОУ ВО «Академия

гражданской защиты МЧС России».

Тел.: 8(498) 699-05-16


Аннотация: в работе показано, что защитой пожарных от воздействия верхового

лесного пожара может являться разработка мобильного защитного устройства. Для этого

записана, упрощена и проанализирована квазистатическая математическая модель теплового

воздействия на защитное устройство физических параметров лесного пожара. Анализ

квазистатической математической модели позволяет адекватно выбрать рациональные

параметры защитного устройства.

Ключевые слова: лесной пожар; защитное устройство; квазистатическая модель;

тепловое воздействие пожара; рациональный выбор параметров.

QUASI-STATIONARY MODEL OF HEAT TRANSFER

FROM A RIDING FOREST FIRE TO A PROTECTIVE DEVICE

Garelina S. A.




Russia.

Теl.: 8(499) 699-05-16


Gutovsky A. V.

Adjunct, Civil Defence Academy EMERCOM of

Russia.

Теl.: 8(498) 699-06-17


Latyshenko K. P.



Graphics, Civil Defence Academy EMERCOM

of Russia.

Теl.: 8(499) 699-05-16


Abstract: the paper shows that the development of a mobile protective device can protect

firefighters from the impact of a forest fire. For this purpose, a quasi-static mathematical model of

the thermal effect on the protective device of the physical parameters of a forest fire was recorded,

16

simplified, and analyzed. Analysis of a quasi-static mathematical model allows you to adequately

select rational parameters of the protective device.

Keywords: forest fire; protective device; quasi-static model; thermal impact of fire; rational

choice of parameters.

По данным Рослесхоза с 1990 по 2018 годы на территории Российской Федерации

площадь, охваченная лесными пожарами, ежегодно возрастает (рис. 1). Только за первую

половину 2019 году пожары охватили 2,5 млн га леса [1].

Рисунок 1 – Площади лесных пожаров в РФ в зависимости от года

С ростом масштабов лесных пожаров для их ликвидации требуется привлечение все

бóльшего количества сил и средств.

Ежегодно на территории Сибири и Дальнего Востока происходят пожары, которые

классифицируют как ЧС. В таких случаях для их ликвидации привлекают силы РСЧС, в том

числе и подразделения МЧС России.

Вопрос обеспечения безопасности участников тушения лесных пожаров является

актуальным. Работы по созданию защитного устройства ведутся уже более 60 лет. С 1959

года в США разрабатывались противопожарные укрытия «Shelter», последняя модификация

которого не выполнила свою защитную функцию, вследствие чего погибло 19 пожарных,

попавших в окружение пожаров.

Наибольшей опасности подвергаются подразделения, выполняющие работы

непосредственно вблизи лесной горящей кромки, особенно при тушении верховых пожаров,

в том числе и боевые расчеты пожарных автомобилей. Так как передвижения автотехники в

лесном массиве ограничены немногочисленными просеками, которые к тому же ведут не во

всех направления, а также плохим качеством поверхности дороги, то при быстро

меняющейся обстановке на пожаре происходили случаи, когда огонь преграждал пути

вывода автомобиля в безопасное место и настигал его (рис. 2).

С целью повышения безопасности боевого расчета пожарного автомобиля в Академии

гражданской защиты МЧС России разрабатывается спасательное устройство «Мобильное

средство защиты людей от лесного пожара» в виде термостойкой палатки, на которую

получен патент на изобретение [2].

17

Рассмотрим факторы, воздействующие на защитное устройство, находящееся в зоне

верхового лесного пожара (рис. 3), где показан вариант защитного устройства на трех

человек.

На это защитное устройство изнутри действует тепловой поток, генерируемый

людьми Qчел, а снаружи – тепловой поток окружающей среды QОС и верхового пожара Qпож.

Рисунок 2 – Пожарная техника, сгоревшая в лесном пожаре

Тогда тепловое воздействие на защитное средство можно записать в виде системы

следующим образом

Qвнутр = Qчел

Qнар = Qпож + Qпож. (1)

Рисунок 3 – Размещение трех человек в защитном устройстве

Рассмотрим составляющие квазистатической модели подробнее.

Тепло, выделяемое людьми в палатке, нагревает воздух в ней

18

Qчел = пqtcmΔt, (2)

где п – число спасателей; q = 100 Вт – энергия, выделяемая человеком в состоянии покоя [3];

t – время нахождения людей в защитном устройстве (900 с); c – теплоёмкость среды (воздух)

в защитном устройстве; m – масса воздуха в защитном устройстве; Δt – перепад температур.

Расчёты показывают, что за счёт тепловыделения людей, находящихся в защитном

устройстве в течение 900 с, температура в нем повысится на 0,5 – 1 оС, поэтому теплотой

Qчел можно пренебречь.

Qпож имеет две составляющие: температура окружающего воздуха и солнечная

радиация. Верховые лесные пожары случаются в летний период, когда температура

окружающего воздуха составляет 20 – 30 оС, что по сравнению с температурой в очаге

пожара 1200 оС составляет ничтожную величину. Что касается солнечной радиации, то ее

поток в солнечный полдень в средней полосе России оценивают в 1 кВт/м2 [4]. Наличие

облачности, дым от пожара может снизить эту величину на порядок. Поэтому и солнечной

радиацией по сравнению с тепловым потоком от пожара в 50 кВт/м2 можно пренебречь.

Тогда в соответствии с [5] теплопередачу Qпож от верхового пожара защитному

устройству можно записать как сумму трех ее видов: теплопроводности, конвекции и

излучения:

Qтепл = δ

λFΔt

Qконв = qFΔt, (3)

Qизл = εFΔt4,

где λ – коэффициент теплопроводности; F – поверхность теплообмена; Δtcp – разность

температур; δ – толщина слоя; q – тепловой поток; ε – коэффициент черноты.

Из анализа квазистатической модели следует, что:

площадь поверхности защитного устройства должна быть минимальна;

коэффициент черноты верхнего слоя защитного устройства должен быть

минимальным;

надо подобрать такой материал (материалы), чтобы коэффициент теплопроводности

слоя (слоев) защитного устройства был наименьшим;

толщина слоя оболочки защитного устройства должна быть достаточно большой и

обеспечивающей необходимое тепловое сопротивление.

Таким образом, в работе рассмотрено тепловое воздействие верхового лесного пожара

на защитное устройство. В результате упрощения квазистатической модели в дальнейшем

рассматриваются только такие составляющие теплопередачи, как теплопроводности,

конвекции и излучения. Модель позволяет адекватно выбрать рациональные параметры

защитного устройства.

19


1. Площадь лесных пожаров в России с 1990 по 2018 год. [Электронный ресурс].

Режим доступа: http://ierarp.ru/ploshhad-lesnyx-pozharov-v-rossii-s-1990-po-2018-god/ (дата

обращения: 14.03.2020).

2. Гутовский А.В., Гомонай М.В. Мобильное средство защиты людей от лесного

пожара // Патент России № 2683736, 2019. Бюл. № 10.

3. Технические таблицы. [Электронный ресурс]. Режим доступа:

https://tehtab.ru/Guide/Engineers/HumanBeing/MetabolicHeatGain/ (дата обращения:

05.03.2020).

4. Мощность солнечного излучения по регионам. [Электронный ресурс]. Режим

доступа: http://www.power.eltehno.ru/pages/2222.html (дата обращения: 11.03.2020).

5. Чередниченко В.С. Теплопередача. Часть 1. Теория теплопередачи / В.С.

Чередниченко, А.И. Алиферов, В.А. Синицын. – М.: ИНФРА-М, 2020. – 221 с.

20

УДК 378.016

ТЕХНОЛОГИИ 3D-ВИЗУАЛИЗАЦИИ КАК СРЕДСТВО АКТИВИЗАЦИИ

КОГНИТИВНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ОБУЧАЮЩИХСЯ

Горячев А. А.

начальник центра (современных средств

обучения), ФГБВОУ ВО «Академия гражданской


Тел.: 8(499) 699-06-99


Заяц Е. В.

кандидат технических наук, заведующий научно-

исследовательской лабораторией

(информационного обеспечения образовательной

деятельности) центра (современных средств

обучения), ФГБВОУ ВО «Академия гражданской


Тел.: 8(499) 699-06-99


Тищенко А. Н.

руководитель проекта, студия «Protomodel».

Тел.: 8(916) 647-41-43


Аннотация: в статье рассмотрены способы воздействия на обучающихся для

активизации когнитивных функций, заключающихся в повышении уровня восприятия

обучающимися учебной информации в изучаемой ими предметной области для дальнейшего

её анализа и решения практических задач в будущей профессиональной деятельности.

Рассматривается способ сообщения обучающимся информации, необходимой для

формирования у них целостного представления об объектах реального мира через

визуальный канал её восприятия с применением технологии 3D-визуализации объектов

реального мира.

Ключевые слова: 3D-визуализация; когнитивная деятельность; эффективность

обучения; активизация обучающихся; восприятие информации.

3D-VISUALIZATION TECHNOLOGIES AS A MEANS OF

ACTIVATION COGNITIVE ACTIVITY OF STUDENTS

Goryachev A. A.

Head of Center (Modern Means of Education), Civil

Defence Academy EMERCOM of Russia.

Теl.: 8(499) 699-06-99


Zayats E. V.

PhD (Technical Sc.), Head of Research Laboratory

(Information Support of Educational Activities) of

Center (Modern Means of Training), Civil Defence

Academy EMERCOM of Russia.

Теl.: 8(499) 699-06-99


Tishchenko A. N.

Project Manager, Protomodel Studio.

Теl.: 8(916) 647-41-43


Abstract: the article considers ways to influence students to activate cognitive functions,

which consist in increasing the level of perception of educational information in the subject area

studied by students for further analysis and solving practical problems in future professional

activities. The method of communicating the information necessary for the formation of a holistic

view of real-world objects through the visual channel of its perception with the use of 3D-

21

visualization technology of real-world objects is considered.

Keywords: 3D-visualization; cognitive activity; learning effectiveness; activation of

students; perception of information.

Согласно утверждений, изложенных в [1], целостное отражение предметов и

явлений, действующих на органы чувств человека является психическим процессом,

степень (уровень) влияния которого зависит от вида его ведущей деятельности в

определённый период времени жизни [2]. Учебная информация относится к типу

информации, требующей её детальной проработки с точки зрения достижимости

результата, определённого целью её сообщения обучающемуся. Безусловно, важную роль в

восприятии учебной информации играют особенности высшей нервной деятельности

обучающегося, наиболее важной, с нашей точки зрения из которых является его

психофизическая деятельность [3]. При этом, основными каналами восприятия

информации по-прежнему остаются: визуальный, аудиальный и кинестетический. Умелое

сочетание способов сообщения обучающемуся информации необходимой для достижения в

ходе занятия учебных целей, является основной задачей преподавателя при

проектировании и разработке содержательной части учебного занятия.

Важная роль в этом процессе отводится корректной формулировке (описанию)

результатов обучения, планируемых к достижению, выражаемых в виде перечня

способностей (навыков), развивающихся у обучающихся в ходе профессионального

обучения и развития основных видов: когнитивных [4], организационных и

управленческих, морально-волевых и коммуникативных [5]. При этом к ключевым

когнитивным навыкам человека можно отнести восприятие, внимание, интеллект, память,

речь (рис. 1).

Рисунок 1 – Ключевые когнитивные навыки человека

Рассматривая вопросы описания навыков, развивающихся у обучающихся в ходе

освоения образовательного контента, предлагается применить подход, сформулированный

Б. Блумом в 1956 г. в одноимённой таксономии уровней познания, впоследствии

уточнённой и дополненной Л. Андерсоном и его коллегами в 1999-2001 гг.

По мнению, высказанному в [6], при проектировании занятия считается

целесообразным определить:

22

какие познавательные процессы, на каком из сформулированных в [7] уровнях

предполагается формировать и оценивать;

что будет результатом деятельности обучающихся;

как будут сформулированы (построены) задания;

какими глаголами будут описаны необходимые результаты.

Выполнение вышеперечисленных операций позволит составить план действий по

дальнейшему проектированию занятия. При этом необходимо учитывать, что при

проектировании занятия преподавателю необходимо определить ответы на какие вопросы

обучающиеся будут искать самостоятельно. Учитывая современный уровень развития

информационного общества, представление учебной информации в виде электронных

образовательных ресурсов (ЭОР) считается наиболее оптимальным.

Создание ЭОР целесообразно выполнять поэтапно. Наглядно этапы создания ЭОР

показаны на рис. 2, наиболее важным является этап разработки педагогического сценария,

включающего в себя:

формулирование общих целей в терминах профессиональных компетенций;

формулирование ожидаемых результатов обучения;

декомпозиция цели;

проектирование структуры;

проектирование контрольных мероприятий.

Рисунок 2 – Этапы создания электронного образовательного ресурса

Наиболее важным в свою очередь с точки зрения рассматриваемой темы является

процесс декомпозиции цели на отдельные образовательные задачи для формирования у

обучающихся набора учебно-познавательных действий (навыков), что подтверждается

определением когнитивной образовательной технологии, описанной в [8; 9].

Активное развитие компьютерной техники и цифровых технологий обеспечили

существенное развитие области трёхмерной графики. Вершиной развития технологий

визуализации на данный момент является технология создания интерактивных трёхмерных

презентаций и технологий виртуальной реальности, позволяющих обеспечить качественно

новый уровень интеграции пользователя в презентационный процесс. Презентационные

технологии активно интегрируются в процессы качественного обучения, многократно

повышая эффективность учебного процесса.

23

При этом современные технологии 3D-визуализации позволяют оказывать позитивное

воздействие на обучающихся сразу в нескольких направлениях:

мотивационная составляющая;

вовлечённость в учебный процесс;

активизация когнитивных способностей.

В области мотивационной составляющей применение интерактивных технологий

визуализации позволяют обеспечить качественно новый уровень заинтересованности

обучающихся в учебном процессе, что обеспечивается новизной его содержательной части.

Всё новое, незнакомое, нестандратное, непривычное, с чем сталкивается человек,

провоцирует ярко выраженную нейронную активность в гипокамповой формации, что

можно отнести к определённой форме ориентировочных рефлексов. Результатом такой

деятельности является повышение выработки дофамина, что в итоге приводит к

формированию у обучаемого позитивных мотиваций. Важным фактором является и то, что

применение современных средств 3D-визуализации совместно с элементами

интерактивности является непривычным для обучающегося, поскольку подобные методы

только начинают активно применяться в образовании (например, рис. 3).

Рисунок 3 – 3D-визуализации для учебного процесса, выполненные студией «Protomodel»

[10]

Обеспечение обучающимся возможности непосредственно воздействовать на предмет

изучения, провоцирует их вовлекаться в учебный процесс, задействуя таким образом

сложную моторную деятельность подобную письму, но на более осмысленном уровне,

поскольку такая деятельность провоцируется сами обучающимся, т.е. происходит за счёт его

собственной мотивации, что очевидным образом повышает качество усвоения учебного

материала.

Непосредственная вовлечённость обучаемого в учебный процесс вынуждает его

применять свои когнитивные способности, в частности заставляет обучаемого

экспериментировать, исследовать, задействовать воображение. Более того, непосредственное

взаимодействие с объектом исследования, вынуждает обучаемого апеллировать к его

метакогнитивным процессам и способностям за счёт задействования процессов понимания,

базирующихся на памяти, опыте, сформированных знаниях и как результат – формирование

24

ожиданий и результирующего понимания, к примеру, функционирования изделия (на

примере роторного компрессора или редуктора).

В качестве примера рассмотрим выполнение задачи курсового проектирования

вышеуказанной категорией обучающихся по дисциплине «Детали машин и основы

конструирования.

Декомпозиция цели учебного занятия, представленного в виде ЭОР, приведена на рис.

4 в виде варианта карты проектирования.

Рисунок 4 – Карта проектирования (вариант)

В ходе применения предложенного подхода к проектированию учебного задания, а

также применения средств интерактивной 3D-визуализации предполагается достичь:

повышения представления обучающихся о реальном объекте, с которым они

работают, показать зачем этот объект нужен, где расположен, как работает;

повышение уровня понимания конструкторской документации;

сокращение времени на выполнения задачи по разработке конструкторской

документации;

повышение мотивации обучающихся к самостоятельному освоению учебных

материалов.

Подводя итоги, можно сделать вывод о продуктивности и востребованности подхода

использования современных средств 3D-визуализации в процессе обучения. Фактически,

подобные методы обучения позволяют педагогу сконцентрироваться на общем процессе

обучения, направляя и корректируя направление обучения, выводя его из фокуса внимания

обучающегося и облегчая для него процесс мотивации (или принуждения) к процессу

освоения учебной информации.

25


1. Восприятие. Основные виды, свойства и особенности восприятия.

[Электронный ресурс]. Режим доступа: https://impsi.ru/general-psychology/vospriyatie-

osnovnye-vidy-svojstva-i-osobennosti-vospriyatiya/ (дата обращения: 12.03.2020).

2. Основные закономерности психического развития. [Электронный ресурс].

Режим доступа: https://impsi.ru/psihologiya-razvitiya-i-vozrastnaya-psihologiya/osnovnye-

zakonomernosti-psihicheskogo-razvitiya/ (дата обращения: 02.03.2020).

3. Психология и психофизиология восприятия учебной информации. Динамика

развития личности учащегося в зависимости от его индивидуальных, возрастных, гендерных

особенностей. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://multiurok.ru/files/psikhologhiia-i-

psikhofiziologhiia-vospriiatiia-uc.html (дата обращения: 13.03.2020).

4. Гурылёва Л.В. Технология формирования содержания когнитивного аспекта

профессиональной идентичности студентов технических специальностей / Л.В. Гурылёва,

Ю.С. Нагорнов, А.Ю. Нагорнова // Фундаментальные исследования. – 2013. – № 1–1. – С. 69

– 72.

5. Когнитивные исследования на современном этапе // Всеросс. конф. с межд.

участием по когнитивной науке. – Архангельск, 2018 г. – С. 270 – 273.

6. Алгоритм формулировки вопросов и заданий на основе таксономии БлумаШкола

педагогического дизайна «Новое Электронное Обучение». [Электронный ресурс]. Режим

доступа: https://vnaumov.blogspot.com/2019/09/blog-

post_19.html?fbclid=IwAR05AWu1COTfwo0GA4Y40cNzPTuvrJtKm9aQyKF6g7wwUvLQQ-

fE6mXDeWM (дата обращения: 11.03.2020).

7. Anderson and Krathwohl Bloom’s Taxonomy Revised. [Электронный ресурс]. Режим

доступа: https://quincycollege.edu/content/uploads/Anderson-and-Krathwohl_Revised-Blooms-

Taxonomy.pdf (дата обращения: 13.03.2020).

8. Организация образовательного процесса в контексте развития когнитивных

возможностей обучаемых. [Электронный ресурс]. Режим доступа:

https://www.informio.ru/publications/id523 (дата обращения: 12.03.2020).

9. Бершадский М.Е. Когнитивная образовательная технология. [Электронный ресурс].

Режим доступа: http://bershadskiy.ru/index/kognitivnaja_obrazovatelnaja_tekhnologija/0-27 (дата

обращения: 09.03.2020).

10. Интерактивные 3D-презентации. [Электронный ресурс]. Режим доступа:

http://protomodel.ru/ (дата обращения: 13.03.2020).

26

УДК 656.01, 656.09

РАЗВИТИЕ РАССАДКИ ЛЮДЕЙ В ОГРАНИЧЕННОМ ПРОСТРАНСТВЕ

НА ПРИМЕРЕ ТРАНСПОРТА

Еропкин А. С.

студент факультета (инженерный), ФГБВОУ ВО


Тел.: 8(999) 716-72-40



профессор, доктор технических наук, профессор

кафедры механики и инженерной графики,



Тел.: 8(499) 699-05-16


Аннотация: статья посвящена поэтапному разбору вопроса о рассадке людей в

ограниченном пространстве на примере транспортных средств для передвижения по земле,

воде, в воздухе и в безвоздушном пространстве. С учетом проделанной работы были

проведены исследования и оценка занимаемого пространства группами людей из 3 – 7

человек. Был выбран оптимальный вариант рассадки, способный обеспечить наименьшее

занимаемое пространство с учетом возможности расположения реальных людей в данных

условиях.

Ключевые слова: рассадка; размещение людей в ограниченном пространстве;

транспортные средства.

DEVELOPMENT OF SEATING FOR PEOPLE IN A LIMITED SPACE

USING TRANSPORT AS AN EXAMPLE

Eropkin A. S.

Student of the faculty (engineering), Civil Defence


Теl.: 8(999) 716-72-40


Latyshenko K. P.




Russia.

Теl.: 8(499) 699-05-16


Abstract: the article is devoted to a step-by-step analysis of the issue of Seating people in a

confined space on the example of vehicles for movement on land, water, in the air and in an airless

space. Taking into account the work done, research and assessment of the space occupied by groups

of people from 3 to 7 people were carried out. The optimal Seating option was chosen, which is able

to provide the smallest occupied space, taking into account the possibility of placing real people in

these conditions.

Keywords: seating; placement of people in a confined space; vehicles.

С тех пор, как люди начали передвигаться на чем-то, кроме своих ног, возникла

проблема, которая поставила серьезные вопросы перед теми, кто стал пользоваться

транспортом, а также изобретать его новые виды.

Как расположить людей в некотором транспортном средстве или на нем таким

образом, чтобы получить максимальный выигрыш в занимаемом пассажирами месте и

грузоподъемности? На этот вопрос человечество непрерывно ищет ответы в процессе своей

эволюции.

27

В ходе развития транспорта появлялись совершенно разные концепции того, как люди

могут находиться в ограниченном пространстве. В зависимости от поставленных целей и

задач придумывались и развивались разные схемы рассадки экипажей, пассажиров.

В самом начале люди, до появления транспорта, ходили пешком. В результате

приручения животных, они начали использовать лошадей, слонов, ослов, на которых смогли

быстрее передвигаться на более длинные расстояния.

Посадка на животное должна обеспечивать максимально возможный контроль за

ситуацией, способность оперативно реагировать на изменяющуюся обстановку, а также быть

удобной. В общих чертах, все эти требования сохраняются и по сей день для более сложных

средств передвижения.

Люди начали понимать, что лошадей и других животных можно запрягать, чтобы

получить не одно-два посадочных места, а больше за счёт появления телег, карет и других

гужевых повозок. Тогда роль комфорта была не столь существенна при проектировании этих

транспортных средств. Люди сидели лицами друг к другу, находясь внутри, извозчик сидел,

как правило, спереди, управляя экипажем.

Если посмотреть на плавательные средства передвижения, то взору могут предстать

огромные и не очень парусные корабли, способные совершать кругосветные путешествия,

неся на борту большой экипаж. Всем, кто был на корабле, необходимо было какое-то время

отдыхать, чтобы быть в состоянии преодолевать трудности экспедиции. Однако рабочие

места, а также места отдыха были, если прямо сказать, не очень хорошо организованы. Люди

трудились в тяжелейших условиях, иногда вылетая за борт, не имея возможности ухватиться

за какой-нибудь выступающий предмет, а спали порой просто на полу или в подвесных

гамаках.

Так продолжалось долгое время, пока человек не осознал, что бóльшую

производительность можно обеспечить, не прибегая к использованию живой силы, а

используя различные машины и механизмы.

Научно-технический прогресс стал причиной появления машин на паровой тяге,

способных многократно увеличить производительность труда. На основе паровых

двигателей были созданы средства передвижения, способные перемещаться по земле, воде и

позднее по воздуху. Например, паровозы, локомобили, пароходы, дирижабли.

Все эти транспортные средства разрабатывались с учетом возможности их

управления, тем самым, эксперименты с компоновкой, расположением экипажа, все это

должно было привести к тому, что неудачные модели должны перестать существовать,

уступив место самым прогрессивным, удобным, удачным конструкциям.

В будущем появились транспортные средства на электрической тяге, от двигателей

внутреннего сгорания. Но всегда, подобно принципу естественного отбора, оставались самые

удачные конструкции, способные обеспечить более удобный доступ к агрегатам

транспортного средства, лучшую эргономику, возможность управления, не прибегая, по

возможности, к помощи других людей.

В дальнейшем, люди стали уделять всё больше внимания возможности посадки

максимального количества людей в минимальное пространство, не сильно ограничивая их в

возможности выполнения необходимых задач, которые требовались для управления.

28

Появление бронированной боевой техники на полях сражений Первой мировой войны

способствовало ускорению темпов развития понятий об эргономике и компоновке экипажа в

танках. Было жизненно необходимо поместить людей в машину, способную уничтожать

противника, при этом самой оставаясь неповрежденной, что должно было достигаться путем

уменьшения габаритов первых стальных монстров (рис. 1 а).

Параллельно с развитием боевой наземной техники шло развитие воздушных боевых

средств. Это были дирижабли, самолеты, а иногда и воздушные шары.

Использование самолетов дало колоссальное преимущество перед противником на

поле боя, поэтому тот, кто мог быстрее всех развивать самолетостроение, был способен

вырвать победу в решающем сражении.

Переделки грузовых самолетов в боевые поначалу были привычным делом, однако

после появления специализированной техники, направленной только на уничтожение

противника уже с завода, преимущество такие переделки потеряли.

Экипаж некоторых самолетов был пополнен дополнительным членом экипажа,

например – стрелком. Это означало распределение обязанности по управлению боевым

самолетом между членами экипажа.

Через некоторый промежуток времени, когда наука шагнула вперед, стали появляться

вертолеты, которые также требовали развития рассадок людей внутри боевой машины.

Не обладая большими габаритами, было необходимо решать вопрос о том, как

распределять задачи между экипажем, чтобы сохранить боевые возможности вертолетов.

Если рассмотреть Ми-24 [1], то можно заметить, что его экипаж состоит из трех членов

экипажа. В носовой части фюзеляжа расположена двухместная кабина экипажа по

тандемной схеме: стрелок-оператор находится в отдельной передней кабине, за ним сидит

летчик, кабина которого расположена на 0,3 метра выше, что сделано не только для

удобства, но и из эргономических соображений (рис. 1 б). Бортмеханик может располагаться

на откидном сидении в отсеке оборудования за кабиной лётчика.

а б

Рисунок 1 – Расположение экипажа в БМП2 (а) и вертолете МИ-24 (б)

Однако не только размещение экипажа в определенном порядке было учтено при

разработке данного транспортного средства. Условия работы членов экипажа далеки от тех,

которые можно назвать комфортными. В Ми-24 он размещается в герметизированных

кабинах, оснащенных системой обогрева и вентиляции, а для предотвращения попадания

29

зараженного воздуха и радиоактивных частиц пыли, внутри поддерживается небольшое

избыточное давление.

Конструкторы старались разделить обязанности членов экипажа, разместив их в

определенном порядке и оснастив их средствами, способными сохранить их жизнь.

Незадолго до появления вертолета Ми-24 люди смогли покорить космос. Это был

огромный рывок для тех, кто проектировал, разрабатывал, изготавливал, финансировал и

снабжал великое дело.

Было проделано огромное количество работы, однако, оставалась цель, покорение

которой должно было стать новой ступенью в развитии человечества, а именно – запуск

человека в космическое пространство и возвращение его живым на землю.

Задача была чрезвычайна трудна, поскольку предстояло решить большое количество

проблем, среди которых была и задача на размещение человека внутри космического

корабля. В ходе полета было необходимо провести испытания всех систем корабля, изучить

воздействие невесомости на человека и технику, оценить воздействие запуска на психологию

и физиологию человека. Никто не знал, как будет себя вести человек в столь экстремальных

условиях. Именно для этого была применена автоматика, которая должна была решать все

проблемы, предусмотренные на земле.

Запуск «Востока» состоялся и Ю.А. Гагарин, преодолев несколько нештатных

ситуаций, остался жив после приземления (рис. 2 а).

Последующие запуски людей в космос были не менее тяжелы, поскольку нужно было

предусмотреть новые нештатные ситуации, которые могли бы произойти. Тем более, в

последующих полетах на таких кораблях, как «Восход-1» и «Восход-2» экипаж состоял уже

не из оного, а из нескольких человек. Это повышало степень ответственности за принятие

решений во всем процессе проектирования, включая и расположение экипажа (рис. 2 б) [2].

Космические корабли «Союз» (рис. 2 в) рассчитаны на экипаж из трех космонавтов.

Космические программы различных стран разрабатывали свои схемы рассадки

экипажей, чтобы обеспечить максимальную безопасность, эргономичность,

функциональность экипажа или отдельного космонавта.

Одна из последних разработок Роскосмоса – корабль «Федерация» имеет

расположение экипажа «горизонтальное в положении сидя» (рис. 2 г) [3].

В общем, количество вариантов того, как разместить людей в различных условиях

довольно велико, чего стоят только автомобили, ведь в погоне за покупателями, конкуренция

заставляет производителей тратить деньги на изучение наилучших вариантов того, как

поместить водителя, чтобы он мог дотянуться до всех органов управления любой системой,

не отрываясь от спинки водительского кресла. С пассажирами все так же. Помимо этого,

необходимо учитывать то, как расположить людей в автомобиле наименьших габаритных

размеров с наибольшим внутренним пространством, не пренебрегая и агрегатами машины.

Гражданская авиация сокращает расстояние между рядами сидений в пассажирских

самолетах, чтобы вместить побольше людей, тем самым быстрее окупив затраты на

содержание и эксплуатацию авиапарка.

Велосипеды, мотоциклы разрабатывают с учетом обтекания воздушными потоками

водителя и пассажиров для того, чтобы обеспечить их безопасность и комфорт.

30

а б

в г

Рисунок 2 – Рассадка космонавтов в космическом корабле:

а – Ю.А. Гагарин в одноместном «Востоке»; б – трех- и двухместный «Восход-1 и 2»;

в – трехместный «Союз ТМА-19»; г – четырехместная «Федерация» («Орел»)

Можно заметить, что рассадка, положение людей, удобство расположения играют не

последнюю роль, если разговор заходит о транспорте.

Рассматривая все перечисленные виды рассадок и положений экипажа, а также

используя жизненный опыт, креативный подход, был составлен план рассадки людей в

ограниченном пространстве, который позволяет расположить определенное количество лиц

(рис. 3, 4, 5, 6, 7) так, чтобы они занимали наименьшее количество места.

Замерив габариты человека в сидячем положении, был сделал эскиз, который

включает в себя вид «человека» в трех проекциях (рис. 3).

Подбирая самые удачные варианты рассадки в ограниченном пространстве, было

выбрано три наиболее удачных варианта расположения людей для каждого случая (по

количеству человек).

Предполагается, что люди должны быть размещены в защитном устройстве от ЧС в

виде полусферы, при этом учитывают два габаритных размера – радиусы полусфер по

вертикали и по горизонтали.

Для трех самым удачным оказался вариант рассадки (рис. 4).

Левый нижний радиус указывает на то, какой полусферой по уровню головы можно

накрыть всех указанных людей, в то время, как верхний правый – в какой радиус можно

31

вписать этих людей при виде сверху. Наиболее важной информацией можно считать первый

радиус, потому что его легко реализовать при производстве.

Рисунок 3 – Три проекции сидящего в защитном средстве человека


Для четырех человек самым удачным является вариант рассадки (рис. 5).

Рисунок 5 – Размещение четырех человек в защитном устройстве

В данном случае правый радиус является наибольшим, что говорит о том, что именно

его использование позволит вместить людей под полусферу.

32

Для пяти человек (рис. 6) рассадка будет выглядеть следующим образом.

