Исследование ускорений, возникающих под действием инерционных нагрузок в конструкциях цистерн пожарных автомобилей при движении к месту ликвидации чрезвычайных ситуаций

Вадим Анатольевич Ковтун; Сергей Геннадьевич Короткевич

doi:10.33408/2519-237X.2024.8-1.43

Авторы

Вадим Анатольевич Ковтун Филиал «Институт профессионального образования» государственного учреждения образования «Университет гражданской защиты Министерства по чрезвычайным ситуациям Республики Беларусь»; 246023, Беларусь, Гомель, пр-т Речицкий, 35А https://orcid.org/0000-0001-9510-132X
Сергей Геннадьевич Короткевич Государственное учреждение образования «Университет гражданской защиты Министерства по чрезвычайным ситуациям Республики Беларусь»; 220118, Беларусь, Минск, ул. Машиностроителей, 25 https://orcid.org/0000-0002-9388-0881

DOI:

https://doi.org/10.33408/2519-237X.2024.8-1.43

Ключевые слова:

пожарный автомобиль, цистерна, режим движения, датчик, ускорение

Аннотация

Цель. Экспериментальное исследование влияния режимов движения пожарных автомобилей на уровень значений ускорения, возникающего в конструкциях цистерн под действием инерционных нагрузок. Для достижения поставленной цели проводимая работа включала выбор необходимого измерительного оборудования, определение мест установки датчиков и условий проведения эксперимента, обработку полученных экспериментальных данных.

Методы. При проведении исследований использовано современное измерительное оборудование, включающее анализатор шума и вибрации Larson-Davis 2900, пьезоэлектрические акселерометры типа 352С18. Полученные экспериментальные результаты измерений подлежали обработке с использованием математических методов анализа для учета погрешностей измерений.

Результаты. Представлены результаты экспериментальных исследований общего уровня ускорения, возникающего на стенках и дне резервуара конструкций цистерн при различных режимах движения пожарных автомобилей. В результате обработки данных получены зависимости, связывающие параметры (скорость, ускорение, торможение, поворот) и условия (вид дорожного покрытия), характеризующие особенности режимов движения пожарных автомобилей на шасси МАЗ-5337 и МАЗ-6317, со значениями ускорения, возникающего под действием инерционных нагрузок в конструкциях цистерн объемом 5, 8 и 10 м³. Полученные максимальные значения ускорения, которые составляют от 7,4 до 25,2 м/с², свидетельствуют о значительных инерционных нагрузках, возникающих в конструкциях цистерн, и в значительной мере зависят от режимов движения пожарных автомобилей и дорожного покрытия. Полученные данные подтверждают, что пожарные автоцистерны эксплуатируются в более тяжелых условиях, по сравнению с автомобилями иного типа.

Область применения исследований. Пожарные аварийно-спасательные подразделения, производственно-технические центры, промышленные предприятия и высшие учебные заведения.

Биографии авторов

Вадим Анатольевич Ковтун, Филиал «Институт профессионального образования» государственного учреждения образования «Университет гражданской защиты Министерства по чрезвычайным ситуациям Республики Беларусь»; 246023, Беларусь, Гомель, пр-т Речицкий, 35А

кафедра оперативно-тактической деятельности и техники, профессор; доктор технических наук, профессор

Сергей Геннадьевич Короткевич, Государственное учреждение образования «Университет гражданской защиты Министерства по чрезвычайным ситуациям Республики Беларусь»; 220118, Беларусь, Минск, ул. Машиностроителей, 25

кафедра промышленной безопасности, доцент; кандидат технических наук

Библиографические ссылки

Vysotskiy M.S., Pleskachevsky Yu.M., Shimanovskiy A.O. Dinamika avtomobilnykh i zheleznodorozhnykh tsistern [Dynamics of truck and rail tanks]. Minsk, Belavtotraktorostroenie Publ., 2006. 320 p. (rus). EDN: https://elibrary.ru/TQLXFY.

Liguori A., Formato A., Pellegrino A., Villecco F. Study of Tank Containers for Foodstuffs. Machines, 2021. Vol. 9. Pp. 1–21. DOI: https://doi.org/10.3390/machines9020044.

Orlov D.V., Makhov V.E., Katsan I.F. Diagnostika vibratsiy uzlov transportnykh sredstv metodom veyvlet analiza granits sfokusirovannogo opticheskogo izobrazheniya [Diagnostics of vibrations of vehicle assemblies by the method of wavelet analysis of the boundaries of a focused optical image]. Engineering Journal of Don, 2014. No. 3. 14 p. Available at: http://www.ivdon.ru/ru/magazine/archive/n3y2014/2465 (accessed: July 12, 2023). (rus)

Hajdu F., Kuti R. Examination of chaotic vibrations during operation of a fire truck. Multidisciplinary Academic Conference on Engineering, IT and Artificial Intelligence in Prague (MAC-EITAI), 2018. Pp. 163–170.

Kovtun V.A., Korotkevich S.G., Mirchev Y., Lodnya V. Optimization of Fire Truck’s Tanks on the Chassis MAZ-6317 by the Method of Computer Simulation. International Journal «NDT Days», 2019. Vol. 2, iss. 4. Pp. 495–500.

Kovtun V.A., Korotkevich S.G., Zharanov V.A. Kompyuternoe modelirovanie i issledovanie napryazhenno-deformirovannogo sostoyaniya konstruktsiy tsistern pozharnykh avtomobiley [Computer simulation and research of the stress-strain state of fire tank truck construction]. Journal of Civil Protection, 2018. Vol. 2, No. 1. Pp. 81–90. (rus). DOI: https://doi.org/10.33408/2519-237X.2018.2-1.81. EDN: https://elibrary.ru/YSGWWC.

Kandasamy T., Rakheja S., Ahmed A.K.W. An analysis of baffles designs for limiting fluid slosh in partly filled tank trucks. The Open Transportation Journal, 2010. Vol. 4. Pp. 23–32. DOI: https://doi.org/10.2174/1874447801004010023.

Wang W., Guo Z., Peng Y., Zhang Q. A numerical study of the effects of the T-shaped baffles on liquid sloshing in horizontal elliptical tanks. Ocean Engineering, 2016. Vol. 111. Pp. 543–568. DOI: https://doi.org/10.1016/j.oceaneng.2015.11.020.

Kulakovskiy B.L. Issledovanie ustoychivosti pozharnoy avtotsisterny protiv zanosa pri tormozhenii [Investigation of the stability of a fire truck against skidding while braking]. Vestnik komandno-inzhenernogo instituta MChS Respubliki Belarus', 2010. No. 1 (11). Pp. 73–84. (rus). EDN: https://elibrary.ru/SMWLKL.

Grebennikova I.V. Metody matematicheskoy obrabotki eksperimental'nykh dannykh [Methods of mathematical processing of experimental data]: tutorial. Yekaterinburg: Ural University, 2015. 124 p. (rus). EDN: https://elibrary.ru/UWOVLV.