Методика комплексной оценки эффективности гидравлического аварийно-спасательного инструмента, применяемого при ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций на

МЕТОДИКА КОМПЛЕКСНОЙ ОЦЕНКИ ЭФФЕКТИВНОСТИ

ГИДРАВЛИЧЕСКОГО АВАРИЙНО-СПАСАТЕЛЬНОГО ИНСТРУМЕНТА, ПРИМЕНЯЕМОГО ПРИ ЛИКВИДАЦИИ ПОСЛЕДСТВИЙ ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЙ НА ТРАНСПОРТЕ

05.26.02 безопасность в чрезвычайных ситуациях (транспорт)

кандидата технических наук

Санкт- Петербург – 2013

Работа выполнена в ФГБОУ ВПО Санкт-Петербургский университет

ГПС МЧС России

Защита состоится «25» июня 2013 г. в «14» часов на заседании совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 205.003.01 при Санкт-Петербургском университете ГПС МЧС России (196105, Санкт- Петербург, Московский проспект, дом 149).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургского университета ГПС МЧС России (196105, Санкт-Петербург, Московский проспект, дом 149).

диссертационного совета Д 205.003.01

кандидат технических наук, доцент Д.Н. Саратов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Потребность и область применения гидравлического аварийно-спасательного инструмента (ГАСИ) постоянно растут и расширяются. Это обусловлено возложенными на пожарно-спасательные подразделения задачами, а так же ростом числа дорожно-транспортных происшествий (ДТП). Так количество выездов на ликвидацию последствий ДТП подразделениями МЧС РФ с 2009г. по 2012г. выросло в три раза, с 74000 до 230000. Кроме того, на вооружении пожарно-спасательных подразделений состоит до 30 типов комплектов инструмента различных фирм-производителей с близкими значениями технических характеристик, но значительно отличающихся по цене.

Отмеченные обстоятельства затрудняют выбор гидравлического аварийно-спасательного инструмента для вооружения пожарно-спасательных подразделений.

Практическая актуальность работы обусловлена распоряжением Правительства Российской Федерации от 16 марта 2011 года, в котором определен порядок и объем финансирования мероприятий по переоснащению подразделений МЧС России современными образцами техники и оборудованием.

Для достижения поставленной задачи в рамках правительственной программы предусмотрены закупка и поставка в подразделения Министерства современных высоко технологичных образцов техники, включая гидравлический аварийно-спасательный инструмент, разработанных на основе инновационных технологий машиностроения.

Научная актуальность темы определяется недостаточной разработанностью методического обеспечения по выбору гидравлического аварийно-спасательного инструмента, пригодного для успешных действий пожарно-спасательных подразделений.

Тема диссертационного исследования связана с основами государственной политики в области обеспечения безопасности населения РФ, защищенности критически важных и потенциально опасных объектов от угроз техногенного, природного характера и террористических актов, в части касающейся развития фундаментальной и прикладной науки, технологий и техники, включающее создание новых образцов аварийно-спасательной техники и аварийно-спасательного оборудования.

Представляемые результаты относятся к области исследования, определенной паспортом специальности 05.26.02 (п.16): “Научные основы создания и развития аварийно-спасательных технических средств, средств защиты и жизнеобеспечения спасателей, методов обоснования и оптимизации программ технического оснащения аварийно-спасательных служб, принципов, методов и средств подготовки и обучения спасателей”.

Цель исследования разработка методики комплексной оценки эффективности гидравлического аварийно-спасательного инструмента при оснащении им пожарно-спасательных подразделений России различных юридических форм (добровольных, муниципальных, ведомственных и государственных).

Научная задача исследования теоретическое обоснование методики комплексной оценки эффективности гидравлического аварийно-спасательного инструмента.

Объект исследования – технические характеристики гидравлического аварийно-спасательного инструмента и методы их оценки.

Предмет исследования – методы комплексной оценки технической эффективности гидравлического аварийно-спасательного инструмента при оснащении им пожарно-спасательных подразделений России.

Методы исследования: аналогии, анализа размерностей, экспертных оценок, подобия, математической обработки результатов эксперимента.

- в теоретическом обосновании структуры комплексных показателей для оценки эффективности гидравлического аварийно-спасательного инструмента;

- в методике комплексной оценки эффективности гидравлического аварийно-спасательного инструмента;

- в обосновании структуры перспективного комплекта гидравлического аварийно-спасательного инструмента.

Практическая значимость результатов заключена в минимизации людских и материальных потерь при дорожно-транспортных происшествиях на основе применения эффективного гидравлического аварийно-спасательного инструмента пожарно-спасательных подразделений, участвующих в ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций на транспорте.

Реализация работы. Результаты диссертационного исследования использованы в образовательном процессе ФГБОУ ВПО Санкт-Петербургский университет ГПС МЧС России.

теоретическое обоснование структуры комплексных показателей для оценки эффективности гидравлического аварийно-спасательного инструмента;

методика комплексной оценки эффективности гидравлического аварийно-спасательного инструмента пожарно-спасательных подразделений;

обоснование структуры перспективного комплекта гидравлического аварийно-спасательного инструмента.