Рисунок 6 – Размещение пяти человек в защитном устройстве

На каждом чертеже наибольший радиус является тем, который показывает в какого

диаметра полусферу можно поместить заданное количество людей, если использовать

защитное устройство в виде полусферы.

Для случая шести (рис. 7) и семи (рис. 8) человек также были найдены самые

выгодные варианты с точки зрения экономии места, а также рационального использования

свободного пространства внутри полусферы варианты рассадок.

Рисунок 7 – Размещение шести человек в защитном устройстве

Рисунок 8 – Размещение семерых человек в защитном устройстве

В ходе выполнения работы было выяснено, что для наиболее рационального

размещения людей, достигаемого путем наибольшего расположения людей в наименьшем

33

пространстве, не стоит сажать людей спина к спине, чтобы они образовывали некоторое

свободное пространство друг между другом. Данный вид рассадки, на примере трех человек

(рис. 9) позволяет посадить людей, использующих некоторую опору за спиной.


С одной стороны, это может помочь в экономии времени на сборку в данном

пространстве, а с другой – увеличивает габариты занимаемой полусферы.

Защитное устройство от воздействия верхового лесного пожара делают в виде

полусферы, потому что эта фигура при наименьшей площади поверхности имеет

наибольший объем, в котором можно разместить спасаемых людей [4; 5].


1. Ударный вертолет Ми-24 (Крокодил). [Электронный ресурс]. Режим доступа:

https://wartools.ru/vertolety-russia/helicopter-mi-24/ (дата обращения: 14.03.2020).

2. Многоместный космический корабль «Восход. [Электронный ресурс]. Режим

доступа:

http://www.chaltlib.ru/articles/resurs/jubilei_goda/god_rossijjskojj_kosmonavtik/ubileinie_dati_201

4_goda/mnogomestnii_kk_vosxod/ (дата обращения: 08.03.2020).

3. Федерация (космический корабль). [Электронный ресурс]. Режим доступа:

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A4%D0%B5%D0%B4%D0%B5%D1%80%D0%B0%D1%86

%D0%B8%D1%8F_(%D0%BA%D0%BE%D1%81%D0%BC%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1

%81%D0%BA%D0%B8%D0%B9_%D0%BA%D0%BE%D1%80%D0%B0%D0%B1%D0%BB

%D1%8C) (дата обращения: 15.03.2020).

4. Гутовский А.В., Гомонай М.В. Мобильное средство защиты людей от лесного

пожара // Патент России № 2683736, 06.06.2018. Бюл. № 10.

5. Технический регламент о требованиях пожарной безопасности: Федеральный закон

22.07.2008 № 123-ФЗ. [Электронный ресурс]. Режим доступа:

http://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_78699/ (дата обращения: 04.03.2020).

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A4%D0%B5%D0%B4%D0%B5%D1%80%D0%B0%D1%86%D0%B8%D1%8F_(%D0%BA%D0%BE%D1%81%D0%BC%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B9_%D0%BA%D0%BE%D1%80%D0%B0%D0%B1%D0%BB%D1%8C)




34

УДК 621

ИЗУЧЕНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ПОРОШКОВ ИСКУССТВЕННОГО

СЕРПЕНТИНА В СМАЗОЧНЫХ КОМПОЗИЦИЯХ ДЛЯ ТРАНСМИССИЙ

ПОЖАРНЫХ АВТОМОБИЛЕЙ

Зарубин В. П.

доцент, кандидат технических наук, старший

преподаватель кафедры механики, ремонта и

деталей машин, ФГБОУ ВО «Ивановская

пожарно-спасательная академия ГПС МЧС

России».

Тел.: 8(920) 344-00-54


Аннотация: статья посвящена вопросу увеличения срока безотказной работы

трансмиссий пожарных автомобилей за счет применения смазочных материалов,

наполненных геомодификаторами трения. Основной акцент делается на создание

мелкодисперсного искусственного аналога природного серпентина, свободного от

посторонних примесей. В статье приводятся результаты трибологических исследований

смазок, наполненных порошком природного и искусственного минерала, проводится анализ

результатов исследований и даются рекомендации по применению добавок к

трансмиссионным маслам, применяемых в пожарной технике.

Ключевые слова: смазочный материал; геомодификатор трения; коэффициент трения;

интенсивность изнашивания; серпентин; антифрикционные характеристики; пара трения;

золь-гель технология.

STUDY OF THE POSSIBILITY OF USING ARTIFICIAL SERPENTINE POWDERS

IN LUBRICATING COMPOSITIONS FOR FIRE ENGINE TRANSMISSIONS

Zarubin V. P.

Associate Professor, PhD (Technical Sc.), Senior

Lecturer of Department of Mechanics, Repair and

Machine Parts, Ivanovo Fire Rescue EMERCOM of

Russia.

Теl.: 8(920) 344-00-54


Abstract: thе articlе is devoted tо thе issuе оf incrеаsing thе uptime of fire engine

transmissions due to the use of lubricants filled with friction geomodifiers. the main focus is on

creating a fine-dispersed artificial analogue of natural serpentine free of foreign impurities. the

article presents the results of tribological studies of lubricants filled with natural and artificial

mineral powder, analyzes the results of research and gives recommendations on the use of additives

to transmission oils used in fire equipment.

Keywords: lubricant; friction geomodifier; friction coefficient; wear intensity; serpentine;

antifriction characteristics; friction pair; sol-gel technology.

Рабoта мнoгоцелевых пoжарных средств пожаротушения сопряжена с жёсткими

35

услoвиями эксплуaтации, которые снижают надежность и долговечность их узлов и

агрегатов. Поддержание исправного состояния техники является актуальной задачей, для

решения которой в МЧС России предусмотрена плaново-прeдупредительная систeма

тeхнического обслуживания и ремонта. Она включает в себя ряд технических мероприятий,

целью которых является продление срока службы отдельных узлов и агрегатов пожарной

техники. При проведении ежедневного осмотра, а также номерных видов технического

обслуживания обязательной операцией является проверка уровня смазочного материала, его

пополнение, а при определенных условиях – замена. Снижение уровня масла, его

загрязнение продуктами износа и другими абразивными частицами отрицательно влияет на

работу механизма и может привести к его поломке. Поэтому качество смазочного материала

значительно влияет на работу машины в целом.

В настоящее время рынок может предложить большое количество масел и смазок для

различных целей. Подобрать смазку или масло для конкретной задачи не составляет труда.

Однако стоимость действительно качественной смазки высока. Кроме этого, часто

попадаются материалы, подделанные под известные бренды с очень низкими

триботехническими показателями. Поэтому вопрос поиска новых смазок остается

актуальным. Направлений в области улучшения смазочных материалов достаточно много.

Работы ведутся в области различных присадок и наполнителей в масла и смазки с целью

улучшения их триботехнических свойств. Часть исследований направлена на создание

специальных концентратов, которые добавляют в базовое масло или смазку с целью

значительного расширения его эксплуатационных возможностей. В этот список попадают

различные металл плакирующие и полимерсодержащие добавки. Целью использования

которых является создание на поверхностях трения защитных слоев различного состава.

Обладая рядом преимуществ, у выше названных присадок есть и недостатки, основным из

которых является нанесение на поверхность трения защитного слоя в виде пленки, который

требует пополнения и при несоблюдении режимов обработки может отслоится. Другие

действия на детали и поверхности трения оказывают наполнители в масла твердого

характера, применение которых вызывает преобразование поверхности трения, изменяя

структуру и свойства металла. Рад исследователей считает твердые добавки довольно

перспективными в области расширения триботехнических свойств смазок и продления

работоспособности узла трения в целом [1; 2].

В настоящей работе проведен ряд исследований, направленных на уменьшение

коэффициента трения и снижение интенсивности изнашивания пар трения. Это достигается с

помощью применения смазочной композиции на основе базового масла и мелкодисперсного

порошка минерала. Исследования проводились с целью решения конкретных задач, а

именно: повышение надежности и долговечности узлов и агрегатов трансмиссий пожарных

автомобилей. Этот вопрос является актуальным, так как применение других присадок в

тяжело нагруженных механизмах не всегда имеет положительный результат.

В качестве прототипа был выбран природный минерал серпентин. Зарекомендовав

себя как противоизносный и антифрикционный наполнитель, он имеет ряд недостатков. К

ним можно отнести сложность получения порошка с минимальным размером частиц. При

измельчении трудно добиться равномерности частиц по размеру. Кроме этого,

сопутствующие с минералом примеси негативно влияют на трение и снижают качество

36

наполнителя. Таким образом, создание искусственного аналога природного наполнителя

серпентина с сохранением его положительных качеств и устранение недостатков позволит

решить целый ряд проблем.

Используя известную методику синтезирования минералов, в условиях лаборатории

был получен аналог природного минерала, свободный от примесей с размером частиц менее

40 мкм. При проведении сравнительных измерений было выявлено, что количество частиц с

размером от 0,3 до 5 мкм составляет более 35 %, что значительно больше, чем у природного

серпентина, а частиц с размером более 40 мкм не превышает 7 % (рис. 1). Этот показатель

позволяет дать заключение о том, что совсем незначительная часть наполнителя задержится

в фильтрах механизмов или выпадет в осадок, а его основная масса будет находится в масле

и эффективно работать в зоне трения.

Рисунок 1 – Процентное содержание в порошке частиц определенного размера:

– порошок природного серпентина;

– порошок серпентина, полученного по золь-гель технологии

Получить такой результат при создании аналога природного материала позволила

золь-гель технология. Состоящая из трех операций, она намного экономичнее в сравнении с

получением порошка наполнителя из природного минерала [3].

Для изучения трибологических характеристик полученных композиций с различной

концентрацией наполнителя использовалась стандартная методика проведения исследований

на машине трения СМТ-1 (рис. 2) [4; 5]. В качестве образцов использовали пару трения диск

– колодка. Образцы изготавливались из стали 45 и термообрабатывались до твердости HRC

45÷50.

В результате рада проведенных испытаний было выявлено положительное влияние

добавок к маслам на их трибологические свойства. Композиции с природным серпентином и

его искусственным аналогом имели мéньшее значение коэффициента трения и лучшие

показатели по интенсивности изнашивания (рис. 3). Однако, как видно из графиков,

композиция, содержащая аналог геомодификатора, имеет лучшие показатели, чем

композиция, содержащая добавку природного минерала.

37

Рисунок 2 – Схема пары трения «диск – колодка»: а – колодка; б – диск

Рисунок 3 – Зависимость коэффициента трения и интенсивности изнашивания,

10-9 от давления:

▲– для базового масла И-20 без наполнителей; ■ – для масла И-20 с искусственным

серпентином; ♦ – для масла И-20 с природным серпентином

Использование в качестве антифрикционной и противоизносной добавки аналога

природного серпентина в 1,5 – 2 раза снижает показатель коэффициента трения и в 4 – 5 раз

уменьшает интенсивность изнашивания в сравнении с «чистым» маслом И-20 и композицией

с природным наполнителем.

Дальнейшие исследования смазок, содержащих с различную концентрацию

наполнителей к маслу, позволило оценить влияние количества серпентина на

трибологические свойства смазки. Влияние различного процентного содержания

наполнителя в масле на его трибологические показатели определяли испытаниями смазок

при длительном пробеге с постоянной нагрузкой (Р = 3 МПа, скорость скольжения V = 1м/с)

(рис. 4).

Анализ результатов дает возможность заключить, что для рабочего давления Р = 3

МПа, смазочный материал, наполненный 10 % искусственного серпентина (и.с.), имеет

лучшие трибологические свойства. У этой композиции более стабильные показатели

коэффициента трения и скорости изнашивания стальной пары трения в диапазоне пути

трения от 5 до 20 км. Стоит так же отметить, что при такой концентрации времени для

приработки пары трения требуется меньше, а в диапазоне пробега 5 – 10 км изменение

коэффициента трения и интенсивности изнашивания выходят на линейный уровень.

38

Рисунок 4 – Изменение коэффициентов трения и интенсивности изнашивания в зависимости

от пути трения при разном содержании искусственного серпентина в масле И-20

Исследование поверхности трения испытательных образцов дает возможность

оценить влияние порошков наполнителей на металл взаимодействующих деталей (рис. 5 – 7).

Осмотр поверхности трения при увеличении позволяет увидеть, что при работе пары трения

со смазочной композицией, содержащей аналог природного наполнителя, на поверхности

отсутствуют глубокие канавки и задиры (рис. 8). Это дает возможность заключить, что при

таких условиях отсутствует микрорезание, и как следствие, снижается коэффициент трения и

уменьшается износ.

а) б)

Рисунок 5 – Порошки наполнителей: а – порошок природного серпентина (увеличение х 70);

б – порошок серпентина, полученного по золь-гель технологии (увеличение х 70)

Рисунок 6 – Поверхность металлического вкладыша после трения в масле И-20

без наполнителей (увеличение х 500)

39

Рисунок 7 – Поверхность металлического вкладыша после трения в смазочной композиции,

содержащей 10 % наполнителя – природный серпентин (увеличение х 500)

Рисунок 8 – Поверхность металлического вкладыша после трения в смазочной композиции,

содержащей 10 % наполнителя – искусственный серпентин, полученный по золь-гель

технологии (увеличение х 500)

Исследования поверхности трения на микротвердомере и металлографическом

микроскопе подтверждают образование на трущихся поверхностях слоя, обладающего

повышенной микротвердостью, которая способствует улучшению трибологических

характеристик пар трения. Проведенные измерения микротвердости поверхности трения

показали значительное ее увеличение в парах трения, отработавших на композициях с

наполнителями.

Таким образом, проведенные эксперименты с различными условиями трения дают

возможность сделать заключение о возможности применения искусственного наполнителя в

узлах и агрегатах трансмиссий пожарных автомобилей. Его применение снизит негативные

последствия трения и позволит продлить срок службы деталей трансмиссий, что обеспечит

надежность и долговечность всего автомобиля в целом.


1. Буяновский И.А. Граничная смазка: этапы развития трибологии / И.А. Буяновский,

И.Г. Фукс, Т.Н. Шабалина. – М.: Нефть и газ, 2002. – 230 с.

2. Заславский Ю.С. Новое в трибологии смазочных материалов / Ю.С. Заславский,

В.П. Артемьева. – М.: Нефть и газ, 2001. – 478 с.

3. Мельников В.Г., Замятина Н.И., Пятачков А.А. Смазочная композиция // Патент

России № 2070220, 1996. Бюл. №35.

40

4. Гаркунов Д.Н. Триботехника. Износ и безызносность / Д.Н. Гаркунов. – М.:

Машиностроение, 2001. – 614 с.

5. Смазочные материалы. Антифрикционные и противоизносные свойства. Методы

испытаний: Справочник / Р.М. Матвеевский, В.Л. Лашхи, И.А. Буяновский и др. – М.:


41

УДК 539.621

РАЗРАБОТКА УСТРОЙСТВА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИНТЕНСИВНОСТИ

ИЗНАШИВАНИЯ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ

НА БАЗЕ СВЕРЛИЛЬНОГО СТАНКА

Зарубин В. П.

доцент, кандидат технических наук, старший




России».

Тел.: 8(920) 344-00-54


Аннотация: статья посвящена вопросу оценки антифрикционных свойств смазочных

материалов; в качестве альтернативы дорогим машинам трения в статье предлагается

провести переоборудование настольного сверлильного станка в машину торцевого трения;

статья содержит описание конструкции специальной державки и нагружающего устройства,

устанавливаемых на стандартный сверлильный станок, для оценки противоизносных свойств

смазочных материалов в различных парах трения; основной акцент сделан на простоте

изготовления предлагаемых технических решениях и их универсальности.

Ключевые слова: смазочный материал; пара трения; интенсивность изнашивания;

торцевое трение; машина трения; присадки; наполнители к маслам; поверхность трения.

DEVELOPMENT OF A DEVICE FOR DETERMINING THE WEAR RATE

OF STRUCTURAL MATERIALS BASED ON A DRILLING MACHINE

Zarubin V. P.

Associate Professor, PhD (Technical Sc.), Senior

Lecturer of Department of Mechanics, Repair and


Russia.

Теl.: 8(920) 344-00-54


Abstract the article is devoted to the evaluation of antifriction properties of lubricants; as an

alternative to expensive friction machines, the article proposes to convert a desktop drilling machine

into an end-friction machine; the article describes the design of a special holder and loading device

installed on a standard drilling machine to evaluate the anti-wear properties of lubricants in various

friction pairs; the main emphasis is on the simplicity of manufacturing the proposed technical

solutions and their versatility.

Keywords: lubricant; friction pair; wear rate; end friction; friction machine; additives; oil

fillers; friction surface.

Надежность и долговечность машин и механизмов зависит от многих факторов. В

качестве определяющих можно выделить качество материала, из которого выполнены

детали, и качества смазочного материала, применяемого для смазки пар трения. Смазочный

42

материал предназначен для уменьшения износа трущихся поверхностей и снижения

коэффициента трения межу ними. В настоящее время производители предлагают большой

ряд различных смазочных материалов. Но несмотря на это, исследователи продолжают

поиски новых масел и смазок с лучшими и универсальными показателями. Работы ведутся

во всех областях и со всеми видами смазок, однако более всего модернизации подвержены

жидкие масла, как самые распространенные и востребованные [1; 2]. Разработка масла

обеспечивающего максимальную защиту от износа актуальна и сейчас.

При создании смазки или наполнителя в масло возникает необходимость проведения

исследований в области антифрикционных, противоизносных и противозадирных свойств.

На первом этапе эксперименты проводят в лабораторных условиях на машинах трения.

Возможности машин позволяют моделировать реальные условия работы узлов трения [3].

Многофункциональные машины направлены на моделирование различных условий трения с

различными материалами. В результате исследований можно получить большой спектр

данных характеризующих трение. Но не всегда есть необходимость в использовании таких

машин. Очень часто в начале исследований необходимо провести большой ряд отборочных

экспериментов для выявления более интересного и перспективного, либо есть

необходимость в определении ограниченного количества трибопараметров. В таком случае

стараются использовать методики, не требующие особо сложной подготовки образцов и

настройки машин трения. Эксперименты, проводимые на лабораторных установках не

сложной конструкции, дают возможность за относительно короткое время провести большой

ряд исследований. При этом, стоит отметить, что достоверность экспресс-методик

достаточно высока [4; 5].

Одним из основных показателей качества смазочного материала является показатель

интенсивности изнашивания. Для его определения у различных жидких и пластичных

смазочных материалов потребуется пара трения с возможностью контакта по плоскости или

в точке. Также необходимо обеспечить относительное движение двух деталей и нагрузку на

образцы через нагружающее устройство для обеспечения постоянного контакта между ними.

Контр тело может оставаться неподвижным, а образец должен иметь возможность

относительного перемещения. Учитывая выше названные требования, предлагается

переоборудовать настольный сверлильный станок СНВШ 2 (рис. 1) в машину торцевого

трения. Технические характеристики станка позволят создать необходимую частоту

вращения образца и достаточный крутящий момент. Для создания торцевой машины трения

из сверлильного станка не потребуется его переделки. Модернизация станка будет состоять в

разработке конструкции державки для образцов и нагружающего устройства.

Держатель образцов предлагается ориентировать на два типа контактов в паре трения.

Точечный контакт будет обеспечиваться при контакте плоского образца с шарообразным, а

контакт по плоскости возможен при контакте двух плоских образцов. Кроме этого,

необходимо ориентироваться на простоту изготовления и подготовки образцов к

исследованию. Учитывая выше названные требования в работе предлагается изготовить

державку, устанавливаемую неподвижно на стол станка, в которой неподвижно будет

крепиться образец – плоская шайба. В патрон станка будет зажиматься державка с

возможностью крепления в ней цилиндрического и сферического образца. Принципиальная

схема пары трения представлена на рис. 2.

43

Рисунок 1 – Станок сверлильный настольный СНВШ 2

Рисунок 2 – Принципиальная схема трения:

1 – патрон станка; 2 – корпус; 3 – образец неподвижный (шайба); 4 – державка;

5 – крепежный винт корпуса; 6 – винт крепления образцов; 7 – цилиндрический

и сферический образец

Принцип и порядок работы будет заключаться в следующем:

1 – крепим корпус 2 (рис. 2) к столу станка;

2 – в корпусе, винтами 5 зажимаем образец (шайбу) 3;

3 – согласно схеме трения в державку 4 закрепляем винтом 6 либо цилиндрический,

либо сферический образец;

4 – державку 4 устанавливаем в патрон 1 станка;

5 – наносим на поверхность трения смазочный материал;

6 – запускаем станок;

7 – плавно сводим образцы до касания;

8 – создаем необходимую нагрузку.

Простота предлагаемой конструкции заключается в том, что образец цилиндрической

формы и контр тело могут быть изготовлены и подготовлены к испытаниям на токарном

станке, а в качестве сферического образца подойдет тело качения шарикоподшипника № 201.

44

При этом образцы могут быть изготовлены из различных металлов, что расширяет

возможности лабораторной установки.

Создание нагружающего устройства также не внесет значительных изменений в

конструкцию станка. Для обеспечения необходимого прижатия испытуемых деталей

предлагается заменить одну ручку вала шестерни на стержень с подвесной системой для

установки грузов. При этом нагрузка будет осуществляться через стандартный привод вала

шестерни и реечной траверсы. На рис. 3 представлена схема нагружающего устройства.

Рисунок 3 – Схема нагружающего устройства:

1 – вал шестерня; 2 – ручка перемещения пиноли; 3 – стержень нагружающего устройства;

4 – подвесная система; 5 – груз

С помощью предлагаемой конструкции есть возможность проводить исследования и

определять противоизносные свойства масел при различных условиях с большим

диапазоном нагрузок и частот относительного скольжения. Данные по результатам

исследований предлагается определять методом искусственных баз. Для этого на

поверхности трения подвижного цилиндрического образца необходимо нанести отпечаток на

твердомере ТКС – 1 М коническим твердосплавным индентором. В случае проведения

экспериментов на паре трения с точечным контактом износ предлагается определять по

диаметру пятна износа.

Таким образом, предлагаемые изменения сверлильного станка не потребуют

значительных изменений его конструкции, что минимизирует финансовые затраты. Однако

предлагаемая конструкция узла трения и нагружающего устройства обеспечат необходимые

условия для проведения экспресс исследований масел и смазок по определению одного из

основных трибологических показателей – интенсивности изнашивания.

45


1. Буяновский И.А. Граничная смазка: этапы развития трибологии / И.А. Буяновский,

И.Г. Фукс, Т.Н. Шабалина. – М.: Нефть и газ, 2002. – 230 с.

2. Гаркунов Д.Н. Триботехника / Д.Н. Гаркунов. – М.: Машиностроение, 1999. – 336 с.

3. Пружанский Л.Ю. Исследование методов испытаний на изнашивание / Л.Ю.

Пружанский. – М.: Наука, 1978. – 112 с.

4. Калинин А.А. Ускоренная методика оценки противоизносных и антифрикционных

свойств пластичных смазок // Заводская лаборатория. – 1984. – № 2. – С. 78 – 80.

5. Калинин А.А. Экспрессная методика оценки смазочных свойств жидкостей и

пластичных смазок по схеме трения «диск – шарик» / А.А. Калинин, Н.И. Замятина //

Заводская лаборатория. – 1986, №4. – С. 64 – 67.

46

УДК 543.27.08.068.2

ГАЗОАНАЛИЗАТОР «МЕГАКОН 10К» НА МОНООКСИД УГЛЕРОДА

Захарян Р. А.


механики физики, ФГБВОУ ВО «Академия

гражданской защиты МЧС России».

Тел.: 8(498) 699-08-26


Петросян С. Е.

магистр, Национальный университет

архитектуры и строительства Армении.

Тел.: 37496013388


Аннотация: статья посвящена проблеме создания малогабаритного газоанализатора на

«Мегакон 10К» монооксид углерода. Рассказано о физических свойствах монооксида

углерода, принципе действия газоанализатора. В «Мегакон 10К» использован такой

перспективный вид первичного измерительного преобразователя, как сенсор, работающий на

амперометрическом методе измерения; приведены технические и метрологические

характеристики газоанализатора.

Ключевые слова: монооксид углерода; газоанализатор; предельно допустимая

концентрация; сенсор; технические и метрологические характеристики.

GAS ANALYZER «MEGAKON 10K» FOR CARBON MONOXIDE

Zaharyan R. A.

PhD (Technical Sc.), Associate Professor of physics

Department, Civil Defence Academy EMERCOM of

Russia.

Теl.: 8(498) 699-08-26


Petrosyan S. E.

Master's degree, National University of architecture

and construction of Armenia.

Теl.: 37496013388


Аннотация: the article is devoted to the problem of creating a small-sized gas analyzer

«Megakon 10K» for carbon monoxide. It describes the physical properties of carbon monoxide, the

principle of operation of a gas analyzer using a sensor operating on the amperometric method of

measurement, and its technical and metrological characteristics.

Keywords: carbon monoxide; gas analyzer; maximum permissible concentration; sensor;

technical and metrological characteristics.

Монооксид углерода, СО (лат. Carbon monoxide) – газ без цвета, вкуса и запаха,

Возможный запах запах угарного газа определяется запахом присутствующих а нем

органических примесей [1].

Угарный газ очень опасен, так как не имеет запаха и вызывает незаметное до поры до

времени отравление и даже смерть человека. Признаками отравления угарным газом

является головная боль, головокружение, потеря сознания. Его токсическое действие

основано на том, что гемоглобин крови человека связывает молекулы углекислого газа

прочнее, чем кислород, в результате чего блокируется процесс транспортировки кислорода и

клеточного дыхания. ПДК монооксида углерода в воздухе промышленных предприятий

47

составляет 0,02 мг/л. Смертельная для человек концентрация – более 1 %. В выхлопе

автомобильного двигателя допускается его содержание до 1,5 – 3 об. % [2; 3].

Вот несколько примеров происшедших в 2019 году ЧС с угарным газом. В Казани

(Татарстан) 2 апреля в частном доме произошло отравление угарным газом из-за

неисправности дымохода газового котла. Вся семья из шести человек была

госпитализированы, а женщина с четырьмя детьми попала в реанимацию.

В г. Киселевск (Кемеровской область) 5 апреля в частном доме из-за неисправности

печного отопления двое взрослых и четыре ребенка погибли от отравления угарным газом.

В Заволжском районе (Ульяновск) 17 июня в многоквартирном доме из-за

неисправности газовой колонки отравилась угарным газом семья из семи человек.

Поэтому разработка малогабаритного (переносного) газоанализатора на монооксид

углерода является актуальной задачей.

Индивидуальный газоанализатор «Мегакон 10К» (рис. 1) предназначен для измерения

концентрации монооксида углерода в воздухе производственных помещений, где возможен

выброс в атмосферу токсичных и других опасных газов, а также в быту.

Рисунок 1 – Газоанализатор «Мегакон 10К»

Газоанализатор обеспечивает измерение монооксида углерода CO в мг/м3.

Принцип работы газоанализатора основан на использовании амперометрического

метода измерения, суть которого заключается в том, что электрохимический сенсор

преобразует значение концентрации углекислого газа в выходной электрический сигнал.

В последнее время в измерительной практике стали всё шире использовать сенсоры,

т.е. первичные измерительные преобразователи, изготовленные, как правило, по

твердотельной технологии, которые «на месте» проводят первичную обработку информации

(усиление, линеаризация, нормирование, аналого-цифровое преобразование и т.п.).

Преимущество сенсоров заключается в надёжности работы, помехозащищённости, выдаче

нормированного выходного сигнала, малом потреблении энергии, небольших габаритах. На

самом деле сенсор является интеллектуальным датчиком [4].

Различают три типа сенсоров: физические, химические, а также био.

В физических сенсорах под влиянием анализируемого вещества (газа) изменяются их

физические (электрические, тепловые, магнитные или спектральные и другие)

характеристики, которые и являются функцией входной концентрации.

48

В электрохимических сенсорах под действием анализируемого вещества (газа)

происходят химические реакции, результате чего генерируется выходной электрический

сигнал. Все реакции происходят в миниатюрной электрохимической ячейке с жидкой или

твердой ионоселективной мембраной. Наибольшее распространение нашли

потенциометрические и амперометрические сенсоры, мембраны которых содержат

химические компоненты. С их помощью определяют ионные и нейтральные соединения

органической и неорганической природы, а также газы в достаточно широком диапазоне

концентраций (2 – 4 порядка).

Газоанализатор при превышении концентрации выше установленных порогов выдает

звуковые и световые сигналы, а также цифровую индикацию концентрации газа.

Газоанализатор предназначен для эксплуатации на открытом воздухе и внутри

помещений:

температура окружающей среды –40 – 40 оС;

предельная рабочая температура –50 – 40 оС

относительная влажность воздуха 40 – 80 % при температуре 25 оС;

атмосферное давление от 630 – 800 мм рт. ст.

Допускается эксплуатация газоанализатора в пожароопасных и взрывоопасных зонах.

Конструктивно газоанализатор выполнен в прямоугольном (взрывозащитном по

1ЕxdllCT4X и пылевлагозащитном по 1Р66) пластмассовом корпусе. На лицевой

поверхности размещен цифровой индикатор и отверстие для доступа анализируемого

воздуха к газочувствительному сенсору и светодиод для индикации наличия концентрации

монооксида углерода на уровне ПДК.

Габаритные размеры, масса газоанализатора: длина ~ 12 см, ширина ~ 6 cм, высота ~ 2

см, масса ~ 150 г.

Пороги сигнализации газоанализатора отражают требования общероссийских

нормативно-технических документах и для токсичных газов. Первый порог сигнализации

составляет ПДКср.с, а для горючих газов – 10 % НКПР (нижний концентрационный предел

распространения пламени). Второй порог (аварийный) устанавливают либо на основании

нормативных значений (ПДК) по концентрации в воздухе рабочей зоны опасных веществ,

либо в пятикратном значении от ПДКср.с, а для горючих газов – 20 % НКПР.

Газоанализатор обеспечивает следующий динамический диапазон и относительную

погрешность: измерение монооксида углерода CO: диапазон – 0 – 1000 мг/м3, относительная

погрешность ±10 %.

Время установления показаний газоанализатора на уровне 90 % от измеряемой

концентрации, не более 20 с.

Время готовности газоанализатора работе, не более 15 минут.

Газоанализатор работает при питании от автономного источника 9 В.

Цифровая матрица дисплея показывает концентрацию по измеряемым газам.

Световая сигнализация о превышении порогов осуществляется красным светодиодом

на лицевой панели газоанализатора.

Схема сигнализации обеспечивает звуковую и световую сигнализацию при выходе

концентрации контролируемого газа за допустимые пределы, установленные

соответствующими установленными порогами.

49

Газоанализатор не содержит драгоценных и цветных металлов, поэтому его

утилизируют в порядке¸ принятом для легированных сталей.

Таким образом, разработанный газоанализатор можно использовать для

индивидуального контроля концентрации монооксида углерода как на производстве, так и в

домашних условиях.

Кроме того, монооксид углерода используют в качестве исходного сырья для синтеза

различных веществ. Поэтому, прикрепив газоанализатор к беспилотному летательному

аппарату, можно контролировать его концентрацию в воздухе в режиме реального времени

над реакторами, линиями, цехами промышленных предприятий (рис. 2).

Рисунок 2 – Дрон над промышленным предприятием

Таким образом, в статье приведены сведения о портативном газоанализаторе,

измеряющим концентрацию монооксида углерода в воздухе и сигнализирующим о

превышении ПДК.

Показаны перспективы его использования для индивидуального использования и

контроля воздуха над химическими комбинатами и промышленными предприятиями.


