3840

5.Авдюшина А. Е., Звягинцева А.В. Анализ статистики столкновений воздушных судов с птицами за 2002-2012 годы и современные средства обеспечения орнитологической безопасности полётов /Гелиогеофизические исследования. 2014. №9. С. 65-77.

6.Авдюшина А. Е., Звягинцева А. В. Локализация объектов в распределенной системе видеонаблюдения / Информация и безопасность. 2010. Т. 13. №4. С. 583-586.

7.Авдюшина А.Е., Звягинцева А.В. Система видеонаблюдения и локализация природных объектов / Вестник Воронежского государственного технического университета.

2010. Т. 6. №12. С. 107-109.

8.Болдырева О. Н., Звягинцева А. В., Усов Ю. И. Целенаправленное управление экологической безопасностью производств /Вестник Воронежского государственного технического университета. 2004. №10-1. С. 67-70

9.Звягинцева А. В., Болдырева О. Н., Усов Ю. И. Построение моделей управления экологическими параметрами технологических процессов / Инженер, технолог, рабочий.

Москва. 2004. №12(48). С. 31-33.

10. Авдюшина А. Е., Звягинцева А. В. Автоматизированная информационная система контроля параметров безопасности тепловых энергоустановок / Информация и безопасность. 2009. Т. 12. №4. С. 585-592.

11. Бондалетова Л. И. Полимерные композиционные материалы: учебное пособие Ч. 1 / Томск: ТПУ. 2013. 118 с.

ФГКВОУ ВО «Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил «ВоенноВоздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина» (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации», (ВУНЦ ВВС «ВВА»), Воронеж, Россия

A.O. Rodionov, N.V. Rogov

FEATURES OF THE USE OF COMPOSITE MATERIALS IN THE DESIGN

OF UNMANNED AERIAL VEHICLES

The article considers the Russian classification of unmanned aerial vehicles, which differs from the foreign classification of unmanned aerial vehicles. The paper analyzes the use of unmanned aerial vehicles for structural manufacturing. To reduce theweight of the unmanned aerial vehicle, it is proposed to use new ultra-thin carbon materials in the design.

Keywords: unmanned aerial vehicle, composite material, Kevlar, spar.

Federal State State-Owned Military Educational Institution of Higher Education «Military Training and Research Center of the Air Force «Air Force Academy named after Professor N.E. Zhukovsky and Yu.A. Gagarin» (Voronezh) of the Ministry of Defense of the Russian Federation, (VUNTS Air Force «VVA»), Voronezh, Russia

310

УДК 504.6

И.Н. Сафронич1,2, С.П. Пивоваров2, М.А. Ефременко2

НЕКОТОРЫЕ ОСОБЕННОСТИ СЕЙСМИЧЕСКОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ ВЗРЫВОВ НА ОБЪЕКТЫ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ

РАБОТ ОТКРЫТЫМ СПОСОБОМ

Вобзорной работе представлена актуальная для территории Центрально-Черноземного региона проблема, которой

внастоящее время не уделяется должного внимания. Она связанна с некоторыми особенностями сейсмических воздействий на объекты жизни деятельности и на самого человека возникающих при проведении взрывов открытым способом. Они трудно прогнозируемы и поэтому на текущий момент не могут быть учтены при производстве взрывных работ в карьерах. Обычно результаты таких достаточно регулярных воздействий «списываются» на ошибки при строительстве, хотя они, скорее всего, связаны с тем, что в месте данного строительства на этапе проектирования эти особенности не учитывались. В работе показано, что они хорошо видны на записях сейсмических станций региональной и локальных сетей, что дает возможность всесторонне изучить эту проблему и найти приемлемое компромиссное решение, обеспечивающее как безопасность объектов жизни деятельности в близлежащих населенных пунктах, так и планомерное развитие горнообогатительных комбинатов на густо заселенной территории Центрально-Черноземного региона.

Ключевые слова: Центрально-Черноземный регион, промышленные взрывы, сейсмический эффект, сейсмические станции, сейсмоакустическая волна.

Большие объемы горнодобывающего производства в России и, в частности, заметная доля открытых горных работ, определяют высокую значимость проблемы воздействия массовых промышленных взрывов на окружающую среду. На сегодняшний день использование взрывов при дроблении горных пород является основной технологией добычи минерального сырья, и как показывает анализ современных исследований в области разработки новых технологий добычи полезных ископаемых, подобная ситуация в ближайшие десятилетия не изменится. Производимые взрывы вызывают не только аномалии естественных геофизических полей, но и является источником мощных техногенных воздействий на природу, человека и его среду обитания. Одним из таких воздействий является сейсмическое поле.