Апробация результатов исследования. Основные положения диссертации доложены и обсуждены на научных конференциях и семинарах:

1. III научно-практическая конференция «Совершенствование работы в области обеспечения безопасности людей на водных объектах». – Вытегра Учебно-спасательный центр «Вытегра МЧС России». – 2012.

2. Международная научно-практическая конференция «Подготовка кадров в системе предупреждения и ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций». – Санкт- Петербург: СПб УГПС МЧС России. – 2012.

3. XVI-я Всероссийская научно-практическая конференция «Актуальные проблемы защиты и безопасности». – Санкт-Петербург: РАРАН. -2013.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 5 печатных работ, в том числе 3 – в изданиях согласно перечню ВАК.

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, общих выводов и рекомендаций, перечня использованных источников и двух приложений. Общий объем работы 124 страницы.

Во введении обоснованы выбор темы диссертации, ее актуальность, цель, научная задача, объект и предмет исследования, приведены методы исследования, отражены научная новизна и положения, выносимые на защиту, а также – сведения об апробации и реализации результатов выполненного исследования.

В первой главе «Состояние вопроса, обоснование цели и задач исследования» представлены результаты анализа применения гидравлического аварийно-спасательного инструмента при ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций на транспорте.

Рассмотрены результаты исследований С.П. Тодосейчука, В.В. Парамонова, Л.Г. Одинцова (2005 г.). Выявлено, что не существует методики оценки эффективности гидравлического аварийно-спасательного инструмента с точки зрения их технических параметров. В этих работах показатель эффективности определяется, как сумма скоростей выполняемых операций гидравлическим аварийно-спасательным инструментом, отнесенная к его массе и стоимости. Таким образом, эффективность оценена только с учетом быстродействия инструмента, а остальные характеристики не учтены.

В работе В.М. Климовцова (2006г.) представлена классификация гидравлического аварийно-спасательного инструмента, проведен сравнительный анализ отечественного и зарубежного гидравлического инструмента, рассмотрены инновационные технологии его производства. Однако автор делает акцент на гидравлическом аварийно-спасательном инструменте только фирмы Holmatro и не рассматривает изделия других зарубежных производителей, так же он дает сравнительную характеристику отдельных технических параметров инструмента, а не всего инструмента целиком.

Выяснено, что отсутствует методика оценки эффективности при выборе комплектов гидравлического аварийно-спасательного инструмента для оснащения пожарно-спасательных подразделений. Так же существует проблема взаимодействия этих подразделений при выполнении международных операций, так как отсутствует взаимозаменяемость гидравлического инструмента различных производителей.

Исходя из изложенных обстоятельств, возникла необходимость в методике оценки эффективности гидравлического аварийно-спасательного инструмента, которая учитывала бы основные его технические параметры.

Такая методика позволит оценивать эффективность и может служить основой для создания новых образцов гидравлического аварийно-спасательного инструмента.

Во второй главе «Теоретические предпосылки к разработке методики комплексной оценки эффективности гидравлического аварийно-спасательного инструмента» обоснована структура безразмерных комплексных показателей из числа единичных показателей (таблица 1).

Таблица 1 - Основные технические характеристики исполнительных механизмов

№ п/п	Технические характеристики (единичные показатели)	Символ	Формула размерности
1	Рабочее давление домкрата	Pд	кг·м-1·с-2
2	Грузоподъемность домкрата	G	кг
3	Рабочий ход домкрата	H1	м
4	Минимальная высота домкрата	h1	м
5	Масса домкрата	Mд	кг
6	Рабочее давление разжима	Pр	кг·м-1·с-2
7	Максимальная расширяющая сила разжимов	F1	кг·м·с-2
8	Максимальное расширение разжима	h2	м
9	Объем, занимаемый разжимом	Wp	м3
10	Масса разжима	Mp	кг
11	Рабочее давление ножниц	Pн	кг·м-1·с-2
12	Максимальная режущая сила ножниц	F2	кг·м·с-2
13	Максимальная расширяющая сила ножниц	F3	кг·м·с-2
14	Максимальная тянущая сила ножниц	F4	кг·м·с-2
15	Максимальное раскрытие лезвий ножниц	h3	м
16	Объем, занимаемый ножницами	Wн	м3
17	Масса ножниц	Mн	кг
18	Рабочее давление гидроцилиндра	Pг	кг·м-1·с-2
19	Минимальная длина гидравлического цилиндра	Lc	м
20	Длина хода штока гидравлического цилиндра	H2	м
21	Максимальная расширяющая сила гидравлического цилиндра	F5	кг·м·с-2
22	Максимальная тянущая сила гидравлического цилиндра	F6	кг·м·с-2
23	Масса гидравлического цилиндра	Mг	кг
24	Рабочее давление насосной установки	Pнс	jpg">
25	Подача насосной установки	Qнс
26	Объем насосной установки	Wнс	м3
27	Расход топлива	Gнс
28	Мощность двигателя	Nнс
29	Масса насосной установки	Мнс	кг
30	Ресурс работы насосной установки	T	с