1. Остапенко Ю.Н. Техногенные системы и химическая безопасность / Ю.Н.

Остапенко. – Казань: Казанский (Приволжский) федеральный университет, 2012. – 110 с.

2. Басуров В.А. Химическая безопасность / В.А. Басуров, Н.И. Зазнобина. – Нижний

Новгород: НГУ, 2016 – 98 с.

3. Остапенко Н.А. Техногенные системы и химическая безопасность / Н.А. Остапенко.

– М.: Федеральные клинические рекомендации «Токсическое действие окиси углерода»,

2013. – 38 с.

4. Латышенко К.П. Технические измерения и приборы. ВУЗ. Том 2. Книга 2 / К.П. Ла-

тышенко. – М.: Юрайт, 2019. – 232 с.

50

УДК 378

ЗНАЧЕНИЕ 3D-ГРАФИКИ В ОБРАЗОВАТЕЛЬНОМ ПРОЦЕССЕ

ПРИ ПОДГОТОВКЕ СПЕЦИАЛИСТОВ ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ

Иванов В. Е.

кандидат технических наук, старший




России».

Тел.: 8(920) 368-20-87


Ляхова К. М.

курсант, ФГБОУ ВО «Ивановская пожарно-

спасательная академия ГПС МЧС России».

Тел.: 8(920) 352-95-89


Аннотация: в данной статье рассмотрена возможность применения технологий

трехмерного моделирования в области подготовки специалистов пожарной безопасности.

3D–графика используется не только в игровой индустрии, но и в образовательных

технологиях, в виде дополненной реальности или виртуальной реальности, либо в виде

различных интерактивных мультимедийных сервисах, позволяющих не только показывать

статичные изображения, но и трехмерные модели, с которыми можно взаимодействовать

обучающемуся. Трехмерная графика позволяет создавать реалистичные модели и анимацию,

которые незаменимы при моделировании чрезвычайных ситуаций.

Ключевые слова: пожарный; обучение; трехмерное моделирование.

THE IMPORTANCE OF 3D-GRAPHICS IN THE EDUCATIONAL PROCESS

IN THE PREPARATION OF SPECIALISTS IN FIRE SAFETY

Ivanov V. E.

PhD (Technical Sc.), Senior Lecturer of Department

of Mechanics, Repair and Machine Parts, Ivanovo

Fire Rescue Academy of EMERCOM of Russia.

Теl.: 8(920) 368-20-87


Lyahova K. M.

Cadet, Ivanovo Fire Rescue Academy of

EMERCOM of Russia.

Теl.: 8(920) 352-95-89


Abstract: this article discusses the possibility of using three-dimensional modeling

technologies in the field of fire safety training. 3D graphics are used not only in the gaming

industry, but also in educational technologies, in the form of augmented reality or virtual reality, or

in the form of various interactive multimedia services that allow not only to show static images, but

also three-dimensional models with which the student can interact. Three-dimensional graphics

allow you to create realistic models and animations that are indispensable for modeling

emergencies.

Keywords: firefighter; training; 3D-modeling.

Развитие науки и техники в области трехмерного моделирования получило широкое

распространение в различных областях деятельности человека. 3D–графика используется не

только в игровой индустрии, но и в образовательных технологиях, в виде дополненной

51

реальности или виртуальной реальности, либо в виде различных интерактивных

мультимедийных сервисах, позволяющих не только показывать статичные изображения, но и

трехмерные модели, с которыми можно взаимодействовать обучающемуся. 3D–технологии

позволяют создавать трехмерные модели различных деталей и механизмов, технику и

архитектурно-строительные виртуальные макеты. Они также позволяют создавать

реалистичную анимацию и задавать движение объектам. К 3D–технологиям относят также

технологии виртуальной и дополненной реальности, которые стремительно набирают

обороты и широко используется в различных сферах деятельности человека. 3D–печать –

еще одно направление, которое появилось относительно недавно. Внедрение данных

технологий в образовательный процесс является актуальной задачей.

Одним из направлений трёхмерного моделирования в пожарной охране является

создание 3D–моделей потенциально опасных и социально-значимых объектов.

Например, отдел мониторинга и прогнозирования ФКУ «ЦУКС ГУ МЧС России по

Ивановской области» разрабатывает 3D–модели на потенциально опасные и социально-

значимые объекты, а также объекты с массовым пребыванием людей. За время

существования группы в общей сложности разработано и успешно используется

специалистами ЦУКС в повседневной деятельности более 200 моделей различных

промышленных и экономических объектов Ивановской области. В Ивановской пожарно-

спасательной академии ГПС МЧС России в рамках научного общества обучающихся были

также разработаны несколько трехмерных моделей потенциально опасных и социально-

значимых объектов. Данные модели позволяют отрабатывать навыки по мониторингу, сбору,

обработке информации, при возникновении условной ЧС. Трехмерные модели также

позволяют наглядно представить расположение сил и средств при пожаре (рис. 1).

Рисунок 1 – Расположение сил и средств в трехмерной модели

52

3D–модель в отличие от 2D–чертежа или схемы позволяет получить наиболее полное

представление об объекте, так как визуально можно увидеть не только конструкцию, но и

многие элементы, которым присвоен материал, текстура, фактура и другие параметры. В

созданной модели можно отработать несколько сценариев развития и тушения пожара и

детально погрузиться в возможную обстановку пожара.

Технология дополненной реальности имеет широкое применение. Она используется в

медицине, производстве, строительстве, военном деле, моделировании и затрагивает

множество сфер деятельности (рис. 2).

Рисунок 2 – Применение дополненной реальности при ремонте оборудования

Данная технология может применяться не только в образовательном процессе [1 – 5],

но и на производстве при обучении операторов или работников на новом оборудовании. На

рис. 2 показан один из примеров применения технологии дополненной реальности, где

трёхмерное изображение, комментарии, инструкции накладываются поверх реального

объекта. Это позволяет в кротчайшие сроки освоить то или иное оборудование.

На рис. 3 представлен ещё один пример использования дополненной реальности, где

мы видим условное изображение источников наружного противопожарного водоснабжения,

изображение которых накладывается на экран мобильного устройства или на защитное

стекло каски пожарного, что позволяет значительно снизить время поиска пожарного

гидранта. Данное приложение разрабатывает Сибирская пожарно-спасательная академия

ГПС МЧС России.

Технология дополненной реальности имеет широкие возможности применения и в

образовательном процессе. Учебники, на страницах которых будут размещены специальные

маркеры, к которым привязаны трехмерные модели, пояснительный текст или видеоролик,

значительно улучшат восприятие нового материала. Такой подход при изучении пожарно-

технического оборудования позволит не только изучать явления и процессы, но и

взаимодействовать с трехмерными моделями, что в свою очередь способствует восприятию

учебной информации и делает ее более наглядной и запоминающейся.

Следующее направление 3D–технологий – это 3D–печать. Данная технология также

набирает темпы и стремительно развивается. 3D–печать позволяет создавать различные

макеты как в учебных целях, так и при разработке новых образцов деталей пожарной

техники. Технология позволяет печатать модели из пластика, металла и других материалов.

53

Рисунок 3 – Расположение пожарных гидрантов

Пластик для 3D–печати обладает хорошими прочностными свойствами. Так,

например, из АБС пластика можно печатать детали работающих устройств. Применение 3D–

печати для создания макетов в учебных целях, для изучения принципа работы того или

иного механизма, является одним из важнейших направлений применения данной

технологии.

Подводя итог, можно сказать, что развитие информационных технологий, повышение

вычислительных мощностей не только персональных компьютеров, но и мобильных

устройств, позволяет развиваться представленным технологиям быстрыми темпами и в

дальнейшем они внесут значительный вклад, как в области профессиональной деятельности

пожарного, так и в образовательный процесс.


1. Иванов В.Е. Трехмерное моделирование как одно из направлений

информатизации учебного процесса / В.Е. Иванов, С.А. Никитина, В.П. Зарубин // Пожарная

безопасность: проблемы и перспективы. – 2014. – Т. 2. № 1 (5). – С. 36 – 38.

2. Иванов В.Е. Трехмерная графика и область ее применения в учебном процессе

/ В.П. Зарубин, В.Е. Иванов // Фундаментальные и прикладные исследования в современном

мире. – 2015. № 12–3. – С. 107 – 109.

3. Легкова И.А. Использование трехмерной графики при изучении устройства

узлов механизмов / И.А. Легкова, В.П. Зарубин, В.Е. Иванов // Аграрная наука в условиях

модернизации и инновационного развития АПК России. Сб. мат. Всеросс. н.-метод. конф. с

межд. участием, посвященной 85-летию Ивановской государственной сельскохозяйственной

академии имени Д.К. Беляева. – Иваново: ИГСХА. – 2015. – С. 140 – 143.

4. Иванов В.Е. Внедрение 3D технологий в учебный процесс / В.Е. Иванов, И.А.

Легкова, А.А. Покровский, В.П. Зарубин, Н.А. Кропотова // Сб. н. тр. по материалам Межд.

н.-практ. конф. «Современное научное знание: теория, методология, практика» в 3-х частях.

– Смоленск: ООО «Новаленсо». – 2016. – С. 37 – 39.

54

5. Легкова И.А. Визуализация учебного материала средствами системы

КОМПАС-3D / И.А. Легкова, С.А. Никитина, В.П. Зарубин, В.Е. Иванов // Современные

проблемы высшего образования: Мат. VII Межд. н.-метод. конф. – Курск, 2015. – С. 34 – 38.

55

УДК 621

ПЕРЕДВИЖНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ СУШКИ ПОЖАРНЫХ РУКАВОВ






России».

Тел.: 8(920) 368-20-87





Тел.: 8(920) 352-95-89


Аннотация: в работе проведен обзор современного оборудования для сушки и

технического обслуживания напорных пожарных рукавов, выявлены достоинства и

недостатки конструкций, как зарубежного производства, так и отечественного. На основе

проведенного анализа была разработана конструкция устройства для сушки и хранения

пожарных рукавов. При разработке конструкции произведен прочностной расчет силовых

элементов, выбран необходимый профиль для изготовления рамы. Также был проведен

проверочный расчет в системе автоматизированного проектирования.

Ключевые слова: пожарный рукав; сушка; конструкция; хранение.

MOBILE UNIT FOR DRYING FIRE HOSES

Ivanov V. E.




Теl.: 8(920) 368-20-87


Lyahova K. M.


EMERCOM of Russia.

Теl.: 8(920) 352-95-89


Abstract: the review of modern equipment for drying and maintenance of pressure fire

hoses, identified the advantages and disadvantages of structures, both foreign and domestic

production. Based on the analysis, the design of the device for drying and storing fire hoses was

developed. When developing the design, the strength calculation of the power elements was made,

and the necessary profile was selected for manufacturing the frame. A verification calculation was

also performed in the computer- aided design system.

Keywords: fire hose; drying; construction, storage.

Как известно, каждое подразделение пожарной охраны уделяет особое внимание

ведению рукавного хозяйства и состоянию пожарных рукавов. Так как наличие исправных и

работоспособных пожарных рукавов при проведении боевых действий по тушению пожаров

напрямую влияет на эффективность подачи в очаг пожара огнетушащих веществ требуемого

состава и с необходимой интенсивностью.

56

В связи с этим качественное техническое обслуживание и внедрение современного

оборудования для сушки пожарных рукавов является актуальной задачей [1; 2].

Сушка пожарных рукавов в подразделениях пожарной охраны может проводится как

в башенных сушилках, так и в сушильных шкафах, и с помощью стационарных сушильных

аппаратов с принудительной подачей воздуха. Процесс сушки является одними из наиболее

важных этапов технического обслуживания пожарных рукавов, так как данный процесс

значительно влияет на прочностные характеристики тканей чехла и гидроизоляционного

слоя рукава. Поэтому соблюдение режима сушки пожарных рукавов повышает их критерии

надежности и долговечности. Если нарушать режимы сушки, например, не досушивать

рукава, то это может привести к разрушению гидроизоляционного слоя из-за воздействия

гнилостных процессов. Если же высушивать пожарные рукава под воздействием высоких

температур, то происходит интенсивное термостарение гидроизоляционного слоя пожарного

рукава.

Для выработки оптимальных технических решений в работе произведен обзор

современного оборудования для сушки и технического обслуживания напорных пожарных

рукавов как в зарубежных и источниках, так и в отечественных. Произведенный обзор

позволил выявить достоинства и недостатки существующих конструкций и с их учетом

спроектировать конструкцию мобильной установки для сушки и хранения напорных

пожарных рукавов. При разработке устройства за основу была взята сварная конструкция

каркасного типа, которая может быть выполнена из профиля прямоугольного сечения,

квадратного или круглого. Для удобства загрузки или выгрузки пожарных рукавов из

автомобиля данная конструкция будет установлена на платформу с поворотными колесами

(рис. 1).

Рисунок 1 – Передвижная установка для сушки и хранения пожарных рукавов

Для выбора необходимого профиля (круглого, прямоугольного или квадратного) были

произведены прочностные расчеты рамы. При расчете учитывалось, что основную нагрузку

будет воспринимать на себя горизонтальная балка, на которую будет подвешиваться 10 шт.

57

пожарных рукавов диаметром 77 мм. Вес мокрого пожарного рукава данного диаметра

варьируется от 16кг до 20 кг, для расчетов приняли максимальное значение. Таким образом

максимальная нагрузка на балку составит 2000 Н (200 кг). Длину балки из-за

конструктивной особенности помещения приняли 1300 мм или 1,3 м. Для определения

прогиба балки и выбора профиля оптимального сечения был выбран известный метод

расчета на прочность и жесткость. Для криволинейных брусьев малой кривизны, как в нашем

случае, лучший и наиболее научный результат дал метод Мора. В результате расчета был

выбран профиль трубы прямоугольной по ГОСТ 8645-68 для создания сварного каркаса

устройства, профиль круглого сечения для поперечных балок с целью подвешивания

рукавов. Дополнительные корзины, которые располагаются по бока от сварной конструкции

будут изготавливаться их арматуры диаметром 10 мм.

Перед разработкой трехмерной модели конструкции устройства был произведен обзор

современного программного обеспечения с целью выявления оптимального решения не

только для разработки 3D-модели, но и для проведения прочностных расчетов и

исследований в выбранной программе. На основании произведенного обзора, были

выявлены следующие системы автоматизированного проектирования: Autodesk Inventor,

КОМПАС-3D, SolidWorks. Каждая из выбранных программ оснащена модулем, который

позволяет производить прочностные расчеты, разрабатываемых деталей. Программа

Autodesk Inventor является профессиональной системой автоматизированного

проектирования и распространяется для учебных учреждений бесплатно. Одним из главных

преимуществ данной программы, является встроенный модуль расчета под названием

«Генератор форм». Этот модуль значительно расширяет возможности исследования при

разработке и проектировании деталей и позволяет добиваться рациональной конструкции с

высокими прочностными характеристиками при минимальных затратах материала.

SolidWorks так же является профессиональной программой для разработки изделий, но для

учебных учреждений распространяется платно. КОМПАС-3D является программой

отечественной компании ASCON, в которой так же есть версии для студентов и

преподавателей. Данная программа оснащена большой библиотекой стандартизированных

материалов и изделий, что в свою очередь значительно сокращает время проектирования

деталей. В нашем случае для разработки конструкции из металлопроката наиболее лучшим

решением будет программа КОМПАС-3D. Встроенный модуль расчета оснащен всеми

необходимыми характеристиками и отвечает заявленным требованиям.

В программе КОМПАС была разработана 3D-модель сварной конструкции. Данная

программа позволяет создавать не только 3D-модели устройств, но и на основе моделей

разрабатывать рабочие чертежи деталей согласно ЕСКД (Единая система конструкторской

документации). Выполнение трехмерной модели силового каркаса может осуществляется на

основании библиотеки металлоконструкций, при отсутствии библиотеки выбранный

профиль вычерчивается согласно ГОСТ и с помощью команд редактирования твердотельных

примитивов выполняются необходимые построения. Далее после разработки трехмерной

модели были произведены проверочные расчеты и сравнительный анализ по массе будущей

конструкции (рис. 2).

58

Рисунок 2 – Эквивалентное напряжение по Мизесу конструкции из

профиля прямоугольного сечения

Прочностные расчеты в программе КОМПАС были произведены для всех выбранных

сечений. В результате исследования выявлено, что для обеспечения необходимой прочности

изготавливаемой сварной конструкции необходима стальная труба прямоугольного сечения

(ГОСТ 8645-68). Параметры трубы, следующие: ширина – 25 мм, высота - 50 мм, толщина

стенки - 3 мм, погонный вес 3,13 кг.

Проведенные исследования в программе КОМПАС на этапе проектирования

позволили выявить слабые места в конструкции установки для сушки и хранения пожарных

рукавов и внести изменения чтобы снизить значения механических напряжений в материале

до приемлемых величин. Выбранный профиль показал высокие значения коэффициентов

запаса прочности. Поперечные балки для подвешивания пожарных рукавов были также

рассчитаны и на основании расчетов был выбран профиль круглого сечения.

Отличительной особенностью разработанного устройства для сушки и хранения

напорных пожарных рукавов является наличие дополнительных корзин для хранения

рукавов в скатке, которые расположены на боковых стойках, так же предусмотрена защитная

наклонная плита, которая предохраняет сухие рукава от стекающей воды с сырых рукавов.

Так же разработанная конструкция устройства позволит снизить время загрузки и выгрузки

рукавов из пожарного автомобиля.


1. Иванов В.Е. Разработка устройства для сушки пожарных рукавов секционного типа

/ В.Е. Иванов, А.О. Талащенко, Н.А. Туранов // Надежность и долговечность машин и

механизмов: Сб. мат. X Всеросс. н.-практ. конф. – Иваново: ИПСА ГПС МЧС России. – 2019.

– С. 180 – 182.

2. Иванов В.Е. Современное оборудование для обслуживания и сушки пожарных

рукавов / В.Е. Иванов, А.О. Талащенко // Пожарная и аварийная безопасность: Сб. мат. XIII

59

Межд. н.-практ. конф., посвященной Году культуры безопасности. Часть I. – Иваново: ИПСА

ГПС МЧС России. – 2018. – С. 521 – 522.

60

УДК 65

ОБЕСПЕЧЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ НА ПУТЯХ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО

СООБЩЕНИЯ ПУТЕМ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ АВТОНОМНОГО

РОБОТИЗИРОВАННОГО ДЕФЕКТОСКОПА






России».

Тел.: 8(920) 368-20-87





Тел.: 8(920) 352-95-89


Аннотация: в представленной работе показана необходимость диагностирования

состояния рельсового пути и проанализированы достоинства и недостатки существующих

диагностических комплексов. Приведено обоснование применения автономного

роботизированного комплекса для проведения качественного диагностирования рельсового

пути на железной дороге с передачей данных на стационарный мониторинговый центр.

Ключевые слова: рельсовый путь; техническое решение; робот; автономный

роботизированный комплекс; диагностика; дефектоскоп; железнодорожный транспорт;

обеспечение безопасности.

ENSURING SAFETY ON RAILWAY TRACKS BY USING AN AUTONOMOUS

ROBOTIC FLAW DETECTOR

Ivanov V. E.




Теl.: 8(920) 368-20-87


Lyahova K. M.


EMERCOM of Russia.

Теl.: 8(920) 352-95-89


Abstract: this paper shows the need to diagnose the state of the rail track and analyzes the

advantages and disadvantages of existing diagnostic systems. The article provides a justification for

the use of an Autonomous robotic system for high-quality diagnostics of a railway track with data

transmission to a stationary monitoring center.

Keywords: rail track; technical solution; robot; Autonomous robotic complex; diagnostics;

flaw detector; railway transport; security.

Одним из самых доступных и популярных способов передвижения по нашей стране

являются железные дороги [1]. Однако данный вид транспорта не является самым

безопасным. Цифра травмированных людей в транспортных происшествиях в зоне движения

поездов постоянное растет. Но ведь статистика не ограничивается только попавшими под

поезд людьми и ДТП с участием составов. Практически не проходит и месяца, чтобы не

61

было информации о проблемах в инфраструктуре РЖД: обрыве контактной сети, сходе

вагонов с рельсов, возгораний локомотивов, размытии насыпей и других бедствиях. Только в

2019 году произошло 56 железнодорожных аварий, из них 51 случай – это сход вагонов с

рельс. Всего с рельс сошёл 281 вагон, из 12 – пассажирских.

Одной из главных причин этих аварий стало повреждение рельсов на железной

дороге. Выявление данных повреждений позволяет предотвратить возникновение ЧС или

аварии на транспорте, а также сократить смертность. Для выявления возможных дефектов

проводится процедура диагностирования. Разработка новых устройств, для проведения

диагностирования рельсового пути, позволит повысить качество проводимых работ, снизить

денежные затраты на их выполнение и как следствие повысить безопасность на транспорте.

Выявление повреждений рельсов на железной дороге позволяет предотвратить

возникновение ЧС или аварии на транспорте, а как известно, любую катастрофу легче и

дешевле предотвратить, чем ликвидировать ее последствия. Кроме предотвращения

техногенных аварий выявление дефектов в одной из основных частей железной дороги –

рельсовом пути позволяют уменьшить денежные затраты на содержание и ремонт вагонов,

тепловозов и электровозов, выбрать схемы ремонта пути, повысить надежность подвижного

состава. Для выявления возможных дефектов осуществляют процедуру диагностирования.

Диагностирование – процесс установления признаков, характеризующих техническое

состояние объекта – локомотива, дизель-поезда и др., а также любого элемента, по внешним

признакам или параметрам с определенной точностью указания места, вида и причин

дефекта, если таковой обнаружен. Выбор вида, метода или устройств диагностирования

проводят на основании технических, экономических, и других расчетов, а также технических

требований, отражающих специфику процесса диагностирования рельсов при их

эксплуатации и ремонте. Разработка новых устройств для проведения диагностирования

рельсового пути позволит повысить качество проводимых работ, снизить денежные затраты

на их выполнение и как следствие повысить безопасность на транспорте.

История проведения непрерывной диагностики рельсового пути в нашей стране

началась более века назад – в 1886 году с изобретения Н.А. Онуфовичем «катучего» шаблона

рельсов. С того времени диагностическая техника непрерывно совершенствовалась как в

России, так и за рубежом, появлялись новые устройства для диагностики пути, применялись

новые физические принципы, да и сами вагоны и локомотивы становились тяжелее, что

влекло за собой бóльшие нагрузки на рельсы и как следствия необходимость более

тщательного контроля за их состоянием.

В настоящее время для диагностики пути на Российских железных дорогах использую

ряд образцов специальной техники, значительно отличающийся по исполнению, габаритам и

физическим принципам. Условно разделить диагностические комплексы можно по

габаритам и исполнению.

Наиболее габаритными и более функциональными являются вагоны – дефектоскопы.

На рис. 1 представлен совмещенный вагон-дефектоскоп c расширенными функциональными

возможностями АВИКОН-03М. Такой измерительный комплекс способен проводить

диагностику больших отрезков пути ультразвуковыми и магнитными методами со

скоростями до 60 км/ч, оснащен системой видерегистрации, системой оперативной связи

gprs, edge gsm, wap, wi-fi, wi-max и др. Недостатками его являются значительные габариты,

62

поскольку комплекс выполнен на базе существующего железнодорожного вагон, а для

работы на нем необходимо несколько операторов.

Рисунок 1 – Вагон–дефектоскоп АВИКОН-03М

Для диагностики непротяженных участков пути применяют менее габаритные

устройства. На рис. 2 представлен дефектоскоп ультразвуковой АВИКОН-11.

Рисунок 2 – Вагон–дефектоскоп АВИКОН-11

Данное устройство может двигаться по железнодорожным путям со скоростью до 4

км/ч и проводить при этом диагностику путей. С помощью пьезоэлектрических резонаторов

аппарат обнаруживает дефекты, а контроллер регистрирует сигналы и выводит результаты

на экран. Одним из существенных недостатков данного устройства является его низкая

скорость движения и диагностики, также отсутствие модулей беспроводной передачи

данных, поэтому для управления и перемещения дефектоскопа всегда привлекают оператора.

С учетом всех указанных недостатков существующих дефектоскопов предлагается

создать автономный роботизированный комплекс для проведения мониторинга рельсовых

путей.

К основным задачам предлагаемого комплекса можно отнести следующие основные

направления: диагностика рельсового пути, автономная работа, сбор данных и передача

информации на единый мониторинговый центр, обеспечение безопасности операторов, так

как личного их участия в передвижении аппарата не требуется.

На рис. 3 представлена возможная принципиальная схема предлагаемого устройства.

63

4

5

2 6 7 9

18 10

3

Рисунок 3 – Схема роботизированного дефектоскопа

Автономный роботизированный дефектоскоп состоит из платформы 1. На платформе

1 в специальных отсеках расположены блоки с аккумуляторными батареями 2, которые

необходимы для питания привода и управляющих элементов. По сравнению с аналогичными

устройствами в данной конструкции увеличена емкость батарей, так как необходима

дополнительная энергия для электропитания беспроводных устройств и сенсоров. Такая

система питания должна обеспечивать работу устройства без подзарядки и обслуживания в

течении все рабочей смены. Диагностический комплекс состоит из акустических датчиков 3,

установленных на платформе 1, соединенных с аппаратурой обработки и анализа данных 4.

Аппарат обработки и анализа данных 4 преобразует сигналы с акустических датчиков 3,

анализирует их, определяя таким образом наличие и места дефектов рельсов. Сигнал с

аппаратуры обработки и анализа данных 4 поступает на компьютер 5, который проводит

запись полученных данных, и осуществляет их передачу на модуль связи 6. Модуль связи 6

оснащен приемо-передающими антеннами, средствами связи, например, на основе 4G, и

позиционирования, например на основе GPS/ГЛОНАСС, и позволяет предавать полученную

информацию о состоянии рельсов, наличии дефектов и положении автономного

роботизированного дефектоскопа на стационарный мониторинговый центр. Модуль связи 6

также необходим для обеспечения дистанционного управления процессом

диагностирования, контроля состояния, передачи видеоизображения. Модуль управления 7

осуществляет контроль за наличием по периметру устройства препятствий, на основе

обработки сигналов с датчиков расстояния 8 и формирует сигнал на остановку дефектоскопа

в случае появления препятствия. Модуль управления 7 также связан с модулем связи 6, что

позволяет оператору, находящемуся на стационарном мониторинговом центре,

дистанционно управлять движением устройства и контролировать обстановку вокруг него. В

корпусах датчиков расстояния 8 так же установлены видеокамеры, позволяющие получать

видеоизображение обстановки вокруг дефектоскопа. В движение устройство приводится за

64

счет электропривода 9 и механической передачи, передающей вращение от электропривода 9

к валу платформы 1. Электропривод 9 позволяет регулировать скорость движения, изменять

направление движения, проводить торможение дефектоскопа по командам с модуля

управления 7. Питание электропривода осуществляется от аккумуляторных батарей 2. Для

установки на рельсы и переноски служат ручки 10.

В рабочем состоянии аппаратура автономного роботизированного дефектоскопа

закрывается кожухом, защищающем ее от воздействий окружающей среды. На верхней

части кожуха установлена световая сигнализация (рис. 4).

Рисунок 4 – Общий вид автономного роботизированного дефектоскопа в рабочем состоянии

Предлагаемая конструкция может быть создана на основе существующих

дефектоскопов. Основными отличиями предлагаемого проекта от существующих изделий

является наличие дополнительных аккумуляторных батарей, модуля связи, модуля

управления, датчиков расстояния, ходового электропривода, механической передачи на вал

платформы, кожух. Поскольку эксплуатация устройства не требует привлечения оператора

для его транспортировки и обслуживание, возможно получение экономического эффекта за

счет экономии заработной платы. Экономический эффект также будет получен за счет

сокращения времени обработки полученных данных и за счет этого более оперативного

устранения дефектов рельсов. Другим достоинством предлагаемого решения является сбор

информации в едином мониторинговом центре. Дистанционный сбор информации о

повреждениях позволит более детально выявлять причины возникновения дефектов и на

основании этого принимать своевременные управленческие решения для обеспечения

безопасности при эксплуатации железных дорог.


1. Горшков Б.С. Чудо техники – железная дорога / Б.С. Горшков. – М.: Техника –

молодежи, 2013. – 302 с.

65

УДК 681.5

РОБОТИЗИРОВАННАЯ ТЕХНИКА ДЛЯ ТУШЕНИЯ ПОЖАРОВ

Квасов M. В. курсант, ФГБОУ ВО «Ивановская пожарно-


Тел.: 8(910) 814-81-90


Легкова И. А.

доцент, кандидат технических наук, доцент

кафедры механики, ремонта и деталей машин,

ФГБОУ ВО «Ивановская пожарно-спасательная

академия ГПС МЧС России».

Тел.: 8(920) 679-29-08


Аннотация: на сегодняшний день специалисты пожарной охраны активно используют

различную роботизированную технику, тем самым в разы увеличивая зону своей

деятельности. При этом повышается эффективность аварийно-спасательных и

противопожарных работ и снижается риск для жизни специалистов. В статье приведены

современные сведения о пожарных роботизированных комплексах, которые обеспечивают

тушение пожаров автоматически. Рассмотрены характеристики и область этих комплексов,

находящихся на вооружении пожарной охраны.

Ключевые слова: пожарная охрана; пожаротушение; аварийно-спасательные работы;

пожарный робот; робототехнический комплекс; роботизированная установка.

ROBOTIC FIRE FIGHTING EQUIPMENT

Kvasov М. V.


EMERCOM of Russia. Теl.: 8(910) 814-81-90


Legkova I. А.

Associate Professor, PhD (Technical Sc.), Associate

Professor of Department of Mechanics, Repair and


Russia.

Теl.: 8(920) 679-29-08


Abstract: to date, fire protection specialists are actively using various robotic equipment,

thereby increasing the area of their activities at times, increasing the efficiency of fire and rescue

operations, while reducing the risk to the lives of employees. The article presents data on modern

robotic fire systems that provide automatic fire suppression, which are available for fire protection

specialists. Their characteristics and scope are considered.

Keywords: fire protection; fire fighting; emergency rescue; fire robot; robotic system;

robotic installation.

В современном мире техника является неотъемлемой частью человеческого общества.

С помощью гаджетов люди поддерживают общение на расстоянии сотен и тысяч

километров, а на самолетах преодолевают это же расстояния всего за несколько часов.

Следы технического прогресса можно заметить абсолютно в любой сфере

жизнедеятельности человека. Исключением не стала и профессиональная деятельность

сотрудников ФПС ГПС МЧС России. А все из-за того, что с развитием промышленности и

66

научно-технического прогресса, в современном мире могут возникнуть аварии и выбросы,

поражающий фактор которых физически не позволит человеку даже приблизиться к очагу.

Впервые с такой проблемой столкнулись 26 апреля 1986 года. На четвёртом

энергоблоке Чернобыльской АЭС произошла авария, ставшая крупнейшей катастрофой в

истории атомной энергетики. Уровень радиации зашкаливал. Первые пожарные, прибывшие

на атомную станцию, получили запредельные дозы радиации. Весь дежурный караул погиб в

первые же дни после ликвидации.

Авария в Чернобыле заставила задуматься руководство СССР о дальнейшем

противопожарном состоянии страны. Разработка в области пожарной робототехники уже

велась с 1984 года, однако ЧС в Чернобыле заставила пересмотреть темпы и уровень

финансирования проектов, связанных с робототехникой.

На данный момент техническая комплектация ГПС МЧС России поражает своим

разнообразием [1]. На вооружении у «тушил» имеется следующая роботизированная

техника.

Используется робототехнический мобильный комплекс пожаротушения среднего

класса РТС ЕЛЬ-4. Устройство предназначено для проведения аварийно-спасательных и

специальных работ, для быстрого доступа к очагу возгорания (рис. 1). Комплекс оснащен

гидравлическим хватом для переноса груза массой до 500 кг, специальным бульдозерным

ножом для расчистки местности и дистанционным управлением с возможностью

мониторинга дальностью до 2000 м. Дальность напора воды из водяной пушки 70 м, пены –

50 м [2].

Рисунок 1 – Робототехнический комплекс пожаротушения РТС ЕЛЬ-4

Для эффективного выполнения задач по оперативному тушению пожара, где

невозможно применить обычные устройства и методы, применяют роботизированные

мобильные установки пожаротушения МРУП-СП-Г-ТВ-У-40-17КС (рис. 2). Данная

установка работает в условиях экстремально высоких температур. При этом она маневренна

и может работать бесперебойно до 8 часов, обладает техническим зрением от 300 м.

Обеспечивает подачу пены на расстояние 35 м, воды при максимальной подаче на

расстояние до 80 м. Есть возможность создавать водяной туман на расстояние до 60 м [2].

67

Рисунок 2 – Роботизированная установка пожаротушения МРУП-СП-Г-ТВ-У-40-17КС

В настоящее время уже прошел испытания уникальный робототехнический комплекс

разведки и тушения пожаров ТРОПА-3РОП (рис. 3). Комплекс оснащен системами

порошкового тушения, видеомониторинга (ИК-диапазона) и оповещения населения.

Устройство двигается посредством шести приводных колес по любой поверхности и

развивает скорость до 20 км/ч. Емкость батарей позволяет непрерывно работать более 10

часов.

Рисунок 3 – Робототехнический комплекс ТРОПА-3РОП

Функционал Российской пожарной робототехники поражает, но не будем забывать о

других странах, которые так же, как и Россия, поставили перед собой те же самые задачи, и

так же, как и наши отечественные производители добились серьезных успехов в этом

направлении.

Гусеничный беспилотный пожарный робот LUF 60 – это небольшой гусеничный

радиоуправляемый автомобиль для работы в ограниченном пространстве в экстремальных

условиях (рис. 4). Способен перемещаться по лестницам и проникать в узкие проходы.

68

Австрийская разработка LUF 60 оснащена мощным вентилятором и водяной пушкой. Подает

пену на 35 м, а дальность подачи воды достигает 80 м. Отличается не только способностью

гасить огонь, но и удалять продукты сгорания с места пожара. Он выполняет дымоудаление

мощным потоком воздуха.

Рисунок 4 – Гусеничный беспилотный пожарный робот LUF 60

Американскими инженерами разработан пожарный робот Thermite RS1-T2,

представляющий собой мини-гусеничную машину. Возможна перекомплектация робота: он

может быть оснащен брандспойтом или видеокамерой для разведки пожара, а также

бульдозерным ножом или манипулятором для ликвидации завалов. Дистанционное

управление на расстоянии до 400 м (рис. 5).

Рисунок 5 – Пожарный робот Thermite RS1-T2

Во время особо опасных ЧС на помощь может прийти робот типа Anna Konda. Этот

змееподобный противопожарный робот представляет собой длинный шланг. Anna Konda

способен проникнуть в любые труднодоступные места, доставить пожарный рукав и маски

для людей в завале (рис. 6). Авторами разработки являются инженеры норвежской компании

SINTEF.

69

Рисунок 6 – Противопожарный робот Anna Konda

Каждая составная единица робота может выдерживать давление в 100 атм однако это

не означает их полной автономности друг от друга. С другой стороны, столь высокая

прочность позволяет роботу без особых сложностей пробираться в самый очаг поражения.

Робот состоит из 20 составных единиц, каждая из которых имеет степень свободы в 33.

За последние годы робототехника сделала огромный шаг вперед. Машины, созданные

для ликвидации различных ЧС, поражают своими характеристиками и возможностями, а

область их применения не знает границ. Из всего этого можно сделать вывод, что цель,

поставленная после страшной аварии в Чернобыле, выполнена и теперь специалисты ГПС

МЧС России так же, как и их коллеги за рубежом, вышли на новый уровень в области

пожарной безопасности. Робототехнические комплексы находят все большее применение

для защиты от пожаров и выполнение операций пожаротушения и аварийно-спасательных

работ, снижая при этом риск для жизни специалистов пожарной безопасности.


1. Квасов М.В. Робототехнические комплексы на службе пожарной безопасности /

М.В. Квасов, И.А. Легкова // Современные пожаробезопасные материалы и технологии: Мат.

межд. н.-практ. конф. – Иваново: ИПСА ГПС МЧС России. – 2019. – С. 350 – 356.

2. Робототехнические комплексы (РТК): основные модели, описание и ТТХ.

[Электронный ресурс]. Режим доступа: https://fireman.club/statyi-

polzovateley/robototehnicheskie-kompleksyi-mchs-osnovnyie-modeli-opisanie-i-tth/ (дата

обращения: 01.03.2020).

70

УДК 621

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЧНОСТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК СТРОИТЕЛЬНОГО

КИРПИЧА ПРИ ПОВЫШЕННЫХ ТЕМПЕРАТУРАХ

Киселев В. В.

доцент, кандидат технических наук, начальник




Тел.: 8(901) 284-53-10


Аннотация: кирпич – один из наиболее часто использующихся строительных

материалов. Существующие виды и размеры позволяют применять его для выполнения

самых разнообразных задач. Известно, что высокие температуры приводят к снижению его

прочностных свойств. В данной работе приведены результаты экспериментальных

исследований прочностных свойств строительного кирпича при высоких температурах.

Температура нагрева варьировалась от 25 до 500 оС. Установлена зависимость временного

сопротивления керамического кирпича при деформации сжатия от температуры.

Ключевые слова: керамический кирпич; прочность; гидравлический пресс;

деформация сжатия; температура.

RESEARCH OF STRENGTH CHARACTERISTICS OF BUILDING BRICK

AT INCREASED TEMPERATURES

Kiselev V. V.

Associate Professor, PhD (Technical Sc.), Head of

Department of Mechanics, Repair and Machine

Parts, Ivanovo Fire Rescue Academy of EMERCOM

of Russia.

Теl.: 8(901) 284-53-10


Abstract: brick is one of the most commonly used building materials. Existing types and

sizes allow it to be used to perform a wide variety of tasks. It is known that high temperatures lead

to a decrease in its strength properties. This paper presents the results of experimental studies of the

strength properties of building bricks at high temperatures. The heating temperature ranged from 25

to 500 0C. The dependence of the temporary resistance of ceramic bricks during compression

deformation on temperature is established.

Keywords: ceramic brick; strength; hydraulic press; compression strain; temperature.

Пожары несут угрозу безопасности и здоровью граждан, наносят значительный

материальный ущерб экономике страны. Часто виновником возникновения пожара является

человек или его деятельность. По статистике доля пожаров, приходящихся на кирпичные

здания, достаточно велика.

71

В данной статье пойдет речь о результатах эксперимента по исследованию

механических свойств керамического кирпича при высоких температурах, аналогичных тем,

которые создаются в условиях реального пожара. В данной работе прочностные свойства

строительного кирпича определялись путем его испытания на сжатие. Образцы для

проведения эксперимента были изготовлены из кирпича размером 50х50х50 мм.

По применению данный кирпич рядовой предназначен для устройства внутренних

частей несущих и ограждающих конструкций, перегородок, забутовок и т.д., поэтому

данный кирпич не обладает такой огнестойкостью как, например, печной. Основной задачей

нашего эксперимента являлось изучение потери прочности кирпича при деформации сжатия

при воздействии высоких температур.

Кирпич, из которого были напилены образцы, ранее находился в кирпичной кладке с

наружной стороны стены, поэтому долгие годы подвергался негативному воздействию

окружающей среды: атмосферной влаги, воздействию плесени, выхлопных газов

автомобилей, кислотных дождей, мхов, образования микротрещин при замерзании воды в

порах и т.д. Поэтому, учитывая вышеперечисленные негативные факторы, прочность

испытуемых образцов должна быть несколько ниже прочности нового керамического

кирпича такого же класса. Образцы из старого керамического кирпича изготовлены по той

причине, что они по механическим свойствам наиболее приближены к механическим

свойствам кирпичей, находящихся в стенах существующих старых инженерных сооружений.

При испытании на сжатие (рис. 1) использовался гидравлический пресс ПСУ-10,

предназначенный для статических испытаний стандартных образцов строительных

материалов. Максимальная сила сжатия пресса ПСУ-10 составляет 100000 Н.

Рисунок 1 – Испытание на сжатие керамического образца на прессе ПСУ-10

При сжатии силы, деформирующие образец, направлены вдоль его оси навстречу друг

другу. Напряжения при сжатии распределяются по сечению равномерно, так как материал во

всех точках поперечного сечения испытывает одинаковую деформацию (т.к. он однородный

по строению). Также для эксперимента для нагревания образцов использовалась

72

высокотемпературная камерная электропечь ПЛ10/12,5 с максимальной температурой

нагревания 1250 °С. Образцы из керамического кирпича предварительно нагревались до

различных температур, после чего на гидравлическом прессе проводились измерения

максимального значения разрушающей силы. Затем по формулам высчитывали напряжение

σв, при котором образец разрушался [1].

В табл. 1 представлены результаты измерений и расчетов.

Таблица 1

Протокол испытания керамического рядного полнотелого кирпича на сжатие

№

п/п

Площадь

поперечного

сечения образца,

мм2

Температура нагрева

образца, оС

Значение

предельной

силы, Н

Значение

напряжения σ,

МПа

1 2490 25 11920 4,78

2 2500 100 11600 4,64

3 2350 200 10720 4,58

4 2350 300 10670 4,54

5 2230 400 9250 4,14

6 2220 500 8760 3,94

Полученные результаты испытаний позволили построить график зависимости

временнóго сопротивления керамического кирпича при деформации сжатия от температуры.

Данный график представлен на рис. 2.

0

Температура, ˚С

1

2

3

4

5

6

7

Напряжение

, МПа

100 200 300 400 500

Рисунок 2 – График зависимости временнóго сопротивления керамического кирпича

при деформации сжатия от температуры

73

На графике видно, что с повышением температуры до 500 °С снижение величины

временнóго сопротивления σв керамического кирпича при деформации сжатия происходит

по линейной зависимости.

Для керамического кирпича характерно хрупкое разрушение, так как вязкость данного

материала практически равна нулю. Разрушение начинается с выкрашивания боковых граней

под углом 45°, образец при этом принимает форму двух усеченных пирамид, соединенных

вместе.

Характер хрупкого разрушения образцов представлен на рис. 3, 4.

Рисунок 3 – Разрушение образцов, изготовленных из керамического полнотелого кирпича

при Т = 25 °С

Рисунок 4 – Разрушение образцов, изготовленных из керамического полнотелого кирпича

при Т = 500 °С

74

На основании результатов проведенных экспериментов можем сделать вывод, что при

нагревании кирпича до 500 °С его прочность снижается на 21 %. Следует учесть, что такая

температура не является максимально возможной при пожарах, часто температура нагрева

значительно превышает данное значение. Кроме потери прочности при нагреве кирпича

наблюдается увеличение его хрупкости, что наглядно представлено на рис. 3 и 4.


1. Гомонай М.В. Влияние температуры на прочность деталей инженерных

конструкций при чрезвычайных ситуациях / М.В. Гомонай, П.В. Пучков // Научные и

образовательные проблемы гражданской защиты. – 2014. – № 4. – С. 17 – 22.

75

УДК 621

РАЗРАБОТКА РОБОТОТЕХНИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА ДЛЯ

РАЗВЕДКИ И ТУШЕНИЯ ПОЖАРОВ






Тел.: 8(901) 284-53-10


Аннотация: различные роботизированные устройства широко применяются в

различных сферах деятельности человека, в том числе и в пожарном деле. В данной статье

описана конструкция роботизированной платформы легкого класса, на базе которой

возможна установка различного пожарного оборудования, а также средств визуального

контроля, наблюдения и обнаружения возгораний. Созданную робототехническую

платформу с необходимым дополнительным оснащением предполагается размещать в

складном боксе. В статье описана актуальность выполненной разработки и ее практическая

значимость.

Ключевые слова: робототехника; пожар; комплекс; тушение пожара; разведка пожара.

DEVELOPMENT OF A ROBOTECHNICAL COMPLEX

FOR EXPLORATION AND FIRE FIGHTING

Kiselev V. V.




of Russia.

Теl.: 8(901) 284-53-10


Abstract: various robotic devices are widely used in various fields of human activity,

including in fire fighting. This article describes the construction of a robotic platform of a light

class, on the basis of which it is possible to install various fire equipment, as well as means of visual

control, monitoring and detection of fires. The created robotic platform with the necessary

additional equipment is supposed to be placed in a folding box. The article describes the relevance

of the development and its practical significance.

Keywords: robotics; fire; complex; fire fighting; fire reconnaissance.

Борьба пожарных и спасателей с огнем и спасение жизни граждан сопряжены подчас с

риском для жизни. Пожарно-спасательные подразделения работают под воздействием

опасных факторов пожара, опасных для жизни и здоровья последствий ЧС в химической

отрасли и в других тяжелых условиях. Для того, чтобы снизить риск причинения вреда

76

здоровью и жизни пожарных и спасателей, все чаще применяют роботизированные

устройства различного назначения (например, [1]).

Разнообразие робототехнических комплексов, применяемых в МЧС, связано с тем, что

для каждого конкретного типа робототехнического устройства необходимо предусмотреть

свою систему управления. Кроме системы управления не стоит забывать о запасных частях и

компонентах для робототехнических средств, которые также отличаются, не обеспечивая

полной взаимозаменяемости. Именно поэтому создание унифицированной платформы

позволит расширить область применения и повысить эффективность использования

робототехнических устройств при проведении спасательных работ. В данной работе эта

проблема решается за счет применения модульной компоновки устройства. Модульность в

данном случае подразумевает возможность установки на базовое шасси, оснащенное

необходимой электронной начинкой, различных пожарно-технических устройств. Эти

устройства могут иметь различное целевое назначение. Могут быть установлены устройства,

предназначенные для тушения загораний, для разведки и поиска пострадавших, для

мониторинга и видеонаблюдения и так далее.

В Ивановской пожарно-спасательной академии ГПС МЧС России спроектирован и

изготовлен опытный образец робототехнического комплекса легкого класса. Данный

комплекс предназначен для тушения небольших загораний на начальной стадии. Внешний

вид робототехнического комплекса представлен на рис. 1. Кроме тушения пожаров на

начальной стадии развития, робототехнический комплекс может использоваться для

проведения разведки пожара и поиска пострадавших. Робототехническая платформа

оснащена для этих целей необходимым оборудованием, которое может быть заменено при

необходимости на другое пожарное оборудование с соответствующей массой и

характеристиками.

Рисунок 1 – Робототехнический комплекс легкого класса, оснащенный модулями

порошкового пожаротушения

77

В данном случае робототехническая платформа оснащена камерой видеонаблюдения и

двумя модулями порошкового пожаротушения «Тунгус», предназначенными для тушения

загораний. Примером такого незначительного загорания может быть мусорный контейнер,

где предполагается нахождение взрывоопасного предмета. Виртуальная модель такого

загорания представлена на рис. 2.

Рисунок 2 – Робототехнический комплекс МРДМ-2 тушит загорание мусора

(трехмерная виртуальная модель)

Модули порошкового пожаротушения предназначены для автоматического

подавления очагов пожара классов А (твердых веществ), В (жидких веществ), С

(газообразных веществ) и Е (электрооборудования, находящегося под напряжением) с

принудительным запуском. Модуль «Тунгус» содержит 0,49 кг огнетушащего порошка,

который способен защитить от огня площадь до 1,2 м2 (для пожара класса А); защищаемый

объем до 2,4 м3 (для пожаров класса А). Вес каждого модуля составляет 3,0 кг. Применять

модуль «Тунгус» можно в интервале температур –50...+50 °C. Модули «Тунгус» могут

срабатывать автоматически при обнаружении робототехническим комплексом.

Платформа комплекса изготовлена из стальных листов и приводится в движение

двумя двигателями мощностью 300 Вт каждый, установленных в блоке управления

двигателями. Каждый двигатель приводит в движение свой гусеничный движитель.

Благодаря такой конструкции робототехнический комплекс способен разворачиваться на

месте на 360°. На крышке блока управления двигателями установлена Action камера, которая

позволяет оператору управлять комплексом дистанционно. Дистанционное управление

роботом проводится за счет Bluetooth модуля, установленного на корпусе робототехнической

платформы.

Работа двигателей обеспечивается за счет блока аккумуляторных батарей,

установленных в блоке управления двигателями. Снаряженный вес модульной платформы

78

составляет 15 кг, время работы до полной разрядки 30 минут, скорость движения по грунту

до 10 км/ч.

Разработка может быть применена в качестве учебного тренажерного комплекса,

который может использоваться для отработки обучающимися навыков управления

робототехническими шасси, а также управления различными видами функциональных

устройств, применяемых в роботах. Также он может быть использован при подготовке

операторов роботов.

Например, мы можем установить на платформу средства пожаротушения, средства

наблюдения и контроля, манипулятор и т.д. Это достигается за счет применения модульной

компоновки, которая позволяет на одной базе моделировать робототехнические устройства,

состоящие на вооружении МЧС России.

Комплекс возможно разместить в раскладываемом боксе, с целью повышения его

мобильности и удобства применения (рис. 3).

Рисунок 3 – Складной бокс для робототехнического комплекса

В состав комплекса планируется включить:

базовое шасси;

систему дистанционного управления;

функциональные модули;

запасные части и принадлежности.

Подводя итог вышесказанному, можем перечислить основные преимущества

созданного прототипа модульного робототехнического устройства:

созданный комплекс позволяет в короткий промежуток времени выполнить настройку

и установку необходимого пожарно-технического оборудования для решения конкретной

задачи;

применение комплекса модульного типа позволит сэкономить материальные средства

за счет исключения узкоспециализированных робототехнических устройств;

комплекс может быть подвергнут модернизации за счет совершенствования

79

компонентов пожарного вооружения;

модульная компоновка позволяет в значительной мере расширять область

использования устройства.


1. Пучков П.В. Шнекороторное роботизированное устройство для выполнения

аварийно-спасательных работ на труднодоступных территориях // Электронный журнал

«NovaInfo.Ru». – 2019. – № 111. – С.11 – 12. [Электронный ресурс]. Режим доступа:

https://novainfo.ru/article/17465 (дата обращения: 18.01.2020).

80

УДК 608

ИСПЫТАНИЕ ДЕРЕВЯННЫХ ОБРАЗЦОВ НА ПРОЧНОСТЬ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ

УСЛОВИЯХ ЭКСПЛУАТАЦИИ ДЕРЕВЯННЫХ КОНСТРУКЦИЙ






Тел.: 8(901) 284-53-10


Аннотация: в статье приведены данные, полученные в ходе проведения

экспериментальных исследований на прочность деревянных образцов. Образцы

изготавливались из строительного бруса. Исследуемые деревянные образцы подвергались

различным внешним воздействиям – нагревались, пропитывались водой, на них наносились

механические повреждения. Определялись нормальные напряжения деревянных образцов

при сжатии. По значениям полученных нормальных напряжений были сделаны выводы,

касающиеся влияния различных условий эксплуатации на прочностные свойства деревянных

конструкций.

Ключевые слова: строительная конструкция; прочность; надежность; влагостойкость;

температурная устойчивость.

TESTENG WODEN SAMPLEIS FOR STRENTH UNDUR VARIUS CONDETIONS OF

OPERAYTION OF WODEN STRUCTURES

Kiselev V. V.




of Russia.

Теl.: 8(901) 284-53-10


Abstract: the article presents data obtained during experimental studies on the strength of

wooden samples. The studied wooden samples were subjected to various external influences - they

were heated, saturated with water, and mechanical damage was applied to them. The normal

stresses of the wooden samples under compression were determined. Based on the values of the

obtained normal stresses, conclusions were drawn regarding the influence of various operating

conditions on the strength properties of wooden structures.

Keywords: building construction; strength, reliability; moisture resistance; temperature

stability.

Древесина как строительный материал нашла широкое распространение в различных

строениях. В строительных конструкциях из дерева выполняют перекрытия, различные

перегородки, обрешетки и другие инженерные сооружения, воспринимающие в процессе

81

эксплуатации значительные нагрузки. От прочностных свойств элементов деревянных

конструкций иногда зависит надежность всего сооружения [1]. Следует также добавить, что,

несмотря на все более широкое использование в строительстве новых высокопрочных

конструкционных материалов, деревянные конструкции все еще находят свое применение,

причем не только в сельской местности, но и в городских постройках.

Безопасность эксплуатации сооружений, силовыми элементами которых являются

деревянные детали, во многом зависит от прочностных свойств последних. С течением

времени деревянные элементы конструкций подвергаются износу в результате механических

воздействий (ударов, срезов, проколов и т.д.). Также негативное действие на деревянные

строительные конструкции оказывают другие внешние факторы – изменение влажности или

температуры.

В данной работе приведены результаты экспериментальных исследований с

деревянными деталями с моделированием различных ситуаций. В качестве объекта

исследования были выбраны деревянные кубики с размерами сторон 50 мм. Материал

кубиков – сосна, наиболее распространенный материал, использующийся при изготовлении

строительных материалов.

Испытание деревянных образцов на прочность проводили на гидравлическом прессе

ПСУ-10 (рис. 1).

Деревянный образец помещали под пресс и нагружали до разрушения. По

полученным значениям предельных нагрузок определяли предельное напряжение образцов

на сжатие (рис. 2).

Рисунок 1 – Гидравлический пресс

Рисунок 2 – Проведение испытания образца на

сжатие

Для моделирования различных ситуаций, которые могут возникать в реальных

условиях, деревянные образцы подвергались механическим воздействиям, в них были

82

просверлены отверстия вдоль и поперек волокон, а также образцы подвергались нагреву и

увлажнению (рис. 3 – 5).

Рисунок 3 – Увлажнение опытного образца Рисунок 4 – Нагревание опытного образца

Рисунок 5 – Нанесение механических повреждений (сверление) образцов

В ходе испытаний в качестве эталонного образца был выбран образец, не имевший

механических повреждений, сучков, следов воздействия внешней среды. Эталонный образец

(образец 1) имел влажность, соответствующую норме для строительных деревянных

материалов. Часто в процессе эксплуатации деревянных конструкций они подвергаются

различным механическим воздействиям. Это могут быть отверстия от гвоздей или шурупов,

пропилы и т.д. В ходе испытаний эта ситуация моделировалась следующим образом: в двух

образцах были просверлены отверстия вдоль и поперек волокон. Диаметр отверстий

составил 8 мм. Это соответственно образцы 2 (отверстие просверлено вдоль волокон) и 3

(поперек волокон).

83

Часто деревянные конструкции эксплуатируют таким образом, что постоянно

подвергают действию прямых солнечных лучей или дождевой воды. Эта ситуация также

была смоделирована. Образец 4 периодически помещался в водную среду и вынимался для

просушивания с равными интервалами времени, равными 1 часу. Аналогичным образом

моделировалась ситуация действия на деревянные конструкции прямых солнечных лучей.

Образец 5 помещался в муфельную печь и доставался из нее с такими же интервалами

времени (1 час). Температура в муфельной печи составляла 60 оС.

Испытания на сжатие испытуемых деревянных образцов проводили по стандартной

методике. Определялись предельные значения нагрузок и соответствующие нормальные

напряжения на сжатие. Результаты испытаний деревянных образцов приведены в табл. 1.

Таблица 1

Результаты испытаний

Номер

образца

Площадь сечения

образца, мм2

Предельная нагрузка,

Н

Предельная

прочность, МПа

1

2500

35000 14

2 8000 3,2

3 32000 12,8

4 15000 6

5 24000 9,6

Проанализировав представленные в табл. 1 результаты экспериментов, пришли к

следующим выводам:

1. Нарушение целостности деревянных строительных конструкций нанесением

отверстий, направление которых совпадает с направлением волокон древесины, практически

не снижают их прочность.

2. Высокая влажность негативно сказывается на прочностных свойствах деревянных

конструкций. В нашем эксперименте снижение показателя прочности составило более лвух

раз.

3. Прочность деревянных конструкций также достаточно заметно снижается при

условии их длительного нахождения в условиях нагрева до температур 100 оС и выше.

В качестве вывода хотелось бы отметить, что дерево как строительный материал

значительно теряет прочность при воздействии различных внешних факторов, поэтому для

обеспечения безопасности эксплуатации деревянных строительных конструкций следует

обращать особое внимание на их защиту от внешних воздействий.


1. Пучков П.В. Разрушение строительных металлоконструкций в условиях пожара / П.В.

Пучков, В.В. Киселев, А.В. Топоров // Научные и образовательные проблемы гражданской

защиты. – 2010. – № 3. – С. 29 – 32.

https://elibrary.ru/contents.asp?id=33652204

https://elibrary.ru/contents.asp?id=33652204

https://elibrary.ru/contents.asp?id=33652204&selid=15518620

84

УДК 614.847.7

ПОВЫШЕНИЕ ТАКТИЧЕСКИХ ВОЗМОЖНОСТЕЙ БЕНЗОМОТОРНОГО

РУЧНОГО МЕХАНИЗИРОВАННОГО ИНСТРУМЕНТА, СТОЯЩЕГО

НА ВООРУЖЕНИИ ПОДРАЗДЕЛЕНИЙ ПОЖАРНОЙ ОХРАНЫ

МЧС РОССИИ

Кононов И. А.



Тел.: 8(910) 993-93-73


Топоров А. В.





Тел.: 8(920) 678-35-90


Аннотация: проведен анализ инструмента для проведения специальных работ на

пожаре. Установлена причина, снижающая тактические возможности бензомоторного

инструмента, заключающаяся в невозможности его эксплуатации в условиях сильного

задымления и при снижении концентрации кислорода в воздухе. Предлагается для

обеспечения работоспособности аварийно-спасательного инструмента использовать поддув

воздуха от баллона во впускной коллектор двигателя. В качестве источника воздуха

предлагается использовать баллон под давлением.

Ключевые слова: бензомоторный ручной механизированный инструмент; принцип

работы ДВС; дыхательный аппарат газодымозащитника.

IMPROVING THE TACTICAL CAPABILITIES OF A GASOLINE-POWERED MANUAL

MECHANIZED TOOL, ARMED WITH FIRE PROTECTION UNITS

OF EMERCOM OF RUSSIA

Kononov I. A.




Toporov A. V. Associate Professor, PhD (Technical Sc.), Associate



Russia.

Теl.: 8(920) 678-35-90


Abstract: the analysis of the tool for carrying out special works on fire is carried out. The

reason that reduces the tactical capabilities of the gasoline engine tool is established, which is the

impossibility of its operation in conditions of heavy smoke and with a decrease in the concentration

of oxygen in the air. It is proposed to use air blowing from the cylinder into the engine intake

manifold to ensure the performance of the emergency rescue tool. It isproposed to use a pressurized

balloon as an air source.

Keywords: gasoline-powered manual mechanized tool; the principle of operation of the

internal combustion engine; the breathing apparatus of the gas-smoke protector.

85

Любой пожар наносит материальный ущерб. Специалисты пожарной охраны обязаны

в кратчайшие сроки прибыть к месту вызова, чтобы оказать помощь пострадавшим, а также

локализовать и ликвидировать пожар. Дверь часто становится преградой для пожарных,

поэтому они используют различное аварийно-спасательное оборудование и пожарный

инструмент для вскрытия.

В статье раскрыта проблема невозможности использовать бензорезы и бензопилы

при вскрытии (деблокировании) дверей при сильном задымлении. Предложен способ

решения проблемы, используя дыхательный аппарат со сжатым воздухом, который

применяют газодымозащитники при работе в непригодной для дыхания среде.

Рассмотрим некоторые образцы аварийно-спасательного инструмента в которых в

качестве привода используются двигатели внутреннего сгорания [1].

Бензомоторный ручной инструмент широко применяется в различных подразделениях

пожарной охраны. Например, УКМ-4А – универсальный набор механизированного

инструмента, включающий в себя силовой блок на базе бензопилы «Husqvarna», агрегат с

пильной гарнитурой, предназначенный для вскрытия деревянных конструкций, различных

видов кровли, дверей и т.п., устройство c абразивным режущим исполнительным органом

(бензорез) для демонтажа металлических изделий, конструкций и дверей, перфоратор

(бетонолом) с гибким валом для разрушения кирпичных и железобетонных конструкций.

Кроме специально предназначенных для проведения аварийно-спасательных работ

комплектов инструмента часто используется оборудование общепромышленного, а иногда, и

бытового назначения от различных производителей.

Кроме наборов инструмента в подразделения пожарной охраны так же поставляются

отдельные изделия, выполняющие одну определенную функцию. Например, для вскрытия и

разрезания металлических конструкций могут быть использованы спасательные пилы ПДС-

400 с приводом от бензинового двигателя. Данный тип пил используется для

комплектования пожарных аэродромных автомобилей.

Компания Rosenbauer широко известная как производитель пожарных автомобилей

комплектует свои машины отрезными дисковыми мотопилами Stihl TS 350, которые могут

быть использованы для выполнения различных операций по разрушению строительных и

прочих конструкций во время работ по тушению пожаров и ликвидации последствий ЧС

природного и техногенного характера.

Несмотря на то, что гидравлический аварийно-спасательный инструмент в качестве

источника энергии использует жидкость под давлением, он тоже не может обойтись без

двигателей внутреннего сгорания. В ассортименте продукции всех современных

изготовителей гидравлического аварийно-спасательного инструмента присутствуют

гидравлические станции с двигателями внутреннего сгорания

Назначение гидравлических станций с приводом от бензинового двигателя –

обеспечение подачи масла в условиях отсутствия подачи электроэнергии для привода

различных инструментов (помпы, гидравлические цилиндры, домкраты, аварийно-

спасательные приспособления).

Гидростанции представляют собой конструкции, выполненные на базе рамы с

установленным на ней бензиновым двигателем. К опорной плите с виброгасителями

подсоединены гидронасос шестеренного типа, гидравлический бак, моноблочный

86

распределитель с предохранительным клапаном, манометр, сливной фильтр, заливная

горловина с сапуном, визуальный указатель уровня масла с термометром, быстроразъемные

соединения для подключения рабочего инструмента, переходники и шланги.

Основная проблема бензомоторного инструмента – потребность в кислороде, так как

используется двигатель внутреннего сгорания. На пожаре значительно снижена

концентрация кислорода в воздухе, а в газо-воздушной среде присутствуют продукты

сгорания, которые засоряют воздушный фильтр инструмента, прекращая его дальнейшую

работу.

Бензиновые двигатели, используемые для привода аварийно-спасательного

инструмента, предназначены для преобразования энергии бензинового топлива в

механическую. В настоящий момент самым оптимальным способом привести инструмент в

движение является сгорание бензина в двигателе. В связи с тем, что двигатель аварийно-

спасательного инструмента является двигателем внутреннего сгорания, горение топлива

происходит внутри двигателя [2].

В современном аварийно-спасательном инструменте используются двухтактные и

четырехтактные двигатели.

Двухтактный двигатель характеризуется тем, что его рабочий цикл соответствует

одному обороту коленчатого вала и делится на несколько фаз: заполнение цилиндра горючей

смесью, сжатие, сгорание, расширение и затем выпуск. Основным недостатком таких

силовых агрегатов является повышенная температура в области цилиндропоршневой

группы, которая приводит к снижению надёжности и долговечности двигателя. Тем не

менее, в следствии того, что в двухтактных двигателях все фазы рабочего цикла проходят за

один оборот коленчатого вала, его конструкция имеет ряд особенностей. У таких двигателей

отсутствуют клапаны и газораспределительный механизм, роль которого выполняет

поршень, при своем перемещении закрывающий и открывающий впускные и выпускные

окна. Поэтому они имеют более простую конструкцию по сравнению с четырехтактными

двигателями. Удельная мощность двухтактных двигателей при одинаковых размерах

цилиндропоршневой группы и сопоставимых скоростях вращения коленчатого вала

практически в два раза больше четырехтактного за счет большего числа рабочих циклов за

единицу времени.

Для четырёхтактного двигателя цикл работы происходит за два оборота коленчатого

вала двигателя и так же как у двухтактного делится на несколько фаз: при первом обороте

коленчатого вала происходит впуск и сжатие. При втором повороте коленчатого вала

происходит рабочий ход вовремя движении поршня от верхней мёртвой точки в нижнюю.

Рабочий ход осуществляется за счет воздействия давления газов, полученных в результате

сгорания воздушно-топливной смеси, на поршень. Финальным тактом является выпуск, во

время которого отработанные газы удаляются из цилиндра при ходе поршня от нижней

мертвой точки в верхнюю.

Существенным недостатком четырехтактных двигателей является использование

запасенной в инертных массах кинетической энергии для перемещений поршня в ходе всех

фаз (впуск, сжатие, выпуск), кроме рабочего хода, в процессе которого химическая энергия

топлива превращается в механическую энергию движущихся частей двигателя. Во время

рабочего хода сгорание смеси происходит в минимальном объеме и сопровождается

87

взрывоподобным увеличением нагрузки на головку блока цилиндров, поршень и другие

детали. Ударный характер нагрузки влечет за собой необходимость с целью повышения

прочности увеличивать массу деталей, что в свою очередь приводит к возрастанию инертных

масс и дополнительным потерям мощности. Четырехтактные двигатели практически всегда

уступают по удельной мощности двухтактным.

Исходя из указанных особенностей работы двухтактных и четырехтактных

двигателей видно, что при прочих равных условиях потребление воздуха двухтактным

мотором будет больше.

Для поддержания работоспособности бензомоторного инструмента предлагается

использовать дыхательный аппарат газодымозащитника со сжатым воздухом. К разъему

подсоединяется гибкий резиновый шланг с помощью которого подается воздух к

карбюратору. Крепление шланга к инструменту должно быть герметичным. Доступ воздуха

обеспечивается за счет избыточного давления в системе.

Примерная компоновка устройства представлена рис. 1. От баллона 1 через

понижающий давление редуктор сжатый воздух поступает в ресивер 2. Ресивер 2 служит для

выравнивания давления в системе и обеспечения штатной работы редуктора. Ресивер 2

подключен к бензоинструменту при помощи шланга.

Рисунок 1 – Схематичное изображение предлагаемого устройства:

1 – баллон со сжатым воздухом, 2 – ресивер, 3 – инструмент с двигателем

внутреннего сгорания

Качественно оценим время работы инструмента от баллона со сжатым воздухом.

Известно, что в зависимости от состава топлива, получатся разные данные. Примем,

что для полного сгорания 1 килограмма бензина необходимо 14 килограмм воздуха [2]. Хотя

все современные двигатели программируются на соотношение 14,7:1. То есть для полного

сгорания 1 килограмма бензина берётся 14,7 килограмм воздуха. Примем объем баллона со

сжатым воздухом емкостью 8 литров, с давлением 250 Ати. При таких характеристиках в

88

нем оказывается запасено порядка 2000 л воздуха. Учитывая удельную массу воздуха,

равную 1,22 кг/м3 масса воздуха в баллоне составит 2.4 кг. В соответствие с паспортными

данными [1], современный бензиновый инструмент потребляет порядка 0,7 кг бензина в час.

Масса воздуха необходимая для сгорания такого количества топлива составит

14,7*0,7=10 кг. Учитывая запас воздуха в баллоне получим время работы инструмента

равное 2,4/10=0,24 ч.

Прогнозируемое время работы инструмента с использованием баллона со сжатым

воздухом составляет 14 минут. Это оценочное время работы, в котором не учитывается ряд

факторов, таких как, утечка воздуха из впускного коллектора двигателя, особенности

двигателя, различное потребление топлива при нагрузке и на холостом ходу. Исходя из

специфики использования бензинового инструмента при проведении аварийно-спасательных

работ его применение ограничивается выполнением лишь одной операции. Таким образом, в

определенных условиях возможно использование баллона со сжатым воздухом для

обеспечения работоспособности бензоинструмента.

Предложенный способ решения проблемы создаст условия для проведения

специальных работ в среде с низкой концентрацией кислорода и с повышенным

содержанием продуктов сгорания. Это позволит существенно сократить время поиска

пострадавших, а также для локализации и ликвидации пожара.


1. Пожарная и аварийно-спасательная техника: учебник: в 2 ч. Ч. 1 / М.Д.

Безбородько, С.Г. Цариченко, В.В. Роенко и др.; под ред. М.Д. Безбородько. – М.: Академия

ГПС МЧС России, 2012. – 353 с.

2. Двигатели внутреннего сгорания. Теория рабочих процессов поршневых и

комбинированных двигателей / под ред. А. С. Орлина, Д. Н. Вырубова. – М.:


89

УДК 378.12

ТВОРЧЕСТВО В ИНЖЕНЕРНОМ ОБРАЗОВАНИИ, РЕАЛИЗУЮЩЕГО

ПРАКТИКО-ОРИЕНТИРОВАННЫЙ ПОДХОД

Кропотова Н. А.





России».

Тел.: 8(960) 513-47-06


Аннотация: в статье рассматривается вопрос об исследовании творческой

составляющей, исходя из его эволюционного развития в инженерно-технических

дисциплинах высшего профессионального образования, реализующего практико-

ориентированный подход; впервые обосновано применение практико-ориентированного

подхода и результатов обучения; рассмотрены этапы становления научного творчества в

процессе обучения; впервые обоснованы достижения обучающихся в приобретении

трудовых навыков, что способствует качественной реализации профессиональных

стандартов в высшем профессиональном образовании.

Ключевые слова: высшее профессиональное образование; техническое образование;

творчество; креативное мышление; практико-ориентированный подход; инженерное

образование; развитие инженерного творчества; высококвалифицированный специалист.

CREATIVITY IN ENGINEERING EDUCATION THAT IMPLEMENTS

A PRACTICE-ORIENTED APPROACH

Kropotova N. А. PhD (Chemistry Sc.), Senior Lecturer of Department


Fire Rescue EMERCOM of Russia.

Теl.: 8(960) 513-47-06


Abstract: the article discusses the study of the creative component, based on its evolutionary

development in the engineering disciplines of higher education, implementing practice-oriented

approach; for the first time substantiates the use of a practice-oriented approach and learning

outcomes; consider the stages of development of scientific creativity in the learning process; for the

first time proved the achievement of students in the acquisition of skills that contributes to the

qualitative implementation of professional standards in higher professional education.

Keywords: higher professional education; technical education; creativity; creative thinking;

practice-oriented approach; engineering education; development of engineering creativity; highly

qualified specialist.

90

В современных условиях основу инновационной деятельности в образовательном

процессе профессиональной образовательной организации составляет научно-техническое

творчество. Овладение навыками инженерно-технического творчества в процессе обучения

подразумевает развитие способности аналитического мышления, результатом которого

может быть креативная идея, реализованная в виде нового технического средства.

Нестандартное решение, исходя из креативности, генерируется в современных

востребованных инновационных идеях и доводится до логического завершения. В качестве

продукта при воплощении можно получить научно-исследовательский проект, опытный

экспериментальный образец, который при заказе можно было бы после проведения

испытаний усовершенствовать и вывести на производство. Полученные знания, умения и

навыки позволят обучающимся в дальнейшем добиться профессионального роста, активной

мотивации, которые смогут привести к реализации осознанного профессионального

определения и становления, прогрессивных показателей эффективности научно-технической

квалификации. Поэтому исследование вопроса о развитии творчества в инженерном

образовании, как элемента системы подготовки высококвалифицированного специалиста

является актуальной.

Формирование нестандартной личности обучающегося, которая обладала бы

необходимым уровнем образования (фундаментальные знания теории и практическое

решение стандартных практических задач) в современных условиях развития науки и

техники создает основу для модернизации процесса становления специалистов в

профессиональном образовательном учреждении, как важнейшего элемента подготовки –

практико-ориентированный подход (нестандартные ситуации при выполнении трудовых

функций по профессии).

Несомненно, применение практико-ориентированного подхода в профессиональной

деятельности (рис. 1) приводит к последовательному развитию и профессиональному росту

обучающегося:

1) научное творчество – это теоретическое исследование, которое подразумевает

информационный поиск и открытие нового подхода, гипотезы и ее доказательства. В основе

данного творчества лежит анализ, поиск решений и постановка гипотезы при вероятном

положительном исходе задачи, само решение теоретических проблем с формулированием

наиболее значимых выводов; начиная с первого года обучения при выполнении курсовых

проектов (работ), обучающиеся погружаются в среду, выполняя исследовательские задачи;

2) практическое творчество – на основании проведенного исследования

следующим этапом выдвигается его практическое решение. В основе этого этапа заложена

постановка и решение практических учебных задач; данный этап характерен для второго

года обучения, т.к. приобретаемые навыки работы с литературой, нестандартное мышление,

анализ данных и изучение различных дисциплин способствует более глубокому осмыслению

и стремлению обучающегося к саморазвитию и совершенствованию знаний, умений и

навыков, появляется возможность заявить о решении проблемной ситуации (задачи);

3) прикладное творчество является синтезом научной и практической составляющей,

но особенное в практико-ориентированном подходе обучения, характеризующее прикладное

решение проблемы; в основе этого вида лежит решение практической профессиональной

проблемы; решение практических задач в профессиональной деятельности; данный этап

91

характерен для предвыпускных и выпускных курсов, где они отображают данную

составляющую в выпускной квалификационной работе, готовят публикации в открытой

печати и выступают с докладами на научных конференциях, семинарах, круглых столах,

представляют свои разработки на конкурсах, т.д.

Рисунок 1 – Этапы развития и становления специалиста в процессе подготовки

В связи с применением этого метода подготовки, обучающийся:

1) постигает неизвестное достигаемое знание или способ действия;

2) активирует познавательную потребность, побуждая личность к интеллектуальной

деятельности;

3) развивает интеллектуальные возможности обучаемого, включая его творческие

способности, формируя профессиональный опыт.

Одной из самых распространенных форм реализации научного творчества является

участие в конкурсе на лучшую научно-исследовательскую работу (проект) среди курсантов,

студентов и слушателей. Проведение подобных мероприятий способствует не только

развитию нестандартного (креативного) мышления, но реализация в научно-практической

деятельности, самореализация и саморазвитие, но и самое важное опыт. Данные

мероприятия предполагает конкурс мастерства не только презентационного материала

научной идеи, но и представление данной идеи на публичную оценку. Это в первую очередь

умение выражать четкие, лаконичные и логичные выводы по существу представляемого

проекта, а во-вторых, умение поддержания диалога с аудиторией, во время ответов на

вопросы. Очень важно эмоционально и психологически быть готовым. Формирование

адекватной реакции на разного рода оценки (критику) в дальнейшем будет способствовать

формированию отношения к своей научной деятельности. Пока обучающиеся развивают в

себе самостоятельность, важная роль в этом процессе отводится куратору (руководителю)

научного проекта. Очень важно, чтобы обучающийся был заинтересован в развитии,

совершенствовании своих идей, и «не сломиться» после первой неудачи, а обоснованно

подойти к формированию фундаментальных основ своей творческой деятельности. Также

хочется отметить исходя из опыта практической деятельности и подготовке обучающихся к

92

презентации это оценка значимости выполняемой работы в практической профессиональной

деятельности. Поскольку вся научная работа обучающегося направлена именно на

практическую и в особенности профессиональную деятельность, то обучающийся должен

представлять, а для этого важны развитые коммуникативные способности. Поскольку

именно в диалоге с научным руководителем, практическими работниками и сотрудниками

профессиональной сферы во время практик и стажировок, однокурсниками, друзьями

рождаются самые ценные идеи. Подобно технологии «мозгового штурма». Но изначально, у

истоков должна быть четко сформирована у обучающихся профессиональная

заитересованность.

Ориентированность развития обучающихся в профессиональной деятельности

закладывается с первого года обучения и продолжает реализовываться на последующих

курсах, на всех учебных дисциплинах, развиваясь до профессионального мастерства и

совершенствуясь с учетом новых требований и изменений [1].

Таким образом, у обучающихся:

появляется заинтересованность в повышении результатов обучения, развивая чувство

творческого поиска не только информации по электронной информационной

образовательной среде организации, но и расширяя возможности при синхронном

взаимодействии с преподавателем через электронную информационную образовательную

среду технического решения (устройства, конструкции, т.д.);

усиливается стремление к поиску путей совершенствования и

самосовершенствования, развития и саморазвития;

воспитывается творческое отношение к процессу;

развивает осознанное понимание профессиональной необходимости и деятельности;

формирует профессиональную направленность будущих специалистов вплоть до

профессионализма и мастерства.

Таким образом, овладение обучающимися трудовых умений и навыков

профессиональной деятельности является основным критерием, определяющим качество

реализации профессиональных стандартов в высшем профессиональном образовании, а

значит, следуя логике, и качество подготовки высококвалифицированных специалистов.

Реализация практико-ориентированного подхода способствует формированию

научно-технического познания и инженерного знания по приобретаемой профессии. Целью

обучения становится побуждение интереса, сопровождающее развитие воспитания

творческого отношения к профессиональной деятельности, которые в конечном счете

приводят к овладению навыками научно-исследовательской, рационализаторской и

изобретательской составляющей применяемой в профессиональной деятельности [2].

Процесс формирования и развития увлеченности пожарной техникой, техническими

средствами и инструментами, применяемыми в профессиональной деятельности,

способствует развитию у обучающихся инженерно-технического мышления,

пространственного воображения, наблюдательности, различных видов памяти (оперативной,

моторной, зрительной), мотивируя формирование технической активности и умения.

Обозначенные качества, которые формируются в процессе подготовки являются

необходимыми для усвоения инженерных навыков чтения и ведения конструкторских и

технологических документов [3]. Процесс развития у обучающегося предрасположенности к

93

инженерно-техническому творчеству является сложным, многогранным и многоуровневым.

Практико-ориентированный подход создает основу для формирования творчества

подготовки конкурентоспособных высококвалифицированных специалистов.


1. Кропотова Н.А. Анализ адаптационной составляющей в подготовке специалистов

РСЧС для работы в сложных климатических условиях / Н.А. Кропотова, С.В. Горинова, И.А.

Малый // Пожарная и аварийная безопасность: сборник материалов XII Междунар. научно-

практич. конф., посвященной Году гражданской обороны. – Иваново: ФГБОУ ВО

Ивановская пожарно-спасательная академия ГПС МЧС России. – 2017. – С. 815 – 818.

2. Кропотова Н.А. Концепция адаптивного обучения для подготовки обучающихся

высшей школы МЧС России для работы в сложных условиях // Сборник материалов Всерос.

научно-метод. конф. с междунар. участием «Аграрная наука в условиях модернизации и

инновационного развития АПК России», посвященной 100-летию академика Д.К. Беляева. –

Иваново: ИГСХА. – 2017. – С. 205 – 209.

3. Кропотова Н.А. Принципы адаптивности инженерно-технической подготовки

кадров профессионального образования / Н.А. Кропотова, И.А. Легкова // Надежность и

долговечность машин и механизмов: сборник материалов IX Всерос. научно-практич. конф.

– Иваново: ФГБОУ ВО Ивановская пожарно-спасательная академия ГПС МЧС России. –

2018. – С. 503 – 504.

94

УДК 614.8

ТЕХНОЛОГИИ НЕЙТРАЛИЗАЦИИ ХИМИЧЕСКИ-ОПАСНЫХ ВЕЩЕСТВ

РАКЕТНОГО ТОПЛИВА






России».

Тел.: 8(960) 513-47-06


Аннотация: в статье рассматривается вопрос об исследовании безопасных подходов

нейтрализации химически-опасных веществ, в качестве которых были взяты компоненты

ракетного топлива, используемых на космодроме; приведен перечень выявленных факторов

экологической и пожарной опасности компонентов топлива ракетно-космической техники; в

статье обоснована опасность использования несимметричного диметилгидразина и

тетраоксида азота; приведены практические технологии нейтрализации данных соединений,

которые актуальны на космодроме «Байконур».

Ключевые слова: пожарная безопасность; экологическая опасность загрязнения;

безопасность работ по нейтрализации; химически-опасные вещества ракетного топлива.

TECHNOLOGIES FOR NEUTRALIZATION OF CHEMICAL-DANGEROUS

SUBSTANCES OF ROCKET FUEL




Теl.: 8(960) 513-47-06


Abstract: the article deals with the study of safe approaches for neutralization of chemically

dangerous substances, which were used as rocket fuel components used at the cosmodrome; a list of

identified environmental and fire hazard factors of rocket and space technology fuel components;

the article substantiates the danger of using asymmetric dimethyl hydrazine and nitrogen tetroxide;

practical technologies for neutralization of these compounds that are relevant at the Baikonur

cosmodrome.

Keywords: fire safety; environmental risk of pollution; safety of neutralization works;

chemical hazardous substances of rocket fuel.

Экологические проблемы требуют современного инновационного подхода, поскольку

современное общество претерпевает глобальный экономико-технологический прорыв в

области научных достижений. Состав компонентов ракетного топлива (КРТ) в ближайшее

время тоже ждут изменения, поэтому рассмотрение экологичных технологий нейтрализации

95

КРТ на сегодня является актуальной. Соблюдение требований безопасности является

основой предупредительных мероприятий пожарной и экологической безопасности на

космодроме. Запуски ракет с космодромов могут нанести экологический урон обстановке,

поскольку их число с каждым годом увеличивается (рис. 1).

Рисунок 1 – Общее количество стартов России

Применение различных КРТ определяет проведение испытаний и наработку

двигательной установки летательного аппарата. Большинство КРТ, применяемых на

Российских космодромах, обладают высокой степенью токсичности, создавая пожаро- и

взрывоопасную обстановку.

Воздействие ракетно-космической деятельности (РКД) на техносферу достаточно

специфично, поскольку проявляется негативное воздействие на гидро- и атмосферу, землю.

Данное негативное воздействие обусловлено запусками ракет-носителей [1], которые имеют

непостоянный характер воздействия, и определяется в основном траекторией следования

ракеты-носителя. Но оценка данного воздействия показала, что наиболее подвержены

воздействию нижние слои атмосферы – тропосфера. Поскольку максимальное воздействие

проявляется при старте ракеты на космодроме, следовательно, следующим опасным

воздействием будет район падения отделяющихся частей ракеты-носителя. Данная местность

может быть специфически опасна, например, из-за оранжевого облака тетраоксида диазота

(пентила) или возникающего пожара.

Таким образом, объектами экологических исследований при осуществлении РКД в

штатном режиме служат объекты наземной космической инфраструктуры (космодром) и

районы падения отделяющихся частей ракет-носителей по трассе выведения ракет-носителей

на околоземную орбиту [2].

Как уже было сказано, наибольшую опасность в экологическом аспекте представляет

наземная инфраструктура космодрома: технические и стартовые комплексы, заправочные

станции, командно-измерительные комплексы. Показатели загрязняющих специфических

веществ, таких как несимметричный диметилгидразин (НДМГ), азотный тетраоксид (АТ) и

перекись водорода, зачастую превышают ПДК. Использование различных компонентов и в

различных соотношениях с окислителями, например, такими как перхлорат аммония

96

(NH4ClO4) с алюминием, приводит к образованию до 216 т опасной смеси (рис. 2),

раскаленной до 2000 К.

7265

38 35

4 2,3 0,240

10

20

30

40

50

60

70

80

Рисунок 2 – Продукты сгорания ракетного топлива на старте в тоннах

Поскольку применяемые в настоящее время перечисленные опасные вещества не

заменяют на менее токсичные и более безопасные, их использование требует особого

контроля. Различные организационные и контролирующие мероприятия способствуют

предотвращению возникновения ЧС при работе в штатном режиме, а также экологической

безопасности прилегающей территории.

Одним из самых распространенных методов изначально было термическое

разложение, при этом основная реакция сжигания происходила при температурах 850 – 1000 оС:

(CH3)2N – NH2 + 4O2 → 2CO2↑ + 4H2O +N2↑

Данный метод частично применяется на космодроме «Байконур». Наиболее широко

применяют физико-химические методы. Рассмотрим основные технологии нейтрализации

опасных КРТ, применяемых на космодроме.

Первая технология нейтрализации НДМГ основана на применении: температурно-

активированной воды, раствора хлорида натрия со значением рH 1,8 – 6,8, поскольку

концентрация активного хлора от 50 до 800 мг/дм3, основная схема которой:

(СН3)2NNH2 + СН3СООН → (СН3)2NNH2· НООССН3,

(СН3)2NNH2·НООССН3 + NaCl → (СН3)2NNH2·НCl + СН3СООNa.

При воздействии высоких температур (возгорании) не исключены побочные реакции

с образованием 2,2-диметил-1-ацетилгидразина:

(СН3)2NNH2· НООССН3 → (СН3)2N-NHСОСН3 + Н2О + Q.

Вторая технология нейтрализации НДМГ основана на применении температурно-

активированной воды, 20 % раствора формалина с образованием диметилгидразон

формальдегида, затем димеризация раствором кислоты, наиболее распространена уксусная

кислота:

(СН3)2NNH2 + СН2О → (CH3)2NN=CH2 +H2O,

97

(CH3)2NN=CH2 + СН3СООН → (СН3)2 NN =CH – СН = NN(СН3)2 + полимеры + Q.

Нейтрализуя канцерогенные химически опасные соединения КРТ, важно не допустить

образования более опасных химических соединений гидразина. Если этого избежать,

возможно получить вещества, относящиеся к уровню опасности 2, и химически безопасные

веществ [3].

Поскольку при падении ракеты-носителя в баках остается около 1 т КРТ, предлагается

следующая технология нейтрализации за счет собственной экзотермической реакции при

взаимодействии с азотной кислотой:

(CH3)2NNH2+N2O4 + 2HNO3 ↔ 2H2O+2CO2↑+3N2 ↑ + 2O2 ↑+Q

Выделяющегося в ходе приведенной общей реакции тепла достаточно для

осуществления эндотермического процесса разложения всей азотной кислоты.

В дальнейшем не исключено взаимодействие диметилгидразина с газообразными

продуктами: О2, NO и другими окислами, которые превращаются по известной схеме:

(CH3)2NNH2 + NO2 + N2O + NO + 2O2 ↔ 4H2O+2CO2↑+3N2 ↑ + Q

В результате образуются безопасный углекислый газ и вода. Остается надеяться, что

аварийных ситуаций, требующих риск-ориентированного подхода, не возникнет на практике,

и предложенные выкладки останутся только на бумаге и в теоретических знаниях.

Таким образом, исследуя проблему экологической и пожарной опасности топлива

ракетно-космической техники, следует привести в заключение ее зависимость от некоторых

факторов:

герметичность заправочного оборудования;

контроль паров КРТ при проведении работ;

использование системы нейтрализации паров КРТ и промышленных стоков,

содержащих КРТ;

исправность работающего оборудования;

выполнение работ с соблюдением требований охраны труда и пожарной

безопасности;

ответственность работающего персонала.


1. Хакимов Р.Р. Обоснование безопасности при использовании температурно-

активированной воды на химических объектах / Р.Р. Хакимов, Н.А. Кропотова // Сб. н.-

практ. конф. «Комплексные проблемы техносферной безопасности» – Воронеж, 2019. – С.

165 – 169.

2. Кропотова Н.А. Нейтрализация аварийных проливов химически опасных веществ

температурно-активированной водой // Актуальные вопросы совершенствования

инженерных систем обеспечения пожарной безопасности объектов: Сб. мат. VI Всеросс. н.-

практ. конф. – Иваново: ИПСА ГПС МЧС России. – 2019. – С. 166 – 169.

3. Хакимов Р.Р. Ликвидация проливов аварийно химически опасных веществ с

применением температурно-активированной воды / Р.Р. Хакимов, Н.А. Кропотова, Е.В.

Калач // Проблемы обеспечения безопасности при ликвидации последствий ЧС: сб. ст. по

материалам VI Всеросс. н.-практ. конф. с межд. участием – Воронеж, 2018. – С. 709 – 712.

98

УДК 378.12

ПЕРСПЕКТИВЫ ЭЛЕКТРОННОГО ОБУЧЕНИЯ ОХРАНЫ ТРУДА






России».

Тел.: 8(960) 513-47-06


Покровский А. А.

доцент, кандидат технических наук,




России».

Тел.: 8(910) 667-27-81


Аннотация: в статье рассматриваются перспективы внедрения в образовательную

деятельность электронного обучения, и дисциплина «Охрана труда» не является

исключением; авторами приводится взаимосвязь всех участников образовательного

процесса, которое позволит реализовать учебный процесс; обоснованы статистические

данные по видам травматизма и их причинам для внедрения электронного обучения в

основном и высшем профессиональном образовании; обоснован выбор электронного

обучения на основе выявленных статистических данных и приведены перспективы данного

обучения.

Ключевые высшее профессиональное образование; техническое образование;

практико-ориентированный подход; требования охраны труда; безопасность работ; развитие

инженерного творчества; высококвалифицированный специалист.

.

PROSPECTS FOR E-LEARNING OF LABOR PROTECTION




Теl.: 8(960) 513-47-06


Pokrovsky A. A.

Associate Professor, PhD (Technical Sc.), Lecturer

of Department of Mechanics, Repair and Machine

Parts, Ivanovo Fire Rescue EMERCOM of Russia.

Теl.: 8(910) 667-27-81


Abstract: the article discusses the prospects of implementing in the educational activities of

e-learning, and discipline «Labor Protection» is no exception; the authors shows the relationship of

all participants in the educational process, which will allow to realize the educational process is

substantiated statistics on the types of injuries and their reasons for implementing e-learning in

primary and higher education; the choice of e-learning based on the identified statistics and the

prospects for this training.

Keywords: higher professional education; technical education; practice-oriented approach;

labor protection requirements; work safety; development of engineering creativity; highly qualified

specialist.

XXI век – это век инновационных электронных технологий. В образовательной

деятельности он дает начало развитию систем дистанционного обучения и опережающей

99

подготовки [1]. В последнее время электронное обучение широко применяют

образовательными организациями. Электронное обучение – основное направление развития

информационного пространства, формируя устойчивые связи (рис. 1) через электронную

информационную образовательную среду (ЭИОС) [2]. Поэтому рассмотрение перспектив

развития данного взаимоотношения становится актуальным для конкретной дисциплины,

например, «Охрана труда».

Рисунок 1 – Образовательные связи, реализующиеся в ЭИОС

Безопасность выполнения работ – основа защиты жизни и здоровья населения при

выполнении трудовых обязанностей, которая зависит от множества факторов:

компетентность работника;

знание алгоритма безопасных действий работника;

знания действий работника при чрезвычайных и опасных ситуация;

способность работника к развитию знаний, умений и навыков выполнения трудовых

заданий;

психоэмоциональная устойчивость;

ответственность и дисциплинированность работника;

развитие рационализаторских предложений по соблюдению требований охраны труда

и безопасности трудовых действий.

Обратимся к причинам нарушений требований охраны труда при исполнении

служебных обязанностей. Анализ статистических данных учета несчастных случаев [3]

показал, что 77 % всех несчастных случаев на производстве – это несоблюдение

минимальных требований охраны труда (рис. 2). Основная доля которых относилась к новым

100

работникам – молодым сотрудникам, стаж работы которых не превышает трех лет.

Следовательно, охрана труда требует модернизации в планирующих, организационных и

управленческих направлениях, изменяя подход на риск-ориентированный. Таким образом,

для снижения риска несчастных случаев необходимо повысить компетентность вновь

принимаемых сотрудников и постоянно их контролировать. В качестве решения

предлагается использовать электронное обучение. Охрана труда выходит на новый уровень

своего развития.

Рисунок 2 – Причины несчастных случаев на производстве

Основные причины несчастных случаев в образовательной деятельности показаны на

рис. 3. Следует обратить внимание, что статистические данные обобщены по всем уровням

образования: дошкольное, школьное, среднее техническое, вузовское, послевузовское,

профессиональная переподготовка.

Рисунок 3 – Причины несчастных случаев в образовательной деятельности

Основные виды травматизма, которые получают учащиеся, обучающиеся и

слушатели, отражены на диаграмме (рис. 4).

Основным решением, снижающим риск возникновения несчастного случая или

травмы, является использование новых информационных источников информации,

причем на основе интерактивного обучения или на основе технологий дополненной

реальности: учебные пособия и методические материалы, тренажеры и лабораторные

работы. Причем данный подход не подразумевает полный переход на электронное

101

обучение, а подразумевает использование в качестве тестирования и отработки

примитивных трудовых навыков и первичного опыта профессиональной деятельности.

Рисунок 4 – Основные виды травматизма, полученные в образовательном процессе [4; 5]

Особое внимание следует обратить на высшее профессиональное обучение, где

решающим является отработка стандартных ситуаций и выработка необходимых навыков

независимо от преподавателя, что ведет к объективному независимому оцениванию. Затем

следующим этапом является формирование практических умений и навыков

профессиональных действий в нестандартных ситуациях, которые могут развиваться по

разным сценариям. Данный подход позволяет предупредить формирования отрицательной

деформации личности, мотивирует развитие ее творческого потенциала, снижает риск

возникновения неправомерных действий, выполняя задания по профессиональной

направленности. Известно, что различные ситуации в учебной деятельности требуют

различного подхода и развития нестандартного мышления обучающегося на основе

нормативно-правовых документов.

Переживание обучающимся профессиональной нештатной ситуации с

применением инновационных технологий позволяет подготовить

высококвалифицированного специалиста [1; 6].

Для основного образования данный подход позволит сформировать объективные

методы поведения в стандартных ситуациях, направленных на формирование правил

охраны труда при работе с различными материалами и безопасного поведения в

различных ситуациях.

Для профессионального высшего образования применение имитационных

симуляторов профессиональной деятельности позволит сформировать необходимые

знания, умения выполнять трудовые задачи как в штатном режиме, так и нестандартных

ситуациях, развить способности аналитического мышления и образной памяти,

выработать моторные навыки без риска для обучающегося и оборудования, заложить

основы организатора и управленца, увеличит познавательную мотивацию

профессиональной деятельности.

102

Применение технологий электронного обучения способствует формированию

профессионально важных компетенций у обучающихся на основе трудовых функций.

Данный подход может иметь широкое распространение не только на учебных дисциплинах,

но и в исследовательской, проектной и рационализаторской деятельности, а технические

информационно-электронные технологии способствуют развитию инновационных

образовательных средств и инструментов.


1. Кропотова Н.А. Анализ адаптационной составляющей в подготовке специалистов

РСЧС для работы в сложных климатических условиях / Н.А. Кропотова, С.В. Горинова, И.А.

Малый // Пожарная и аварийная безопасность: Сб. мат. XII Межд. н.-практ. конф.,

посвященной Году гражданской обороны. – Иваново: ИПСА ГПС МЧС России. – 2017. – С.

815 – 818.

2. Кропотова Н.А. Концепция адаптивного обучения для подготовки обучающихся

высшей школы МЧС России для работы в сложных условиях // Сб. мат. Всеросс. н.-метод.

конф. с межд. участием «Аграрная наука в условиях модернизации и инновационного

развития АПК России», посвященной 100-летию академика Д.К. Беляева. – Иваново:

ИГСХА. – 2017. – С. 205 – 209.

3. Об итогах 2019 года по охране труда: Минтруд России. [Электронный ресурс].

Режим доступа: https://olgasofronova.ru/ob-itogah-2019-goda-po-ohrane-truda-mintrud-

rossii.html (дата обращения: 11.03.2020).

4. Статистика несчастных случаев 2000-2019 годов. [Электронный ресурс]. Режим

доступа: https://help-ot.ru/ohranatruda.php?id=349 (дата обращения: 07.03.2020).

5. О расследовании несчастных случаев, произошедших с обучающимися. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://www.audit-

it.ru/articles/personnel/a134855/952308.html (дата обращения: 05.03.2020).

6. Кропотова Н.А. Принципы адаптивности инженерно-технической подготовки

кадров профессионального образования / Н.А. Кропотова, И.А. Легкова // Надежность и

долговечность машин и механизмов: Сб. мат. IX Всеросс. н.-практ. конф. – Иваново: ИПСА

ГПС МЧС России. – 2018. – С. 503 – 504.

103

УДК 621.8

РАЗРАБОТКА МОБИЛЬНОГО УСТРОЙСТВА ДЛЯ ТЕХНИЧЕСКОГО

ОБСЛУЖИВАНИЯ И РЕМОНТА ПОЖАРНЫХ АВТОМОБИЛЕЙ

Легкова И. А.





Тел.: 8(920) 679-29-08


Пучков П. В.





России».

Тел.: 8(905) 058-10-60


Аннотация: в данной статье предложено техническое решение по созданию

конструкции мобильной эстакады для проведения технического обслуживания и ремонта

пожарных автомобилей в пожарно-спасательных частях; разработана конструкция разборной

эстакады, состоящей из четырех опорных тумб, двух въездных наклонных трапов и двух

горизонтальных трапов, рассмотрены достоинства предлагаемой конструкции и область ее

применения. Данную мобильную эстакаду можно устанавливать, как внутри помещения, а

так и на открытом воздухе.

Ключевые слова: пожарный автомобиль; техническое обслуживание; ремонт

автомобиля; автомобильная эстакада; разборная конструкция.

DEVELOPMENT OF A MOBILE DEVICE FOR MAINTENANCE

AND REPAIR OF FIRE TRUCKS

Legkova I. А.

Associate Professor, PhD (Technical Sc.), Associate


Machine Parts, Ivanovo Fire Rescue, EMERCOM of

Russia.

Теl.: 8(920) 679-29-08


Puchkov P. V.



Fire Rescue, EMERCOM of Russia.

Теl.: 8(905) 058-10-60


Abstract: this article proposes a technical solution for creating a mobile overpass structure

for maintenance and repair of fire trucks in fire-rescue units. the design of a collapsible overpass

consisting of four support bollards, two entrance inclined ladders and two horizontal ladders is

developed, the advantages of the proposed design and its application are considered. This mobile

overpass can be installed both indoors and outdoors.

Keywords: fire truck; maintenance; car repair; car overpass; collapsible structure.

Одним из главных требований к пожарным автомобилям любого назначения является

способность их к выезду и следованию на пожар с минимальными затратами времени,

поэтому техническому состоянию автомобилей уделяется большое внимание.

104

Своевременное и качественное техническое обслуживание является важнейшим элементом

эксплуатации пожарной техники.

Для технического обслуживания и ремонта пожарных автомобилей используют

смотровые ямы, различные подъемники и эстакады. Смотровые ямы имеются далеко не во

всех гаражах. И обустроить их можно только в сухом грунте. Подъемные устройства

достаточно дорогое оборудование, его используют их в основном в закрытых помещениях,

что бывает не всегда технически возможным. В итоге во многих пожарно-спасательных

частях (особенно имеющих небольшой парк пожарных автомобилей) для проведения работ

имеется только домкрат. Зачастую грузоподъемности домкрата не хватает для подъема

автомобиля на требуемую высоту.

Полноразмерная автомобильная эстакада является достаточно громоздким

сооружением, и чтобы установить ее, потребуется много места. Поэтому для проведения

технического обслуживания и ремонта пожарных автомобилей предлагается использовать

разборную автомобильную эстакаду (рис. 1). Она имеет небольшие габаритные размеры и

вес, легко устанавливается и затем демонтируется после завершения технического

обслуживания или ремонта, имеет компактные размеры при хранении [1].

Рисунок 1 – Модель разборной эстакады

Эстакада состоит из четырех опорных тумб и четырех трапов: двух въездных

наклонных и двух горизонтальных (рис. 1). Составные части эстакады сварены из стального

равнополочного уголка и рифленой арматуры. Крепят трапы к тумбам болтовыми

соединениями.

Для повышения устойчивости опорные тумбы должны иметь трапециевидную форму

(рис. 2 а). На двух тумбах нужно предусмотреть ограничители, они не дадут автомобилю

съехать с трапа (рис. 2 б). Ограничители можно сделать съемными, тогда переставив

наклонные трапы, эстакада из тупиковой превращается в прямоточную.

Трапы эстакады выполняют из уголка и арматурных прутьев. Длину трапов выбирают

в зависимости от габаритов пожарных автомобилей, находящихся на обслуживании. Она

должна быть равна длине автомобиля плюс 1 м. Ширина трапов должна быть не менее 500

мм, она также напрямую зависит от типа и габаритов колес.

При изготовлении трапов уголки переворачивают так, чтобы их полки смотрели

вверх, таким образом они будут служить внешними боковыми ограничителями. У

105

наклонного трапа необходимо оставить свободный конец (без арматурных прутков), который

будет служить стыковочным узлом. Для крепления трапов к тумбам необходимо

предусмотреть отверстия под болтовое соединение.

а б

Рисунок 2 – Тумба опорная: а – тумба без ограничителя; б – тумба с ограничителем

Для выбора необходимого профиля металлического уголка и арматурного прута

проведен расчет на прочность и жесткость.

Высота предлагаемой конструкции выбирается таким образом, чтобы дать

возможность ремонтнику беспрепятственно попасть под днище автомобиля, обеспечить

достаточный уровень освещенности для осмотра ходовой части, провести необходимые

ремонтные и профилактические мероприятия. Данную мобильную эстакаду можно

устанавливать, как внутри помещения (рис. 3), а так и на открытом воздухе (рис. 4).

Рисунок 3 – Применение разборной эстакады в помещении гаража

106

Рисунок 4 – Применение разборной эстакады на открытом воздухе

К достоинствам разработанной эстакады можно отнести:

простоту конструкции: как видно из выше сказанного, собрать такую эстакаду

несложно с использованием минимума инструментов;

надежность конструкции, которая обеспечивается его простотой;

невысокая себестоимость изготовления;

универсальность: конструкция эстакады позволяет устанавливать любое поперечное

расстояние между серединами отпечатками шин (колею) и применять ее как для ремонта

грузовых, так и легковых автомобилей;

мобильность: эстакада легко собирается и разбирается, а также транспортируется

непосредственно к автомобилю, требующему ремонта или обслуживания.

Подводя итог вышесказанному, можно сделать вывод, что такая эстакада незаменима,

особенно при проведении ремонтных работ в «полевых условиях», например при

длительных выездах пожарной техники на учения или ликвидацию последствий ЧС.


1. Лебедев В.С. Использование автомобильной эстакады для проведения технического

обслуживания пожарных автомобилей / В.С. Лебедев, И.А. Легкова // Пожарная и аварийная

безопасность: Мат. ХIII Межд. н.-практ. конф. – Иваново: ИПСА ГПС МЧС России. – 2018. –

С. 404 – 405.

https://pro-men.ru/how-to-drill-a-hole-in-a-stainless-steel-how-to-drill-a-stainless-steel-at-home-video-photos-tips/

107

УДК 378.1

ОСОБЕННОСТИ ЗАОЧНОЙ ФОРМЫ ОБУЧЕНИЯ

ПО ТЕХНИЧЕСКИМ ДИСЦИПЛИНАМ

Нагорный Г. Ф.


преподаватель кафедры механики и инженерной

графики, ФГБВОУ ВО «Академия гражданской


Тел.: 8(499) 699-05-16


Нагорный С. Г.

старший оператор лаборатории

информационного обеспечения населения и

технологий информационной поддержки РСЧС

научно-исследовательского отдела по проблемам

ГО и ЧС научно-исследовательского центра,



Тел.: 8(929) 557-63-24


Аннотация: в статье обоснованы особенности заочной формы обучения, которые

могут быть использованы для повышения ее эффективности. Выполнен анализ публикаций,

посвященных решению проблемных вопросов традиционного подхода к организации

процесса заочного обучения. Обоснованы предпосылки и актуальность разработки учебных

пособий по техническим дисциплинам в интерактивном формате. Приведены результаты

опроса обучающихся по программе заочного обучения.

Ключевые слова: учебное пособие; технические дисциплины; заочная форма

обучения; интерактивный формат.

FEATURES OF DISTANCE LEARNING

IN TECHNICAL DISCIPLINES

Nagornii G. F.


of Mechanics and Engineering Graphics, Civil


Теl.: 8(499) 699-05-16


Nagornii S. G.

senior operator of the laboratory of information

support of the population and technologies of

information support of the RSChS of the research

Department on the problems of civil DEFENSE and

emergencies of the research center, Civil Defence


Теl.: 8(929) 557-63-24


Abstract: the article substantiates the features of distance learning that can be used to

improve its effectiveness. The analysis of publications devoted to the solution of problematic issues

of the traditional approach to the organization of the distance learning process is performed. The

author substantiates the prerequisites and relevance of developing textbooks on technical subjects in

an interactive format. The results of a survey of students in the distance learning program are

presented.

Keywords: textbook; technical disciplines; distance learning; interactive format.

Заочное образование играет важную роль в процессе подготовки профессиональных

специалистов для российской экономики. Согласно статистическим данным Министерства

mailto:[email protected]




108

науки и высшего образования Российской Федерации, количество студентов, обучавшихся в

2018 г. в высших учебных заведениях без отрыва от производства, составило 1,5 млн человек

[1]. Это соответствует 36,9 % всего количества студентов, обучавшихся в ВУЗах России в

указанном году (рис. 1).

Рисунок 1 – Распределение доли студентов по формам обучения в 2018 г.

В большинстве федеральных округов РФ доля студентов, использующих заочную

форму обучения в 2018 г., составила 33 – 44 % от общего числа студентов, что

свидетельствует о достаточно высокой востребованности такой формы в российских

регионах. Несколько ниже этот показатель в Северо-Западном ФО и в г. Москве – 29 и 25 %

соответственно, что может быть обусловлено ограничением объемов предоставления

образовательных услуг по заочной форме обучения некоторыми учебными заведениями,

расположенными в этих федеральных образованиях (рис. 2).

Рисунок 2 – Доля студентов, обучавшихся в 2018 г. по заочной форме обучения

в Федеральных округах РФ

Следует отметить, что в течении 2014 – 2018 гг. доля студентов заочной формы

обучения находилась в диапазоне 37 – 42 %. Вариация этого показателя в указанный период

не превышала 10 %, что указывает на относительно стабильную востребованность заочной

формы обучения в российском обществе

Популярность заочной формы обучения во многом обусловлена ее особенностями и,

прежде всего, возможностью совмещения учебы в ВУЗе с работой по месту жительства

обучающегося и его семьи. С другой стороны, удаленное самостоятельное изучение учебных

дисциплин требует от обучающегося высокого уровня самоорганизации и знаний,

109

полученных в процессе обучения по программам предшествующего среднего образования,

что наблюдается не всегда.

Учебный процесс, по заочной форме обучения, как правило, включает эпизодическое

– два раза в год и кратковременное – продолжительностью не более 1 месяца, пребывание

обучающегося в стенах учебного заведения. За это период ему необходимо ознакомиться с

изучаемыми дисциплинами, получить необходимые консультации преподавателей и

приобрести навыки выполнения практических заданий. Такой порядок, являющийся

традиционным, во многом не соответствует современным требованиям к высшему

профессиональному образованию и не способствует приобретению глубоких и качественных

знаний, формирующих соответствующие компетентности.

В ряде опубликованных работ авторы, анализируя накопленный опыт, критически

указывают на недостатки традиционной заочной формы обучения. Среди главных из них -

отсутствие у обучающихся возможности получать непосредственно и на регулярной основе

квалифицированную помощь при изучении учебных дисциплин и выполнении контрольных

заданий, с одной стороны, и недостаточный контроль за учебным процессом, с другой.

Для решения указанных проблем в работах [2 – 5] предлагается использовать

современное инфокоммуникационное средство – Интернет. На его основе может быть

реализован дистанционный доступ к таким продуктам, как электронные учебники и учебные

пособия, осуществлен контроль преподавателем выполнения учебной программы и глубины

усвоения материалов, организованы индивидуальные и групповые консультации по

изучаемым дисциплинам. Также отмечается, что для эффективного применения

дистанционного обучения от преподавателя и обучающегося требуются соответствующие

навыки и знания в области компьютерной грамотности. Преподавателю следует хорошо

представлять психологические особенности восприятия, внимания, мышления и памяти

обучающегося, уметь создавать психологический комфорт в процессе общения с

использованием средств инфокоммуникационных технологий.

В настоящее время в российском обществе созданы предпосылки для эффективного

применения дистанционного обучения. Исследования, проведенные НИУ «Высшая школа

экономики», свидетельствуют о достаточно высоком уровне компьютерной грамотности

населения России.

Согласно результатам исследований, опубликованным в статистическом сборнике

университета [6], в 2017 году более 92 % населения России в возрасте 15 – 44 лет

пользовались персональными компьютерами (рис. 3). Причем в возвратной группе 25 – 34

лет этот показатель находился на уровне 95,5 %.

Не менее высоким значением и положительной динамикой характеризуется и уровень

пользования сетью Интернет.

Не смотря на достаточно высокие показатели активности населения в использовании

современных инфокоммуникационных средств, в образовательной области уровень их

применения остается достаточно низким. В 2017 г. около 12 % всех студентов, обучавшихся

по программе среднего и высшего образования в России и охваченных дистанционной

формой, применяли инфокоммуникационные технологии в процессе обучения. В развитых

европейских странах это показатель значительно выше. Например, в Финляндии он достиг

51 % в 2017 г. [7].

110

Рисунок 3 – Доля пользователей ПК от общего числа возрастной группы населения

В целях повышения эффективности заочного обучения с использованием

дистанционных методов на кафедре механики и инженерной графики Академии

гражданской защиты МЧС было проведено анкетирование студентов. В анкетировании,

которое проходило в феврале – марте 2020 г., приняли участие студенты 3 курса заочного

факультета трех учебных групп, обучающихся по программе заочного обучения по

направлениям «Пожарная безопасность» и «Техносферная безопасность». Вопросы анкеты

были тематически связаны с подготовкой интерактивного курса для студентов заочной

формы обучения по дисциплине «Метрология, стандартизация и сертификация».

Содержание вопросов анкеты включало следующие темы: отношение к

дистанционным методам обучения, необходимость консультационной поддержки со стороны

преподавателя на регулярной основе, наличие и возможность использования

инфокоммуникационных сетей, роль практических занятий при изучении технических

дисциплин, необходимость подготовки учебников и учебных материалов, ориентированных

на дистанционное обучение, место и роль изучаемой дисциплины в текущей практической

деятельности обучающихся и другие.

В целях получения более откровенных и непредвзятых ответов на вопросы,

содержание анкеты не предусматривало указание индивидуальных данных участников

опроса.

Обработка результатов и их анализ показал следующее.

Практически все участники утвердительно ответили на вопрос о доступности сети

Интернет, в том числе 42 % указали на возможность пользоваться сетью в вечернее время

(внерабочее) и в выходные дни. Для остальных – сеть может быть доступна в любое время.

На важность изучения дисциплины «Метрология, стандартизация и сертификация»

для своей производственной деятельности как в настоящее время, так и в будущем указали

все участники. При этом значимость составляющих дисциплины для участников была

неодинаковой. 42 % опрошенных поставили на первое место сертификацию, 33 % –

метрологию и 25 % – стандартизацию. И хотя на дату проведения анкетирования

деятельность не всех участников соответствовала направлению подготовки, указанное

соотношение следует учитывать при разработке учебных материалов, ориентированных на

студентов заочного отделения.

111

Более 73 % опрошенных утвердительно ответили на вопрос о готовности изучать

дисциплину на регулярной основе, уделяя этому процессу от оного часа еженедельно, что

подтверждает значимость дисциплины для их профессиональной деятельности. При

достаточном уровне качества учебных материалов и оперативной возможности получения

консультации преподавателя соответствующий график самостоятельных занятий может быть

оценен как удовлетворительный.

Важным, с точки зрения обеспечения учебными материалами является единодушное

мнение опрашиваемых при ответе на вопрос о необходимости подготовки учебников и

учебных пособий, ориентированных на студентов заочной формы обучения. В настоящее

время учебная литература по дисциплине «Метрология, стандартизация и сертификация»,

рекомендованная обучающимся, не учитывает особенности заочной формы.

Метрология относится к числу дисциплин, изучение которых предусматривает

приобретение практических навыков использования средств измерения для формирования

компетенций в области постановки экспериментов, обработки и анализа полученных

результатов. Однако только 42 % опрошенных отметили необходимость практических

занятий при изучении дисциплины, 33 % – дали отрицательный ответ и 25 % – сформировать

свое мнение по этому вопросу не смогли. В настоящее время тематический план дисциплины

не предусматривает проведение соответствующих работ во время установочной сессии в

полном объеме.

Возможность оперативного получения консультации у преподавателя в процессе

изучения дисциплины востребована практически у всех участников опроса, причем у 25 %

потребность общения с преподавателем возникает достаточно часто.

Отражением оценки современного состояния развития компьютеризации и

цифровизации российского общества являются результаты ответа на вопрос о

востребованном формате учебных материалов. Более 93 % опрошенных указали на

электронные учебники как наиболее желаемую форму источника информации.

К дистанционному обучению в интерактивном формате проявили интерес лишь 36 %

опрошенных. Невысокая доля студентов, заинтересованных в таком методе изучении

дисциплины, вероятно, отражает недостаточную информированность участников о всех

преимуществах такого формата, включающего в том числе и оперативную консультацию

преподавателя.

Выводы:

1. На современном этапе развития российского общества заочная форма обучения

продолжает играть важную роль в подготовке специалистов с высшим профессиональным

образованием, но сохраняет в основном традиционный подход, сдерживающий рост качества

обучения.

2. В целях повышения эффективности заочного обучения авторы

опубликованных работ рекомендуют использовать дистанционный подход, основывающийся

на интернет ресурсах. Предпосылкой такого подхода является высокий уровень

компьютерной грамотности населения.

3. Анкетирование студентов на кафедре Механики и инженерной графики

Академии гражданской защиты МЧС показало, что:

112

для повышения качества преподавания обучающимся по заочной форме

целесообразно разработать соответствующий дистанционный образовательный

интерактивный курс;

пример дисциплины «Метрология, стандартизация и сертификация» свидетельствует

о возможности повышения качества дистанционного обучения при изучении технических

дисциплин.


1. Статистическая информация в сфере научных исследований и разработок и в сфере

высшего образования. Министерство науки и высшего образования Российской Федерации.

[Электронный ресурс]. Режим доступа: https://minobrnauki.gov.ru/ru/activity/stat/highed/

(дата обращения: 01.03.2020).

2. Староверова Н.А. Проблемы заочного обучения в сфере профессионального

образования // Международный научно-исследовательский журнал, 2012. – № 4 (4). – С. 29 –

31.

3. Прохорчик, С.А. Проблемы заочного обучения в учреждении высшего образования

// Высшее техническое образование: научно-методический журнал. – Минск: БГТУ, 2017. –

Т. 1, № 1. – С. 104 – 108.

4. Кузнецова О.В. Дистанционное обучение: за и против // Международный журнал

прикладных и фундаментальных исследований. – 2015. – № 8–2. – С. 362 – 364

5. Горева О.М. Перспективы развития дистанционной формы обучения студентов /

О.М. Горева, Л.Б. Осипова // Современные проблемы науки и образования. – 2015. – № 2-1.

[Электронный ресурс]. Режим доступа: https://science-

education.ru/ru/article/view?id=21312(дата обращения: 06.03.2020).

6. Образование в цифрах: 2019: краткий статистический сборник / Н.В. Бондаренко, Л.

М. Гохберг, Н. В. Ковалева и др.; НИУ «Высшая школа экономики». – М.: НИУ ВШЭ, 2019.

– 96 с.

7. Информационное общество: основные характеристики субъектов Российской

Федерации: статистический сборник / М. А. Сабельникова, Г. И. Абдрахманова, Л. М.

Гохберг, О. Ю. Д удорова и др.; Росстат; Нац. исслед. ун-т «Высшая школа экономики». –

М.: НИУ ВШЭ, 2018. – 216 с.

113

УДК 378.1

ОСОБЕННОСТИ УЧЕБНОГО ПОСОБИЯ ПО МЕТРОЛОГИИ

ДЛЯ ДИСТАНЦИОННОГО ОБУЧЕНИЯ

Нагорный Г. Ф.


преподаватель кафедры механики и инженерной

графики, ФГБВОУ ВО «Академия гражданской


Тел.: 8(499) 699-05-16


Аннотация: в статье приведены особенности учебного пособия по метрологии,

предназначенного для студентов, обучающихся по программе заочного обучения. Показана

функциональная взаимосвязь элементов структуры, обоснован целесообразный порядок

освоения учебного материала. Описаны алгоритм функционирования электронного учебного

пособия, способы и средства визуализации учебного материала, пакетные программы

обработки данных, порядок контроля за процессом обучения.

Ключевые слова: учебное пособие; заочное обучение; средства визуализации;

контроль обучения.

STRUCTURE OF A TRAINING MANUAL ON METROLOGY

FOR DISTANCE LEARNING

Nagornii G. F.


of Mechanics and Engineering Graphics, Civil


Теl.: 8(499) 699-05-16


Abstract: the article describes the structure of the training manual on Metrology intended for

students studying in the distance learning program. The functional relationship of the structure

elements is shown, and the appropriate order of mastering the educational material is justified. The

algorithm of functioning of the electronic textbook, methods and means of visualization of

educational material, batch programs for data processing, and the procedure for monitoring the

learning process are described.

Keywords: training manual; distance learning; visualization tools; training control.

Современные требования к уровню подготовки технических специалистов с высшим

образованием требует поиска новых путей совершенствования учебных процессов для всех

форм обучения.

Организация преподавания дисциплин по программам заочного обучения в основном

сохраняет традиционный подход [1]. Одним из возможных вариантов повышения качества

дистанционного обучения является разработка и внедрение в практику программированного

обучения с использованием электронных образовательных ресурсов (ЭОР) [2].



114

Для повышения эффективности процесса преподавания дисциплины «Метрология,

стандартизация и сертификация» на кафедре механики и инженерной графики АГЗ МЧС

разрабатывается интерактивный ЭОР – учебное пособия по метрологии для дистанционного

обучения [3].

Цель пособия – изменить практику преподавания дисциплины по программе заочного

обучения, повысить качество и результативность учебного процесса, адаптировать процесс

усвоения учебного материала и приобретения формируемых навыков к реальным условиям

жизнедеятельности обучающихся, обеспечить контроль приобретаемых знаний и

своевременную адресную поддержку со стороны преподавателя.

Основными задачами, решение которых может обеспечить достижение поставленных

целей, являются:

структурирование учебного материала в соответствии с логической связью

теоретических знаний и соответствующих практических навыков;

исключение практики перехода к последующему учебному материалу без

качественного усвоения предыдущего;

ограничение возможности прохождения всего учебного курса дисциплины в

необоснованно короткие сроки;

предоставление обучающемуся доступа к образовательному ресурсу в любое удобное

для него время в течение учебного семестра;

формирование интерактивной системы контроля учебного процесса, включающей

предварительную оценку знаний и выполнение индивидуальных планов освоения

дисциплины;

реализация системы интерактивной своевременной адресной поддержки

обучающемуся в течении всего периода изучения дисциплины.

Структурная схема учебного пособия состоит из функциональных блоков,

содержащих лекционные материалы, лабораторные и практические занятия, тесты,

справочные материалы, коммуникативные функции и функции контроля (рис. 1).

Согласно тематическому плану дисциплины раздел «Метрология» включает 19

учебных занятий, в том числе 11 лекций, четыре лабораторные работы и четыре

практических занятия, посвященных обработке и анализу результатов измерений.

В структуре учебного пособия присутствуют функциональные элементы,

позволяющие контролировать качество приобретенных знаний, с одной стороны, и

управлять процессом последовательного изучении учебного материала, с другой. Такими

элементами являются тестовые задания, выполнение которых предшествует переходу к

новому разделу учебного материала.

Алгоритм функционирования учебного пособия предусматривает переход

обучающегося к изучению нового материала при условии правильного ответа на

определенное количество тестовых вопросов, например, 60 % от их общего числа. При

меньшем числе правильных ответов обучающийся должен повторно изучить

соответствующий материал и выполнить тестовое задание (рис. 2).

115

Л – лекции; ЛР – лабораторные работы; ПЗ – практические занятия; СМ – справочные

материалы; Т – тесты; КР – контрольные работы

Рисунок 1– Блок-схема структуры учебного пособия по метрологии

Л – лекции; ЛР – лабораторные работы; ПЗ – практические занятия; СМ – справочные

материалы; Т – тесты; КР – контрольные работы; > 80 % - выполненный объем задания

Рисунок 2 – Алгоритм функционирования электронного учебного пособия по метрологии

116

Достаточное для перехода к следующему занятию число правильных ответов

устанавливает преподаватель для каждого обучающегося индивидуально на основании

предварительной оценки его базовых знаний, необходимых для усвоения дисциплины. Все

результаты тестирования могут быть учтены преподавателем при окончательной оценке

знаний во время экзамена или зачета с оценкой.

Для исключения возможности необоснованного сокращения времени, затрачиваемого

на изучение дисциплины, в том числе за счет оплачиваемой помощи третьих лиц, в учебном

пособии реализовано ограничение на проработку, например, более 2 учебных занятий в

течении 1 календарного дня. Повторное обращение к материалам ранее успешно пройдённых

учебных занятий может быть доступно обучающемуся в неограниченном количестве и в

любое время.

В тематическом плане по дисциплине «Метрология, стандартизация и сертификация»

для обучающихся по программе очного обучения при изучении раздела «Метрология»

предусмотрено выполнение лабораторных работ и практических заданий под руководством

преподавателя. У обучающихся по программе заочного обучения такая возможность

отсутствует. Поэтому при разработке интерактивного учебного пособия использованы

возможности инфокоммуникационных средств в части визуализации процессов выполнения

лабораторных работ.

Такая визуализация реализуется на основе учебных видеороликов, подготовленных на

лабораторной базе кафедры механики и инженерной графики АГЗ МЧС, или в виртуальном

формате в среде SolidWorks, что позволяет не только получить качественную визуализацию

процесса выполнения лабораторной работы (рис. 3), но и отображать детальную

конструкцию средств измерений.

Рисунок 3 – Фрагмент виртуальной лабораторной работы

Для обработки результатов лабораторных работ в учебном пособии предусмотрено

использование современных пакетных программ, содержащих возможности статистических

методов обработки, анализа и представления данных. Удобной универсальной

вычислительной средой для решения задач обработки экспериментальных данных является

табличный процессор MS Excel, который входит в состав прикладного программного

обеспечения любого персонального компьютера.

117

Выполнению практического задания и лабораторной работы предшествует

прохождение теста. Вопросы в тесте отражают содержание теоретического материала,

знание которого необходимо для правильного понимания содержания практического занятия

и его успешного выполнения. Переход к выполнению практического задания возможен при

условии успешного ответа на соответствующую часть вопросов.

По завершении расчетов и оформления протокола производится оценка правильности

полученных результатов. Доступ к следующему учебному разделу предоставляется

обучающемуся при успешном решении всех заданий и оформлении полученных результатов.

Аналогичный подход реализован и при выполнении лабораторных работ. По

завершении ее выполнения обучающийся оформляет протокол, содержащий исходные

данные, выполненные расчеты, полученные результаты и выводы. Протокол направляется

преподавателю, который проверяет результат, и при его положительной оценке

предоставляет право обучающемуся перейти к освоению следующей учебного раздела. В

случае неудовлетворительной оценки обучающемуся предлагается устранить выявленные

недостатки и повторно направить преподавателю результаты работы.

Метрология как наука имеет достаточно большой понятийный аппарат, без усвоения

которого невозможно успешное ее изучения. Практическое применение полученных знаний

по метрологии требует владения актуальной нормативной, технической и правовой

документацией. С целью предоставления обучающимся такой информации в структуре

учебного пособия предусмотрен справочный блок. В нем находится не только необходимая

нормативно-техническая документация по метрологии, но и ссылки на справочные интернет

ресурсы, такие как Консультант Плюс или Гарант, которые предоставляют доступ к

актуальной нормативно-правовой информации.

Самостоятельное успешное усвоение учебного материала невозможно без

постоянного контроля этого процесса со стороны преподавателя. Для его осуществления в

структуре учебного пособия предусмотрен блок контроля знаний каждого обучающегося.

Доступ к этому блоку предоставлен как преподавателю, так и обучающемуся. Кроме

собственно контроля, функционал блока предусматривает информирование обучающегося о

возможном нарушении им сроков освоения учебного материала в соответствии с

программой обучения, согласованной с преподавателем в период установочной сессии. Вся

информация, поступившая в контрольный блок, сохраняется на весь период обучения.

Одним из наиболее важных функциональных блоков в структуре учебного пособия

является коммуникативный блок. Функционал блока позволяет организовать общение в

инфокоммуникационной среде субъектов обучения – обучающегося и преподавателя.

Изложенный общий подход к формированию учебного пособия по метрологии может

быть использован и для иных технических дисциплин для студентов, обучающихся по

программе заочного обучения.


1. Староверова, Н.А. Проблемы заочного обучения в сфере профессионального

образования // Международный научно-исследовательский журнал. – 2012. – № 4 (4). – С. 29

– 31.

118

2. Гарелина С.А., Горячев А.А. Заяц Е.В Особенности создания электронного

образовательного ресурса по дисциплине «Сопротивление материалов» / С.А. Гарелина, А.А.

Горячев, Е.В. Заяц // ХХIХ межд. н.-практ. конф. «Предотвращение. Спасение. Помощь». –

Химки: АГЗ МЧС России. – 2019. – С. 14 – 18.

3. Лысыч М.Н., Шабанов М.Л., Боровенский В.Р. Перспективы использования

виртуальной метрологической лаборатории в учебном процессе / М.Н. Лысыч, М.Л.

Шабанов, В.Р. Боровенский // Актуальные направления научных исследований XXI века:

теория и практика. –2015, № 5. – С. 355 – 359.

119

УДК 696.2+641.534.06

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ «УМНОЙ РОЗЕТКИ» ДЛЯ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ

ВЗРЫВОВ БЫТОВОГО ГАЗА В КВАРТИРАХ

Парасич И. А.



Тел.: 8(980) 685-44-04


Топоров А. В.





Тел.: 8(920) 678-35-90


Аннотация: проведен анализ существующих способов сигнализации утечки бытового

газа в квартире. Установлены недостатки данных систем безопасности. Предложена идея

использования «умной» бытовой техники для контроля за утечками бытового газа и

наличием задымления. Указано, что использование для этих целей современных бытовых

приборов с доступом в Интернет позволит производить мониторинг опасных факторов в

жилых помещениях. В случае обнаружения утечки газа или задымления такое устройство

может сообщить об этом собственнику жилья, а в дальнейшем – в специальные службы.

Ключевые слова: утечка бытового газа; датчик газа; контроллер; розетка.

USING A «SMART SOCKET» TO PREVENT HOUSEHOLD GAS EXPLOSIONS

IN APARTMENTS

Parasich I. A.




Toporov A. V. Associate Professor, PhD (Technical Sc.), Associate



Russia.

Теl.: 8(920) 678-35-90


Abstract: the analysis of existing methods of signaling the leakage of household gas in the

apartment. The shortcomings of these security systems have been identified. The idea of using

«smart» household appliances to control leaks of household gas and the presence of smoke is

proposed. It is indicated that the use of modern household appliances with Internet access for this

purpose will allow monitoring of dangerous factors in residential areas. If a gas leak or smoke is

detected, such a device can report it to the homeowner, and in the future to special services.

Keywords: household gas leak; gas sensor; controller; socket.

В нашей стране на конец 2019 года уровень газификации по сообщениям министерства

энергетики достиг порядка 70% в городах и 60% в сельской местности. Граждане России

активно используют природный газ как дешёвое, экологичное и практичное топливо. Многие

современные электрические приборы с нагревательным элементом могут быть заменёны на

аналог, работающий за счёт сгорания природного газа. Примерами таких приборов могут быть

кухонные плиты, водонагреватели, печи, тепловые пушки и другие аппараты. Но из-за

120

неисправности, забывчивости людей или детской шалости полезный прибор может стать

источником огромной опасности. К тому же за газовым оборудованием непосредственно в

квартире следит сам собственник. Так, если владелец намерен покинуть квартиру больше чем на

сутки, он обязан закрыть краны на ответвлениях ко всему газовому оборудованию, кроме

отопительного, которое рассчитано на непрерывную работу и оснащено автоматикой

безопасности. Последнее нужно отключать, если собственник планирует не возвращаться в

квартиру 48 часов и больше. Но далеко не всегда эти правила соблюдаются. Кроме того,

современные законы нашей страны не обязывают устанавливать в квартирах анализаторы

утечки бытового газа. Такие датчики могли бы обеспечить своевременное обнаружение утечки

газа, что способствовало бы устранению возможности взрыва.

Современная наука гигантскими шагами развивает технику, которая в свою очередь

занимает всё более важное место в жизни людей. Вместе с этим растёт риск и техногенных

чрезвычайных ситуаций разного масштаба. Наиболее частыми из них, конечно, являются

локальные чрезвычайные ситуации, например, пожары в квартирах и объектах инфраструктуры

и сферы услуг, последствия утечки бытового газа. Конечно, современные средства спасения

могут обеспечить качественную локализацию и ликвидацию последствий, но они не

предотвращают возникновения таких ситуаций.

Наиболее эффективны действия по ликвидации чрезвычайной ситуации на стадии её

возникновения. Для этого необходимы средства обнаружения неисправностей в оборудовании,

технике правилах эксплуатации [1]. Для установления факта утечки газа могут использоваться

газовые сигнализаторы. Данный прибор представляет собой устройство с датчиком газа и

звуковой извещатель [2]. Этот аппарат позволяет определить, что концентрация газа в

помещении превышает норму. Но владелец может узнать об этом, если он находится

непосредственно в этом помещении или в смежных с ним. Также существуют бытовые

детекторы-сигнализаторы утечки газа удаленного контроля. Они позволяют передать сигнал

владельцу по GSМ-связи. Это ещё больше снижает риск воспламенения бытового газа, но, за

время, пока хозяин квартиры примет какие-либо меры, любая вспышка или искра может вызвать

взрыв. Наиболее вероятным источником искры является электрооборудование, поэтому при

получении датчиком сигнала, о повышенной концентрации необходимо полностью отключить

электроприборы от питания. Так как практически все бытовые приборы подключаются к сети

при помощи розеток, целесообразно связать датчик со смартфоном владельца и реле, которое

будет отключать розетку при поступлении сигнала. Такая система даёт возможность хозяину

квартиры узнать об утечке газа в квартире, а также снизить риск воспламенения до прибытия

газовой службы.

Предлагаемая система не может в данный момент заменить «профессиональные»

системы контроля и сигнализации, однако, способна повысить уровень защищенности

индивидуального жилищного фонда. При поступлении сигнала о загазованности или

задымлении собственник сможет самостоятельно принять меры по информированию

специальных служб о происшествии.

В настоящее время среди всего многообразия бытовой техники наибольшей

популярностью пользуются устройства имеющие доступ к сети Интернет, т.н. «умные

устройства». Отличительной особенностью таких приборов является возможность

дистанционного управления их работой и наличие обратной связи. Среди всего спектра умной

121

бытовой техники наибольший интерес представляет та, что используется на кухне. И если

«умный» чайник или кофеварка могут у кого-то и не «прижиться», то электрические розетки

имеются повсеместно. Поэтому, придание этому бытовому прибору функций контроля за

утечкой газа или задымлением является самым перспективным.

На рис. 1 представлена блок-схема такого устройства. Устройство включает в себя датчик

1 реагирующий на утечку природного или сжатого газа при превышении предельно допустимой

концентрации, сигнал от которого поступает на контроллер 2. Контроллер 2 обрабатывает

сигнал и формирует извещение передающееся абоненту при помощи блока связи 3. Блок связи 3

может быть подключен к сетям беспроводного доступа Internet например с использованием

интерфейсов WI-FI, GPRS либо других. Также контроллер 2 передаёт сигнал на релейный блок

4, который отключает потребители от сети.

Рисунок 1 – Блок-схема устройства

Данная блок-схема может быть реализована на различных аппаратных платформах.

При проведении испытаний целесообразно использовать наиболее доступную и легко

программируемую.

Такой платформой может быть Arduino. Arduino — это семейство программируемых

микроконтроллеров для легкого создания средств автоматики. Для использования Arduino не

нужно иметь специализированное оборудование (кроме самого микроконтроллера). Так же

нет необходимости в профильном образовании по электротехнике или программированию.

Arduino имеет полностью открытую архитектуру. Поэтому есть множество

производителей во многих странах мира. Первые представители семейства этих

микроконтроллеров были разработаны в Италии. Позже производство появилось и в Китае,

что сделало Arduino более дешевым и распространенным.

Arduino — это электронная основа, которая позволяет создавать разнообразные

электронные устройства. Для того что бы начать нужен только сам микроконтроллер и

компьютер с USB портом.

122

В ходе работы над проектом использовался микроконтроллер Arduino, на базе

которой был реализован алгоритм работы «умной» розетки с датчиком газа. Связь со

смартфоном на начальном этапе осуществлялась по протоколу Bluetooth. В дальнейшем

предполагалось использовать протокол GPRS. Созданный прототип устройства обеспечивал

дистанционное включение электроприборов подключенных к розетке и передачу на

смартфон сигнала тревоги при имитации утечки газа.

Представленное устройство даёт возможность ещё на этапе появления первых

признаков выявить возникающую чрезвычайную ситуацию, а также практически полностью

устранить риск взрыва бытового газа. Данная система должна в разы снизить риск пожаров и

взрывов в жилом секторе.


1. Пожарная и аварийно-спасательная техника: учебник: в 2 ч. Ч. 1 / М.Д.

Безбородько, С.Г. Цариченко, В.В. Роенко и др.; под ред. М.Д. Безбородько. – М.: Академия

ГПС МЧС России, 2012. – 353 с.

2. Технические средства проведения и обеспечения аварийно-спасательных работ:

справочное пособие. – М.: НПЦ «Средства спасения», 2009. – 256 с.

123

УДК 34.06

РЕАЛИЗАЦИЯ РЕКОМЕНДАЦИЙ ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ ОБСЛУЖИВАНИЮ

И РЕМОНТУ ПОЖАРНОЙ ТЕХНИКИ В КОНТРАКТАХ ЖИЗНЕННОГО ЦИКЛА

Покровский А. А.

доцент, кандидат технических наук,




России».

Тел.: 8(910) 667-27-81


Аннотация: рассмотрены вопросы совершенствования нормативной базы с целью

повышения эффективности технического обслуживания и ремонта пожарной техники.

Разработаны рекомендации по техническому обслуживанию и ремонту пожарной техники.

Рекомендации отражают вопросы технического обслуживания и ремонта по видам,

периодичности и месту их проведения. Показана реализация данных рекомендаций, как в

контрактах жизненного цикла, так и в виде приложения к контракту в форме технического

задания для организаций, осуществляющих техническое обслуживание и ремонт пожарной

техники. Отмечены достоинства перехода на контракты жизненного цикла, в которых

исполнитель, обладающий определенным опытом в данной сфере услуг, позволит повысить

качество выполняемых работ.

Ключевые слова: техническое обслуживание; ремонт; пожарная техника;

рекомендации, контракт.

IMPLEMENTATION OF MAINTENANCE RECOMMENDATIONS

AND REPAIR OF FIRE EQUIPMENT IN LIFE CYCLE CONTRACTS

Pokrovsky A. A.

Associate Professor, PhD (Technical Sc.), Lecturer

of Department of Mechanics, Repair and Machine

Parts, Ivanovo Fire Rescue EMERCOM of Russia.

Теl.: 8(910) 667-27-81


Abstract: issues of improving the regulatory framework in order to improve the efficiency of

maintenance and repair of fire fighting equipment are considered. Recommendations on the

maintenance and repair of fire fighting equipment have been developed. The recommendations

reflect the issues of maintenance and repair by type, frequency and location. The implementation of

these recommendations is shown, both in life-cycle contracts, and as an annex to the contract in the

form of technical specifications for organizations engaged in maintenance and repair of fire fighting

equipment. The merits of the transition to life cycle contracts are noted, in which the contractor,

with some experience in this service sector, will improve the quality of work performed.

Keywords: maintenance; repair; fire appliances; recommendations, contract.

124

Поддержание пожарной техники в технически исправном состоянии в первую очередь

зависит от уровня и условий развития и функционирования производственно-технических

предприятий автомобильного транспорта, которые представляют собой совокупность зданий,

сооружений, оборудования, приспособлений и устройств.

Организацию технического обслуживания (ТО) и ремонта чаще всего осуществляют по

одной из ниже приведенных форм:

выполнение работ осуществляют организации, которые непосредственно занимаются

эксплуатацией техники;

работы выполняют станции ТО, т.е. организации, которые не производят и не

эксплуатируют технику;

ремонтные работы осуществляют крупные машиностроительные предприятия.

ТО автомобилей в Российской Федерации в прежние годы осуществлялось чаще всего

организациями, которые непосредственно занимались эксплуатацией техники, т.е. так

называемыми предприятиями комплексного типа, в задачи которых входило выполнение

транспортной работы, производство работ по ТО и ремонту. Предприятия данной группы

обладали соответствующей производственно-технической базой, производственным и

обслуживающим персоналом, системой управления производством.

Принципы проведения ТО и ремонтов пожарных автомобилей определяет система ТО,

которая представляет перечень средств и нормативно-технической документации, необходимых

для поддержания в работоспособном состоянии автомобилей. Основой эффективной

эксплуатации автомобилей является планово-предупредительная система. Данная система

позволяет обеспечить исправное состояние автомобилей при минимальной себестоимости.

В свою очередь эффективность работы пожарных автомобилей, пожарного оборудования

и пожарно-технического вооружения определяется основными эксплуатационно-техническими

показателями – надёжностью, долговечностью, максимальной производительностью,

экономичностью. С течением времени эти показатели постепенно снижаются.

В настоящее время в ряде регионов нашей страны была проведена оптимизация штатов в

отрядах технической службы, специализировавшиеся исключительно на ремонте пожарной

техники, также была изменена их организационно правовая форма и государственное задание.

Поэтому стала широко распространена следующая управленческо-технологическая схема по

обслуживанию техники: предэксплуатационное обслуживание (торговый центр) – эксплуатация

(пожарно-спасательная часть) – ТО (станция ТО, дилер) – ремонтные работы (станция ТО,

дилер).

Данная управленческо-технологическая схема реализуется ввиду недостаточных

возможностей производственно-технических центров, особенно в области ТО. Это приводит к

применению в соответствии с нормативными документами тендерной системы закупок для

обеспечения нужд подразделений пожарной охраны. В тоже время в ряде западных стран

отсутствуют какие-либо нормативные документы, регулирующие данный порядок, а

реализуется «Система жизненного цикла», в соответствии с которой фирмы-производители

занимаются обслуживанием изделия от его производства до утилизации. Поэтому для

строительства подобной эффективной системы в нашей стране, работающей по таким

принципам, нужно в первую очередь внести изменения в нормативную документацию,

регламентирующую вопросы ТО и ремонта техники. Решение данного вопроса позволит

125

перейти к созданию центров подготовки специалистов по обслуживанию и ремонту техники.

Данная система планирует начать работу в 2020 году лишь в Минобороны РФ.

Появление новых моделей автомобилей, как отечественного, так и зарубежного

производства, требует различных подходов к организации технической эксплуатации. Это

обусловлено такими факторами, как более высокие значения пробегов между регулярными ТО,

эксплуатация автомобилей различных марок и годов производства. Также одним из важных

факторов является быстрое развитие фирменных сервисов, которые имеют разветвленную сеть

дилерских центров, а также предоставляют услуги по гарантийному и послегарантийному

обслуживанию подвижного состава, его ремонту.

Но стоит отметить, что взаимодействие с дилерскими компаниями не всегда является

оптимальным решением, так как приходится учитывать такие факторы, как количественный и

качественный состав техники в гарнизоне, удаленность ремонтных компаний от пожарно-

спасательных подразделений.

Часто приходится сотрудничать с частными непрофильными организациями, а Главным

управлениям по субъектам РФ приходится проводить конкурсные процедуры в виде открытых

электронных аукционов на право заключения контрактов на ремонт и ТО техники. При

проведении данных процедур заказчики несут определенные риски, такие как

недобросовестность исполнителя, уклонение от заключения контракта, непрофессионализм в

данной сфере.

Изложенные проблемные вопросы прямо или косвенно затрагивают нормативно-

правовую базу в сфере ТО и ремонта пожарной техники [1 – 3]. В настоящее время ремонт и ТО

пожарной техники, стоящей на вооружении в пожарно-спасательных частях пожарно-

спасательных гарнизонов, регламентирует приказ МЧС России от 18.09.2012 г. № 555 «Об

организации материально-технического обеспечения системы Министерства Российской

Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации

последствий стихийных бедствий» и годовым планом материально-технического обеспечения.

Но перечень конкретных общих мероприятий по ТО и ремонту техники в данном документе не

отражается. Поэтому при выполнении ТО и ремонта техники работники должны

руководствоваться инструкциями предприятий-изготовителей конкретной модели автомобиля.

Усовершенствования нормативной базы в данной области направлены на разработку

рекомендаций, которые будут содержать перечень общих мероприятий по соответствующим

видам ТО и ремонтов, направленных на применение единых требований и подходов к данному

вопросу не только в отдельном гарнизоне, но и повсеместно.

Нами разработаны рекомендации, в которых изложены основные мероприятия по всем

видам ТО и проведению ремонтов пожарной техники: ежедневному ТО, ТО на пожаре и по

возвращении с пожара, первому ТО, второму ТО пожарной техники, сезонному ТО, проведению

ремонта пожарной техники. Реализация разработанных рекомендаций в виде нормативно-

правового документа позволит, на наш взгляд, более рационально организовать работу по ТО и

ремонту пожарной техники. Так как в данных рекомендациях более подробно изложены не

только виды и периодичность проводимых мероприятий, но и подробно рассмотрена

последовательность действий персонала, направленных на поддержание пожарной техники в

надлежащем состоянии и постоянной боевой готовности. Данные рекомендации могут быть

эффективно реализованы в контрактах жизненного цикла.

126

Контракты жизненного цикла внедрены за рубежом и зарекомендовали себя с

положительной стороны. Данная модель договорных отношений позволяет государственному

заказчику снизить часть эксплуатационных рисков и сконцентрировать свое внимание только на

основных этапах ремонтных операций и контроле качества выполненных работ. Поэтому после

ввода пожарной техники в эксплуатацию ответственность за поддержание ее в исправном

состоянии может быть возложена на завод-изготовитель или на частное лицо, с которым

заключен контракт жизненного цикла. Объем текущих расходов будет зависеть от степени

качества исполнения работ по ремонту и обслуживанию пожарной техники.

Контракты жизненного цикла обладают рядом достоинств для государственных и

муниципальных органов власти. Они позволят отказаться от создания значительных резервов

бюджетных средств, так как в данном случае оплата будет происходить поэтапно с момента

ввода техники в эксплуатацию, а затем в соответствии с требованиями нормативных документов

по ее ремонту и ТО. При дефиците бюджетных средств контракты жизненного цикла дают

возможность развивать социальную инфраструктуру. Появляется возможность планирования

расходов для выполнения договоров. Организации, взявшие на себя обязательства по

исполнению контрактов жизненного цикла, могут иметь возможность долгосрочного

бюджетного финансирования, что позволит обслуживать долговые обязательства, возвратность

и доходность вложенных средств. Одновременно с этим организации смогут выбирать способы

и средства для реализации своей деятельности путем внедрения новых современных технологий,

способствующих повышению производительности труда и снижению издержек.

Широкое применение контрактов жизненного цикла в Российской Федерации стало

возможно после принятия изменений в Федеральный закон от 05.04.2013 № 44-ФЗ «О

контрактной системе в сфере закупок товаров, работ, услуг для обеспечения государственных и

муниципальных нужд». Однако, данные изменения затрагивают в основном объекты

инфраструктуры. Нет возможности заключения подобных контрактов в вопросах ремонта и

обслуживания военной техники и транспорта. Реализация контрактов жизненного цикла в

государственном секторе сегодня возможна в соответствии с Федеральным законом от 21 июля

2005 г. № 115-ФЗ «О концессионных соглашениях» при строительстве и эксплуатации платных

автодорог, оборонных заказов и т.д. Еще одной проблемой является то, что термин «Контракт

жизненного цикла» отсутствует как нормативное понятие. Также к правовой неопределенности

приводит конкуренция норм Федеральных законов №№ 44-ФЗ и 115-ФЗ. Это приводит к

дополнительным рискам для инвесторов и снижению интереса к долгосрочным контрактам

данного типа.

Поэтому термин «Контракт жизненного цикла» необходимо закрепить в нормативном

виде, определив общие характеристики таких контрактов, и дать возможность их реализации в

различных организационно-правовых формах. Еще одной проблемой является различие

подходов к структурированию и сопровождению контрактов жизненного цикла в зависимости

от предмета договора. Данные контракты можно разделить на два вида: договоры на объекты

инфраструктуры и договоры на поставку, ТО и ремонт техники. Структура и характер

договорных отношений в данных контрактах будут различными.

Разработанные рекомендации по видам, периодичности и месту проведения, ТО и

ремонта пожарной техники могли бы служить как рекомендациями, так и ТЗ к контрактам

жизненного цикла. Контракты жизненного цикла на ремонт и ТО пожарных автомобилей могут

127

заключаться с отрядами технической службы, либо с представительствами заводов

изготовителей.

Отряды технической службы в настоящее время в МЧС России практически

отсутствуют. Если восстановить данное направление и возложить на него обязанности

проведения ТО и ремонта пожарной техники, а также выдать соответствующее государственное

задание в рамках контрактов жизненного цикла, то отпала бы необходимость в проведении

конкурсных процедур, где каждый раз подрядчиком может быть практически любое лицо

имеющее аккредитацию на торговых площадках.

Уход от контрактной системы в сфере закупок и переход на контракты жизненного

цикла, где исполнитель будет обладать определенным опытом в данной сфере услуг, позволит

увеличить качество выполняемых работ по ТО и ремонту пожарной техники. Контракты

жизненного цикла, заключенные с отрядом технической службы, либо с представительствами

заводов изготовителей не только включают в себя ТО и ремонт пожарной техники, но и будут

гарантировать ее утилизацию.

Таким образом, разработанные рекомендации по ТО и ремонту пожарной техники могут

быть применимы в контрактах жизненного цикла и могут идти приложением к контракту, как ТЗ

для организаций, осуществляющих техническое обслуживание и ремонт пожарной техники.

Система контрактов жизненных циклов позволит освободить учреждения МЧС России от

проведения конкурсных процедур определения поставщиков, что повысит качество результата

выполняемых работ, так как пожарная техника будет обслуживаться у единственного

исполнителя (дилера), а не быть предметом тендерной системы закупок, в которой любой

участник этой системы может стать исполнителем контракта. Также данная система позволит

решить проблемные вопросы по утилизации устаревшей и вышедшей из строя пожарной

техники.


1. Федеральный закон от 21 июля 2005 г. № 115-ФЗ «О концессионных соглашениях».

[Электронный ресурс]. Режим доступа:


2. Федеральный закон от 05.04.2013 № 44-ФЗ «О контрактной системе в сфере

закупок товаров, работ, услуг для обеспечения государственных и муниципальных нужд».

[Электронный ресурс]. Режим доступа:


3. Приказ МЧС России от 18.09.2012 г. № 555 «Об организации материально-

технического обеспечения системы Министерства Российской Федерации по делам

гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных

бедствий». [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://docs.cntd.ru/document/499015416

(дата обращения: 04.03.2020).

128

УДК 62.799

ПРОЕКТ МОБИЛЬНОГО КОМПЛЕКСА ДЛЯ ОБСЛУЖИВАНИЯ

И РЕМОНТА БАЛЛОНОВ ДАСВ






России».

Тел.: 8(905) 058-10-60


Аннотация: в данной статье предложено техническое решение по созданию

конструкции мобильных комплексов (станций) для ремонта и обслуживания баллонов для

дыхательных аппаратов газодымозащитной службы. Разрабатываемый автомобиль

предлагается использовать для проведения ремонта и обслуживания баллонов ДАСВ в

пожарно-спасательных частях подразделений МЧС России и непосредственно на пожарах.

Мобильную мастерскую предлагается изготовить на базе полноприводного грузовика ГАЗ-

66 с колесной формулой 4х4. Данная модель грузовика предназначена для движения в

сложных дорожных условиях и по бездорожью.

Ключевые слова: пожарный; баллон; сжатый воздух; мобильная мастерская;

обслуживание.

PROJECT OF A MOBILE COMPLEX FOR MAINTENANCE

AND REPAIR OF DASV CYLINDERS

Puchkov P. V.




Теl.: 8(905) 058-10-60


Abstract: this article offers a technical solution for creating a design of mobile complexes

(stations) for the repair and maintenance of cylinders for breathing apparatus of the gas-smoke

protection service. The developed vehicle is proposed to be used for repair and maintenance of

DASV cylinders in fire and rescue units of the Russian emergencies Ministry and directly on fires.

The mobile workshop is proposed to be manufactured on the basis of a four-wheel drive GAZ-66

truck with a 4x4 wheel formula. This model of truck is designed for driving in difficult road

conditions and off-road.

Keywords: fireman; balloon; compressed air; mobile workshop; maintenance.

В данной статье предложено решение и обоснована возможность применения

мобильных комплексов (станций) для обслуживания баллонов для дыхательных аппаратов

газодымозащитников. Своевременная заправка, проведение ремонтных работ и технического

129

обслуживания баллонов ДАСВ позволит в значительной степени повысить их готовность к

применению по назначению в пожарно-спасательных частях, в которых отсутствуют

стационарные базы газодымозащитной службы. На наш взгляд, одна такая мобильная

мастерская будет способна обслуживать несколько пожарно-спасательных частей на

территории субъекта РФ.

В настоящее время созданы специализированные базы, которые позволяют проводить

установленный перечень работ по обслуживанию баллонов ДАСВ. Однако количество таких

баз ГДЗС невелико. Решить данную проблему возможно за счет создания передвижных

мобильных комплексов, оснащенных необходимым оборудованием для испытания баллонов

и их ремонта.

Разрабатываемый автомобиль предлагается использовать для проведения ремонта и

обслуживания баллонов ДАСВ в пожарно-спасательных частях подразделений МЧС России.

При оценке необходимости использования такого вида мастерской учитывается количество

ДАСВ, находящихся на вооружении, а также удаленность пожарно-спасательных частей от

специализированных баз ГДЗС. В зависимости от этих параметров можно определить

востребованность и загруженность мобильной мастерской. При наличии такой мастерской

снизится потребность доставлять баллоны из нескольких пожарно-спасательных частей на

стационарную базу ГДЗС. Это позволит снизить затраты на топливо и временные затраты в

пути следования до базы и обратно. При этом качество проведения обслуживания и ремонта

баллонов будут обеспечивать квалифицированные специалисты. Кроме проведения заправки

баллонов, их испытаний и ремонта, мобильная мастерская может решать и другие задачи,

например, проведение ремонтных работ пожарной техники.

При проектировании передвижной мастерской для проведения обслуживания и

ремонта баллонов ДАСВ решались следующие задачи:

разработка оптимальной комплектации универсального кузова мобильной

мастерской;

определить необходимый набор инструментов и оборудования, используя который

можно качественно проводить все виды технического обслуживания и ремонта баллонов

ДАСВ;

выбор шасси для создания мобильной мастерской.

В результате выполнения перечисленных мероприятий был создан проект и

трехмерная модель мобильной мастерской (рис. 1) [1; 2].

Мобильную мастерскую предлагается изготовить на базе полноприводного грузовика

ГАЗ-66 с колесной формулой 4х4. Данная модель грузовика предназначена для движения в

сложных дорожных условиях и по бездорожью. Данное шасси имеет ряд достоинств:

превосходное расположение центра тяжести, практически равная нагрузка на переднюю и

заднюю ось; компактность за счёт кабины над двигателем [3]. Высокая проходимость

автомобиля по бездорожью позволит использовать мобильную мастерскую и в условиях

сельской местности. Расход бензина сравнительно небольшой – 20 л/100 км при движении со

скоростью 60 км/ч. Грузоподъемность ГАЗ-66 составляет 2000 кг, что достаточно для

оснащения кузовом унифицированным нулевого (нормального) габарита (КУНГ) и всем

необходимым оборудованием. Можно предусмотреть выносной слесарный верстак для

проведения некоторых видов работ за пределами КУНГа автомобиля, т.е. на улице. На

130

крыше КУНГа необходимо смонтировать багажник, как показано на рис. 1. Данный

багажник можно использовать для перевозки пустых баллонов ДАСВ. В корпусе КУНГа

должны быть установлены световые окна для обеспечения необходимого уровня

освещенности рабочего места, т.к. большинство ремонтных работ производят в КУНГе на

оборудовании [3; 4].

Рисунок 1 – Трехмерная модель мобильной мастерской для обслуживания баллонов ДАСВ

Разрабатываемый передвижной комплекс предполагается оснастить следующим

оборудованием: слесарный верстак, емкость для проверки баллонов на герметичность, стенд

для откручивания вентилей, компрессор для испытания и компрессор для заправки баллонов,

стеллажи для баллонов, слесарный инструмент и другие необходимые устройства,

приспособления и инструмент (рис. 2). В зависимости от функционального назначения

мобильного комплекса компоновка оборудования может отличаться от компоновки,

представленной на рис. 2.

Рисунок 2 – Трехмерная модель мобильной мастерской

для обслуживания баллонов ДАСВ (без кунга)

131

Предполагаемая общая стоимость оснащения мастерской оборудованием без учета

стоимости автомобиля составит около 870000 рублей. Рассчитанная сумма в значительной

степени будет ниже, чем затраты на организацию стационарной мастерской.

Таким образом, предлагаемое техническое решение по перепрофилированию

полноприводного грузового автомобиля ГАЗ-66 в мобильный комплекс для обслуживания и

ремонта баллонов ДАСВ позволит оперативно и качественно осуществлять все необходимые

виды работ с баллонами, что в конечном итоге должно способствовать повышению

готовности пожарно-спасательных подразделений к выполнению боевых задач.


1. Азизов И.И. Актуальность разработки и применения мобильных подъемных

устройств для проведения ремонта пожарной техники / И.И. Азизов, А.В. Карханов, В.В.

Киселев // Сб. мат. IX Всеросс. н.-практ. конф. «Надежность и долговечность машин и

механизмов». – Иваново: ИПСА. – 2018. – С. 3 – 5.

2. Зарубин В.П., Топоров А.В., Киселев В.В., Яковенко Т.А. Разработка передвижной

мастерской для проведения технического обслуживания пожарных автомобилей / В.П.

Зарубин, А.В. Топоров, В.В. Киселев, Т.А. Яковенко // Техносферная безопасность. – 2017. –

№ 4 (17). – С. 3 – 7.

3. Российская автотранспортная энциклопедия. Техническая эксплуатация. Том 3. –

М.: 2008. – 426 с.

3. ГАЗ-66 на службе в ВДВ СССР. [Электронный ресурс]. Режим доступа:

https://trucksreview.ru/gaz/gaz-66-tehnicheskie-harakteristiki.html#2 (дата обращения:

01.03.2020).

4. Киселев В.В. Повышение качественных характеристик моторных масел за счет

введения присадок / В.В. Киселев, А.В. Топоров, С.А. Никитина и др. // Мат. между. н.-тех.

конф. «Состояние и перспективы развития электро- и теплотехнологии» (XVIII

Бенардосовские чтения) – Иваново, 2015. – С. 330 – 333.

132

УДК 614.841

АНАЛИЗ ПРИЧИН ПОЖАРОВ НА ЛИЧНОМ И ОБЩЕСТВЕННОМ ТРАНСПОРТЕ






России».

Тел.: 8(905) 058-10-60


Аннотация: в данной статье приведен анализ причин возникновения пожаров на

транспортных средствах, а именно: неисправность электропроводки, утечка горючих

жидкостей, поджоги и человеческий фактор. По статистике на первом месте по числу

пожаров на автотранспорте занимает короткое замыкание электропроводки, на втором месте

– возгорание горючих жидкостей (топлива, смазочных материалов) после их утечки и

попадании на нагретые поверхности двигателя. На третьем месте по данным статистики

пожары на автотранспорте возникают из-за преступного умысла – поджога.

Ключевые слова: пожар; транспорт; поджог; моторный отсек.

ANALYSIS OF THE CAUSES OF FIRES ON PERSONAL AND PUBLIC TRANSPORT

Puchkov P. V.




Теl.: 8(905) 058-10-60


Abstract: this article analyzes the causes of fires on vehicles, namely: faulty wiring, leakage

of flammable liquids, arson, and the human factor. According to statistics, the first place in the

number of fires on vehicles is occupied by a short circuit of electrical wiring, the second place-the

ignition of flammable liquids (fuel, lubricants) after they leak and hit the heated surface of the

engine. In third place according to statistics, motor vehicle fires occur due to criminal intent –

arson.

Keywords: fire; transport; arson; engine compartment.

Рассматривая статистику пожаров на транспорте, можно заметить, что ежегодно

происходит увеличение числа пожаров, в том числе на автомобильном транспорте, причем темпы

роста количества пожаров превосходят прирост мирового автомобильного парка [1; 2].

Как известно, пожары на транспорте можно отнести к двум основным группам по

причине их возникновения, это:

пожары, произошедшие вследствие технических проблем с транспортным средством

или вследствие различных аварий;

133

поджоги.

Попытаемся разобраться, что же является необходимым условием возникновения

пожара. Для возникновения пожара необходимо, чтобы были выполнены три условия

(«Треугольник горения»), а именно наличие: горючего вещества (горючих материалов),

окислителя и источника зажигания. Если мы исключим хотя бы один из этих компонентов,

процесс горения будет невозможен. Проведя анализ пожаров по данной проблематике, были

выявлены три основных места в автомобиле, где располагался источник зажигания:

моторный отсек;

салон;

багажник.

В роли горючих материалов в автомобиле могут выступить: топливо; салон

автомобиля, изготовленный из полимерных материалов; электропроводка и др. Здесь

необходимо упомянуть, что в последние годы при производстве легковых автомобилей,

растет доля использования деталей, изготовленных из горючих полимерных материалов.

Многие металлические детали автомобиля заменяют на более легкие, коррозионностойкие

пластиковые. По этой причине при возникновении загорания в автомобиле, они

стремительно горят, создавая достаточно высокие температуры. После пожара автомобили

не подлежат восстановлению за редким исключением.

В большинстве случаев пожары первой группы на транспорте происходят в

результате короткого замыкания электропроводки автомобиля (электротранспорта) или его

сервисных устройств (сигнализации). Например, 16 октября 2015 года в городе Смоленске на

улице Тенишевой произошло возгорание трамвая вследствие короткого замыкания проводки

(рис. 1). После пожара салон трамвая выгорел полностью и восстановлению не подлежит.

Рисунок 1 – Пожар в трамвае вследствие короткого замыкания (г. Смоленск)

Источник зажигания в автомобиле имеет свои специфические особенности. В первую

очередь это связано со спецификой работы системы зажигания, электроснабжения

автомобиля. Конечно, не всё электрооборудование автомобиля можно отнести к

потенциально пожароопасному. Причиной пожара в транспортном средстве может стать

неисправная электропроводка или электрооборудование.

134

Достаточно часто возгорание в автомобиле происходит из-за аварийной работы

электрооборудования. Причины этого могут быть различные. Первая причина – это

окисление контактных групп, клемм токоведущих цепей. Окисная пленка не обладает такой

высокой электропроводностью, как металл, поэтому образовавшаяся на клеммах оксидная

пленка резко повышает переходное сопротивление при протекании тока. Данный факт

приводит к нагреванию контактной группы вплоть до возгорания.

Второй причиной является нарушение изоляции электропроводки. Очень часто

изоляционный слой электропроводки повреждают грызуны. В зимний период, когда

двигатель автомобиля еще теплый, крысы забираются в моторный отсек, чтобы погреться,

они-то и повреждают изоляцию электропроводки. Поэтому не стоит ставить личный

автомобиль на стоянку около помоек и мусорных контейнеров крупных магазинов.

Третьей причиной пожара на транспорте может стать аварийная работа

электрооборудования вследствие заводского дефекта. Часто короткое замыкание на

автомобиле происходит из-за короткого замыкания противоугонной сигнализации,

установленной неквалифицированными специалистами. Также следует помнить, что

электроизоляция токоведущих жил, изготовленная из ПВХ, подвержена процессу

естественного старения под воздействием различных факторов окружающей среды. Чем

старше автомобиль, тем выше вероятность короткого замыкания из-за нарушения

целостности изоляционного покрытия.

Другой причиной пожаров на транспорте являются утечки различных горючих

жидкостей – топлива, жидких смазочных материалов, газообразного топлива, которые

загораются при контакте с нагретыми поверхностями автомобиля. Например, пожар в

пассажирском автобусе в г. Ташкенте вследствие неисправности топливной системы

представлен на рис. 2.

Рисунок 2 – Пожар в пассажирсом автобусе «Merсedes Benz Low Conecto» (г.Ташкент)

В зависимости от вида используемого топлива и условий окружающей среды с учетом

геометрических и пространственных характеристик автомобиля, возможны различные

последствия. Более детально это можно описать так, что в результате аварии вследствие

дорожно-транспортного происшествия автомобиль может опрокинуться. Он может находиться

на дороге вверх колесами и даже совсем вылететь с трассы в кювет. Именно характер

положения автомобиля в пространстве относительно нормального будет оказывать решающее

значение на характер возникновения и распространения пламени по конструкции автомобиля.

135

В роли окислителя выступает кислород воздуха, здесь не может быть ничего нового или

специфического, так как все легковые автомобили эксплуатируются в условиях атмосферы. Да

и сама их конструкция не приспособлена к изменениям концентрации кислорода. Только

конструкция автомобиля, специально созданного или приспособленного для эксплуатации в

условиях, отличающихся от обычных, может иметь свои характерные черты [3; 4]. Однако

наличие ветра и его скорость играют большую роль в распространении пламени. Приток

свежего воздуха приводит к повышению интенсивности горения в несколько раз.

Очень важно владельцам автотранспортных средств периодически проводить

визуальный осмотр моторного отсека и топливных систем на предмет возникновения утечки

горючей жидкости – бензина или газа. Также следует помнить, что признаком утечки

топлива (бензина, газа) является появление характерного запаха в салоне автомобиля.

Что касается поджогов, то согласно статистики, в промышленно развитых странах

этот фактор является основным (рис. 3).

Рисунок 3 – Поджог легковых автомобилей (г. Самара)

Убытки от поджогов автомобильного транспорта значительны и составляют

миллиарды долларов в год [5 – 7].

В данном же случае, развитие пожара может начинаться с любого места конструкции

легкового автомобиля, которое выберет поджигатель. Здесь уже возможны иные места

возникновения пожара:

бензобак автомобиля;

корпус автомобиля.

В современном обществе появилась еще одна проблема – это умышленное

уничтожение личного автотранспорта с помощью огня. Мотивы поджога чужого имущества

могут быть самые разные: месть, рэкет, пиромания, вандализм, недобросовестная

конкуренция, акции протеста против непопулярных действий правительства и т.д. [8].

Нельзя забывать о еще одной причине, которая может повлиять на возникновение

пожара – это водитель. По статистике именно водитель является в большинстве случаев

виновным в возникновении дорожно-транспортного происшествия.

Достаточно часто нарушение правил дорожного движения, невнимательность,

лихачество или беспечность водителя приводит в дорожно-транспортным происшествиям с

тяжелыми последствиями. При крупном ДТП часто происходит повреждение топливных

136

систем, столкнувшихся автомобилей, разлив топлива и его воспламенение. Поэтому

человеческий фактор – это один из главных факторов возникновения пожара на

автотранспорте.

В качестве вывода хотелось бы отметить, что в настоящее время необходимо более

внимательно относится к проблеме пожаров на транспорте, решать вопрос с пожарами на

легковых автомобилях: совершенствовать и обновлять нормативно-правовую базу,

проводить профилактическую и экспериментально-лабораторную работу, стимулировать

граждан на переход к более эколого- и пожаробезопасным видам транспорта – транспорта,

работающего на электричестве.


1. Брушлинский Н.Н. Мировая пожарная статистика в начале XXI века / Н.Н.

Брушлинский, С.В. Соколов // Пожарная безопасность. – 2005. – № 5. – С. 78 – 88.

2. Чешко И.Д. Технические основы расследования пожаров: Методическое

пособие / И.Д.Чешко. – М.: ВНИИПО, 2002. – 330 c.

3. Киселев В.В. Повышение качественных характеристик моторных масел за счет

введения присадок / В.В. Киселев, А.В. Топоров, С.А. Никитина и др. // Мат. между. н.-

тех. конф. «Состояние и перспективы развития электро- и теплотехнологии» (XVIII

Бенардосовские чтения) – Иваново, 2015. – С. 330 – 333.

4. Исхаков Х.И. Пожарная безопасность автомобиля / Х.И. Исхаков, А.В. Пахомов,

Я.Н. Каменский. – М.: Транспорт, 1987. – 87 с.

5. Пожары и пожарная безопасность в 2004 году: Статистический сборник / Под

общей редакцией Н.П. Копылова. – М.: ВНИИПО, 2005. – 139 с.


общей редакцией Е.А. Серебренникова, А.М. Матюшина. – М.: ВНИИПО, 2002. – 270 с.


общей редакцией Е.А. Серебренникова, Е.А. Мешалкина. – М.: ВНИИПО, 1998. – 236 с.

8. Managing – to Prevent arson // Fire Prev. – 1996. – № 228. – P. 6.

137

УДК 614.841

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ КОМПЬЮТЕРНОГО ОБУЧЕНИЯ

НА ПРИМЕРЕ РАБОТЫ С МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫМИ

ИНТЕРАКТИВНЫМИ УЧЕБНО-ТРЕНИРОВОЧНЫМИ КОМПЛЕКСАМИ

Терентьев В. В. доцент, кандидат сельскохозяйственных наук,

доцент кафедры пожарной, аварийно-

спасательной техники и специальных

технических средств, ФГБОУ ВО «Уральский

институт Государственной противопожарной

службы МЧС России».

Тел.: 8(922) 138-95-67


Мозырев Н. К.

курсант факультета (пожарной и техносферной

безопасности), ФГБОУ ВО «Уральский институт

Государственной противопожарной службы


Тел.: 8(982) 676-86-85


Аннотация: в данной статье рассматривается проблематика обучения при работе с

пожарным насосом и автолестницей на базе многофункциональных интерактивных учебно-

тренировочных комплексов. На основе действующих нормативных документов и

практического опыта подразделений пожарной охраны МЧС России показываются

направления по улучшению программного обеспечения и возможные пути

совершенствования комплексов. Кроме совершенствования программного обеспечения,

обращено внимание и на техническую составляющую – показаны некоторые некорректные с

точки зрения преподавания особенности конструктивного оформления учебно-

тренировочных комплексов.

Ключевые слова: тренажер; программное обеспечение; МЧС России; пожарная

охрана; пожарный; насос; автолестница.

IMPROVEMENT OF TECHNOLOGIES FOR E-LEARNING

ON THE EXAMPLE OF WORKING WITH MULTI-FUNCTIONAL INTERACTIVE

TRAINING COMPLEXES

Terentyev V. V.

Associate Professor, PhD (Аgricultural Sc.),

Associate Professor of Department of fire,

emergency and rescue equipment and special

technical means, Ural Institute of State Fire Service

of EMERCOM of Russia.

Теl.: 8(922) 138-95-67


Mozyrev N. K.

Сadet of Faculty (fire and technosphere safety), Ural

Institute of State Fire Service of EMERCOM of

Russia.

Теl.: 8(982) 676-86-85


Abstract: this article discusses the problems of training when working with a fire pump and

a ladder on the basis of multifunctional interactive training complexes. Based on the current

regulatory documents and the practical experience of the fire departments of the EMERCOM of

Russia, directions for improving the software and possible ways to improve the complexes are

shown. In addition to ways to improve the software, attention is also paid to the technical

component - some incorrect design features of the design of educational complexes are shown from

the point of view of teaching.

138

Keywords: simulator; software; EMERCOM of Russia; fire protection; fireman; pump;

ladder.

В настоящее время компьютерные технологии всё глубже проникают в процесс

обучения. Одним из примеров является использование тренажёра Транзас «Автолестница

пожарная АЛ-50» и Зарница «МК-204/Н (практические занятия с насосом типа ПН-40)».

Данные тренажёры предназначены для отработки алгоритмов управления и

моделирования работы на пожарной автолестнице и пожарной автоцистерне.

При поступлении основной и специальной пожарной техники в подразделения МЧС

России, закрепленный за данной техникой личный состав в обязательном порядке проходит

обучение работе на ней.

В данной статье рассматривается совершенствование алгоритмов и методик работы на

интерактивных тренажах. Необходимо отметить, что ПО тренажеров является авторской

разработкой фирм «Зарница» и «Транзас» (рис. 1).

Рисунок 1 – Общий вид тренажера «Транзас»:

1 – экран; 2 – рабочее место оператора (пульт управления пакетом колен лестниц); 3 – панель

управление коробкой отбора мощности; 4 – отсек управления гидравлическим насосом

и аутригерами; 5 – рабочее место преподавателя

Например, в тренажере АЛ-50 «Транзас» имеется несоответствие ПО нормативным

документам в области охраны труда [1, п. 163] (рис. 2 а). В документе сказано, что «…

колено лестницы только касается опоры и не передает нагрузку от собственного веса, или

находится от опоры на расстоянии не более 300 мм». Другими словами, командная строка

программного обеспечения – «Поместите лестницу в окно и опустите на подоконник» -

вводит обучаемого в заблуждение, которое может при работе с реальной пожарной

автолестницей привести к нежелательным последствиям. Считаем, что одним из путей

решения показанной ситуации является добавления функции обновления программных

139

продуктов при появлении новых нормативных документов или обнаружения ошибки

разработчиками.

а б

Рисунок 2 – Отработка упражнений на АЛ-50: задание для оператора (а)

и вид для оператора (б) при установке колена лестницы в окно здания

При работе с графическим интерфейсом программы имеются определенные

неудобства. Например, при установке лестницы в окно здания (рис. 2), оператору не видна её

вершина из-за искажения, возникаемого на экране. Конечно, можно ориентироваться по тени

от лестницы, появляемой на стене здания, но для детализации учебного процесса

необходимо добавить функцию «отдельного окна» как на экране обучаемого, так и иметь

возможность транслировать действия обучаемого на мониторе преподавателя. Имеются и

другие замечания и предложения, замеченные в процессе эксплуатации тренажера АЛ-50

«Транзас» [2].

По тренажеру «Зарница» можно выделить следующие предложения по

совершенствованию конструкции и программного обеспечения.

Во-первых, в тренажере имеется ряд несоответствий конструктивного оформления по

сравнению с реальным насосным отсеком пожарной автоцистерны (АЦ) [3]. К примеру,

слева от насоса наблюдаются четыре обезличенных вентиля (рис. 4) водопенных

коммуникаций (ВПК), которые обозначают на тренажере работу с пенообразователем. В

реальном же пожарном автомобиле элементы ВПК расположены иначе, поэтому при такой

конфигурации вентилей на них необходимо сделать соответствующие обозначения.

140

Рисунок 3 – Общий вид тренажера Зарница «МК-204/Н

(практические занятия с насосом типа ПН-40)»:

1 – экран; 2 – пожарный насос; 3 – панель управление коробкой отбора мощности

и автоматической вакуумной системой; 4 – рычаги управления сцеплением, ГВСА,

оборотами пожарного насоса; 5 – место водителя для управления коробкой отбора

мощности и ГСВА при среднем (северном) варианте расположения насоса;

6 – кнопка включения массы пожарного насоса

.

Рисунок 4 – Обезличенные вентили управления ВПК тренажера

Во-вторых, указана только определенная последовательность выполнения

упражнений при заборе воды из водоисточников, не полностью прописаны действия

оператора после завершения работы на пожарном насосе. Программа останавливает

выполнение упражнений при изменении последовательности действий оператора. На

реальном пожарном насосе возможно несколько вариантов последовательности выполнения

141

упражнения, не приводящих к ошибке или отказу. Другими словами, в программу заложен

только один вариант алгоритма выполнения, имеется недостаточная «гибкость» программы.

В случае неправильных действий обучаемого тренажер останавливает упражнение без

объяснения ошибки (рис. 5).

Рисунок 5 – Ошибка выполнения упражнения

В-третьих, из практики пожаротушения, на реальном пожарном насосе, необходимо

производить плавное включение (выключение) задвижек (вентилей) ВПК для

предотвращения возможных гидроударов или обрыва водяного столба. К сожалению, при

отработке упражнений на тренажере не учтена плавность открытия и закрытия задвижек при

подаче огнетушащего вещества по рукавной линии. Тренажер не чувствует падения давления

при работе насоса и это не позволяет корректно отработать действия по подаче огнетушащих

веществ по рукавным линиям.

Для улучшения процесса обучения предлагаем следующие предложения:

обновить и уточнить программу в соответствии с актуальными нормативными

документами;

элементы управления тренажерами целесообразно пояснять или соответствующими

пиктограммами, или с помощью надписей заводского исполнения;

добавить счетчик моточасов для определения времени, которое потратил обучаемый

при работе на конкретном упражнении;

рассмотреть возможность объединения ПО данных тренажеров, что позволит

отрабатывать различные способы тушения пожаров и спасения пострадавших.

Одним из таких упражнений может являться подача огнетушащих веществ на

различную высоту места пожара. Обучающийся должен установить автолестницу и с

помощью лафетного ствола подать воду для тушения, соблюдая нормативные требования,

например, расход огнетушащих веществ должен быть не менее 20 л/с и давление до 0,6 МПа

[4]. Необходимо дополнить, что при выполнении упражнения для поддержания необходимой

подачи целесообразно наличие функции отслеживания потери напора в рабочей линии,

которая будет проложена по пакету колен.

Рассмотренные выше предложения, которые были получены в процессе обучения в

Уральском институте ГПС МЧС России, носят рекомендательный характер. В любом случае

необходимо отметить главное – знания и умения, приобретенные на данных тренажерных

142

комплексах, позволяют значительно качественнее осуществлять подготовку сотрудников

пожарной охраны МЧС России.


1. Приказ Министерства труда и социальной защиты РФ от 23 декабря 2014 г.

№ 1100н «Об утверждении Правил по охране труда в подразделениях федеральной

противопожарной службы Государственной противопожарной службы». [Электронный

ресурс]. Режим доступа: https://www.garant.ru (дата обращения: 26.02.2020).

2. Зубарев И.А. Совершенствование технологий компьютерного обучения на примере

работы с интерактивным тренажёром «Транзас. Автолестница пожарная АЛ-50» / И.А.

Зубарев, В.В. Терентьев, Н.К. Мозырев // Мат. дней науки «Актуальные проблемы

обеспечения безопасности в Российской Федерации» (УИ ГПС МЧС России) –

Екатеринбург, 2019. – С. 53 – 56.

3. Безбородько М.Д. Пожарная техника: / М.Д. Безбородько, М.В. Алешков, С.Г.

Цариченко и др.; под ред. М.Д. Безбородько. – М.: АГПС МЧС России, 2015. – 580 с.

4. Национальный стандарт РФ ГОСТ Р 52284-2004 «Автолестницы пожарные. общие

технические требования. Методы испытаний». [Электронный ресурс]. Режим доступа:

http://docs.cntd.ru (дата обращения: 26.02.2020).

https://www.garant.ru/

http://docs.cntd.ru/

143

УДК 53.08

СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ МЧС РОССИИ

Подстреха А. В. заместитель начальника отдела подвижных

метрологических лабораторий управления

измерительной техники, ФКУ ЦБИТ МЧС

России.

Тел.: 8(498) 699-04-01


Рябин Е. В. начальник отдела средств измерений давления,

геометрических и механических величин

управления измерительной техники, ФКУ ЦБИТ

МЧС России.

Тел.: 8(498) 699-04-01


Свичкарь С. Ю.

начальник отдела средств ионизирующих и

ядерных констант управления измерительной

техники, ФКУ ЦБИТ МЧС России.

Тел.: 8(498) 699-04-01


Аннотация: в статье рассмотрены системы мониторинга и предупреждения ЧС, одной

из основной составляющих, которых являются средства измерений. Приведены сведения о

распределении средств измерений по видам измерений и по Федеральным округам.

Показано, что больше всего в МЧС средств давления и вакуума (87,5 %). Рассказано об

изданных в АГЗ МЧС России трёх учебных пособиях с грифом МЧС России, посвящённых

средствам измерений, применяемых формированиями и подразделениями МЧС России,

которые используют при преподавании дисциплины «Метрология, стандартизация и

сертификация».

Ключевые слова: мониторинг и прогнозирование ЧС; технические средства, средства

измерений; виды и количество средств измерений; требования, метрологические

характеристики; дисциплина «Метрология, стандартизация и сертификация».

MEASURING INSTRUMENTS OF THE EMERCOM OF RUSSIA

Ryabin E. V.

Head of Department of pressure measuring

instruments, geometric and mechanical quantities of

Department of measuring equipment, Federal state

institution «Central base of measuring equipment»

EMERCOM of Russia.

Теl.: 8(498) 699-04-01


Ryabin E. V.

Head of Department of pressure measuring

instruments, geometric and mechanical quantities of

Department of measuring equipment, Federal state

institution «Central base of measuring equipment»

EMERCOM of Russia.

Теl.: 8(498) 699-04-01


Svichkar' S. YU.

Head of Department of ionizing and nuclear

constants of Department of measuring equipment,

Federal state institution «Central base of measuring

equipment» EMERCOM of Russia.

Теl.: 8(498) 699-04-01


Abstract: the article deals with emergency monitoring and prevention systems, one of the

main components of which are measuring instruments. Information about the distribution of

144

measuring instruments by type of measurement and by Federal districts is provided. It is shown that

the Ministry of emergency situations has the most pressure and vacuum facilities (87.5 %). Learn

about published in AGZ of EMERCOM of Russia three textbooks with the stamp of MES of Russia

on the means of measurement used by formations and units of the EMERCOM of Russia to use

when teaching the discipline «Metrology, standardization and certification».

Keywords: emergency monitoring and forecasting; technical means, measuring instruments;

types and quantity of measuring instruments; requirements, metrological characteristics; discipline

«Metrology, standardization and certification».

Одна из главнейших задач МЧС России – это предупреждение ЧС. Для этого

используют системы мониторинга и прогнозирования, которые состоят из следующих

подсистем и элементов:

организационной структуры;

модели системы и мониторинга;

комплекса технических средств;

моделей развития ситуаций на объекте мониторинга;

методов измерения, сбора и анализа данных, а также прогнозирования;

информационной системы.

Любая ЧС характеризуется поражающими факторами, которые по происхождению

делят на физические, химические, биологические, социально-политические и военные [1; 2].

В свою очередь определён перечень контролируемых и используемых для

прогнозирования поражающих факторов природных и техногенных ЧС, а также список

параметров этих факторов [3].

Естественно, что параметры контролируемых поражающих факторов надо измерять

или оценивать. Для этого используют технические средства, среди которых особенно можно

выделить средства измерений (СИ).

Большая номенклатура СИ, используемых МЧС, связана с многообразием

применяемого вооружения, военной и специальной техники, в зависимости от

предназначения и задач подразделений МЧС, а также с большим числом самых

разнообразных поражающих факторов ЧС.

Метрологическое обеспечение измерений – это систематизированный и строго

определенный набор средств и методов, которые направлены на получение измерительной

информации, обладающей всеми необходимыми потребителю свойствами.

Рост значимости метрологического обеспечения в МЧС России обусловлен рядом

причин:

массовое внедрение СИ, реализующих новейшие методы испытаний, контроля и

измерений, а также соответствующее обновление испытательно-измерительной и

поверочной базы метрологических центров;

расширение номенклатуры и количества аварийно-спасательной и пожарной техники,

эффективная работа которой определяется своевременностью и качеством метрологического

обслуживания;

усложнение и удорожание измерительных комплексов и измерительных систем

предупреждения и мониторинга ЧС, массовое применение в них микропроцессорной

техники и увеличением в них количества сложных и прецизионных СИ;

повышение качества и уменьшение сроков поверки, что позволит увеличить срок

нахождения оборудования в боеспособном состоянии, повысить ее долговечность и

готовность к работе.

Метрологическое обеспечение СИ в местах дислокации формирований и

подразделений МЧС России имеет существенные преимущества:

145

повышение коэффициента готовности СИ за счет сокращения времени их поверки в

месте дислокации;

сокращение общего времени поверки за счёт отсутствия необходимости

транспортировку СИ до метрологического центра и обратно;

осуществлять поверку, градуировку, калибровку, регулировку, настройку и ремонт СИ

на месте;

передача навыков и опыта, оказание методической помощи лицам, эксплуатантам СИ.

В табл. 1 приведены сведения о количестве СИ, используемые формированиями и

подразделениями МЧС, сгруппированные по Федеральным округам.

Таблица 1

Виды СИ, используемых формированиями и подразделениями МЧС

Округ

Давле

ния и

вакуу

ма

Механ

ическ

ие

Расхо

да

Геоме

тричес

кие

Элекр

омагн

итные

Медиц

инские

Иониз

ирую

щего

излуч

ения

РТ

и

РЭ

Сос

тав

а

Вре

мен

и и

част

оты

Темпе

ратур

ы

Метро

логиче

ские

Аку

сти

чес

кие

Свя

зи

Оптик

о-

физич

еские

Автот

ехник

и

Итого

Централ

ьный

17969 300 180 443 314 99 1356 4 194 272 298 19 1 0 1 1 22451

Приволж

ский

754 0 19 2 1 0 46 0 84 9 0 0 0 0 0 0 915

Северо-

Западны

й

5498 38 141 10 97 0 96 9 52 52 2 0 0 0 0 0 5995

Южный 5417 9 84 21 47 22 61 0 36 36 1 0 0 0 0 0 5734

Северо-

Кавказск

ий

2559 0 0 41 7 4 11 0 8 40 0 0 0 0 0 0 2760

Уральск

ий

180 8 13 8 3 2 26 0 24 7 1 1 0 0 0 0 273

Сибирск

ий

0 0 1 0 0 0 84 4 12 4 0 0 0 0 0 0 105

Дальнев

осточны

й

3516 0 57 0 13 1 92 0 18 30 28 0 0 0 0 108 3863

Итого 35893 355 495 525 482 128 1772 17 428 450 330 20 1 0 1 109 41006

Из этой табл. 1 следует, что больше всего в МЧС СИ давления и вакуума (87,5 %),

ионизирующего излучения (4,3 %), расхода и уровня (1,2 %) и меньше всего техники связи

(немногим больше 0 %), оптико-физические (немногим больше 0 %) и акустические

(немногим больше 0 %).

Если смотреть по Федеральным округам, то наибольшее число СИ сосредоточено в

Центральном (54,7 %), Северо-Западном (14,6 %) и Южном округах (14,0 %) округах, а

меньше всего – в Сибирском (0,3 %), Уральском (0,7 %) и Приволжском (2,2 %) округах.

Данные табл. 1 позволяют рационально распределить денежные, материальные и

людские ресурсы для обслуживания СИ, используемых в МЧС, по Федеральным округам и

Главным управлениям МЧС.

Сотрудники ЦБИТ контактируют с преподавателями Академии гражданской защиты,

которые читают курсантам и студентам дисциплину «Метрология, стандартизация и

сертификация». Так, для приближения лекционного материала к практике были разработаны

и изданы три учебных пособия с грифом МЧС России, посвящённых средствам измерений,

используемых формированиями и подразделениями МЧС России (рис. 1) [4 – 6].

При создании пособий авторы старались осуществить междисциплинарную

интеграцию дисциплин «Метрология, стандартизация и сертификация» в области,

касающейся методов и средств измерений, применяющихся в МЧС России, и других

дисциплин АГЗ МЧС России.

146

В первом пособии «Методы и средства измерений в МЧС России. Часть 1.

Технические средства мониторинга и контроля ЧС» (216 с.) изложены сведения об основных

поражающих факторах и параметрах, которые необходимо контролировать при различных

видах ЧС, общие требования к системам мониторинга различных опасных процессов и

явлений. Как следствие, представлена классификация технических средств мониторинга и

контроля ЧС, эксплуатируемых в МЧС России, приведена соответствующая номенклатура

этих средств измерений. На основе соответствующей НТД приведены требования к

техническим средствам мониторинга и контроля ЧС. Рассмотрен такой актуальный вопрос

как соотношение между показателями достоверности контроля и погрешностью измерений.

Описано метрологическое обеспечение измерений и особенностям сертификации средств

измерений мониторинга и контроля ЧС.

Рисунок 1 – Учебные пособия

«Средства измерений предупреждения, мониторинга и контроля ЧС»

Остальные две книги комплекта («Средства измерений, предупреждения,

мониторинга и контроля ЧС. Часть. 2. Измерение веса (массы) и давления», 126 с. и

«Средства измерений предупреждения, мониторинга и контроля ЧС. Часть 3. Измерение

ионизирующего излучения», 128 с.) содержат сведения о методах и средствах измерения

соответствующих величин, метрологические характеристики средств измерений этих

величин, эксплуатируемых в МЧС России, их отличительные особенности и преимущества

использования для решения различных задач, уделено внимание особенностям их

метрологического обеспечения и сертификации.

В готовящемся пособии «Методы и средства измерений в МЧС России. Часть 4.

Медицинские измерения» учтены аспекты дисциплин кафедры медико-биологической и

экологической защиты в области, касающейся применения медицинских приборов и

техники, в том числе и при ЧС. Рассмотрены медицинские измерения, на основе которых

изучаются медико-санитарные последствия природных и техногенных аварий и катастроф,

разрабатываются принципы и организация их ликвидации, а также обеспечивается медико-

санитарным имуществом район ЧС

Выводы

Обоснована роль метрологического обеспечения в качественном выполнении задач,

стоящих перед формированиями и подразделениями МЧС.

147

Показано место и роль СИ в системах мониторинга и прогнозирования чрезвычайных

происшествий.

Приведены количественные сведения о распределении средств измерений по видам

измерений и по Федеральным округам.

В результате совместной работы ЦБИТ и АГЗ МЧС России в 2019 году изданы три

учебных пособия с грифом МЧС России «Методы и средства измерений в МЧС России. Ч. 1.

Технические средства мониторинга и контроля чрезвычайных ситуаций», часть. 2

«Измерение веса (массы) и давления» и часть 3 «Измерение ионизирующего излучения».


1. ГОСТ Р 22.0.06–95 БЧС. Источники природных чрезвычайных ситуаций.

Поражающие факторы. Номенклатура параметров поражающих воздействий. [Электронный

ресурс]. Режим доступа: http://docs.cntd.ru/document/1200001513 (дата обращения:

27.02.2020).

2. ГОСТ Р 22.0.07–95 БЧС. Источники техногенных чрезвычайных ситуаций.

Классификация и номенклатура поражающих факторов и их параметров. Электронный

ресурс]. Режим доступа: http://docs.cntd.ru/document/1200001514 (дата обращения:

23.02.2020).

3. ГОСТ Р 22.1.04–96. БЧС. Мониторинг аэрокосмический. Номенклатура

контролируемых параметров ЧС. Электронный ресурс]. Режим доступа:

http://docs.cntd.ru/document/1200001532 (дата обращения: 23.02.2020).

4. Гарелина, С.А., Дементьев Е.С., Латышенко К.П. Методы и средства измерений в

МЧС России. Ч. 1. Технические средства мониторинга и контроля чрезвычайных ситуаций /

С.А. Гарелина, Е.С. Дементьев, К.П. Латышенко. – Химки: АГЗ МЧС России, 2019. – 124 с.

5. Гарелина С.А. Средства измерений, предупреждения, мониторинга и контроля ЧС.

Часть. 2. Измерение веса (массы) и давления / С.А. Гарелина, Е.С. Дементьев, К.П.

Латышенко. – Химки: АГЗ МЧС России, 2019. – 126 с.

6. Гарелина С.А. Средства измерений предупреждения, мониторинга и контроля ЧС.

Часть 3. Измерение ионизирующего излучения / С.А. Гарелина, Е.С. Дементьев, К.П.

Латышенко. – Химки: АГЗ МЧС России, 2019. – 128 с.

148

Подписано в печать 16.04.2020 г.

Формат бумаги 21х30. Бумага офсетная.

Печ. л. 9,25. Тираж 30 экз.

Заказ №

ФГБВОУ ВО «АГЗ МЧС России»

141435, г.о. Химки, Московская обл.

мкр. Новогорск

20 · 2020-06-27 · конференции «Предупреждение. Спасение....

Documents

Transcript of 20 · 2020-06-27 · конференции «Предупреждение. Спасение....