Центрально-Чернозёмный регион (ЦЧР) относится к числу территорий с самой высокой интенсивностью сейсмической энергии, выделяемой при производстве промышленных взрывов в карьерах, уступая только Уралу. Ежегодный объем ВВ, используемый при взрывах, составляет около 130 тыс.т, что соответствует потоку сейсмической энергии 1010 – 1013 Дж. На территории ЦЧР работают несколько крупных карьеров производящих взрывы в кристаллическом фундаменте. Для производства одного взрыва в этих карьерах обычно используется ВВ массой до 2 тыс. т, а в отдельных случаях и более [1].

В тоже время по сравнению с Уралом, ЦЧР имеет более высокую плотность населения, а также развитую сеть продуктопроводов и промышленность с объектами повышенной технологической и экологической опасности, нарушение штатной работы которых может привести к возникновению ЧС на большой территории. Поэтому важной и актуальной задачей является снижение сейсмических воздействий на человека и объекты его жизнедеятельности при производстве взрывных работ на территории ЦЧР [2].

При выполнении обзорного исследования использовались опубликованные материалы по результатам сейсмического мониторинга территории ЦЧР региональной сетью сейсмических станций Совместной лаборатории глубинного строения, геодинамики и сейсмического мониторинга им. проф. А. П. Таркова ВГУ И ФИЦ ЕГС РАН за 20 лет её

311

работы. Для анализа выбирались результаты, полученные по экспериментальным данным, которые не укладывались в общепринятые рамки, и наглядно показывающие трудно прогнозируемые особенности воздействия взрывов на человека и объекты его жизнедеятельности.

Основная причина таких «особенностей», в основном, связана с тем, что промышленный взрыв являются достаточно сложным технологическим процессом, направленным на увеличение доли энергии взрыва, идущей на дробление породы, что позволяет кратно увеличивая объем ВВ, повысить производительность при разработке месторождений на горно-обогатительных комбинатах (ГОК). При этом воздействие от таких взрывов увеличивается не так значительно за счет применения технологии коротко замедленного взрыва [3-5], которая весь объем ВВ делит на более чем 100 частей и используя задержки, обеспечивает очередность их подрыва через равные промежутки времени. Кроме того, каждая часть также делится на 2 или 3, которые в зависимости от глубины скважины размещаются в её нижней, верхней и средней части. Короткая задержка между их подрывами обеспечивает максимальное гашение сейсмической энергии при взрыве одной скважины.

При правильном расчете схемы короткозамедленного взрыва его сейсмическое воздействие становится эквивалентно одновременному подрыву группы из нескольких скважин. Однако при расчете учитываются только основные факторы, поэтому возникающее воздействие может отличаться от запланированного и сильно завесить, как от расстояния, так и направления.

Кроме того, от взрывов проводимым открытым способом на сейсмических станциях регистрируется также сейсмоакустическая волна. Возможность её существования подтверждается результатами, полученными в работах по исследованию акустосейсмического поля, создаваемых поверхностными сейсмическими вибраторами инфразвукового диапазона, а также математическим моделирования их генерации [6-8]. Их воздействие происходит в инфразвуковом диапазоне частот, что в теории может приводить к повреждению и даже разрушению строительных конструкций, а также непосредственно влиять на здоровье людей.

Наиболее распространенным критерием сейсмического воздействия, принятым как в России, так и в зарубежных странах, является векторная скорость колебаний грунта у оснований охраняемых зданий и сооружений [9, 10]. Также максимальная скорость создаваемая вибрацией, являющейся частным случаем сейсмического поля, используется для оценки воздействия не только на объекты жизнедеятельности человека, но и на него самого.

Таким образом, в качестве количественной характеристики сейсмического эффекта будем использовать максимальную амплитуду скорости движения частиц грунта, возникающую в пункте наблюдения в результате производства промышленного или любого другого взрыва. Трехкомпонентный способ регистрации сейсмических воздействий позволяет рассматривать сейсмический эффект, создаваемым как полным вектором скорости, так и его составляющими: вертикальной и двумя горизонтальными.

Для иллюстрации вышесказанного приведем результаты, полученные при выполнении работ по оценке сейсмического эффекта создаваемого взрывами в Ситовском карьере, расположенном в Липецкой области [11] (рис. 1а). Как видно на рис. 1б трехкомпонентные записи скорости движения грунта в разных пунктах наблюдений отличаются не только по амплитуде, но и по форме.

312

Во всех пунктах наибольшее сейсмическое воздействие от взрыва проявляется на горизонтальных каналах. Так в пункте Сселки вертикальная составляющая сейсмического воздействия (Z) по амплитуде не многим меньше горизонтальных (NS и EW). В двух других пунктах вертикальная составляющая воздействия в несколько раз меньше горизонтальных. Сравнение сейсмического эффекта этих воздействий показывает, что горизонтальная составляющая сейсмического эффекта в пункте Воскресеновка 400 мкм/с в 10 раз больше чем в пунктах Бутырки и Сселки, где амплитуда воздействия порядка 40 мкм/с, а расстояния от карьера до этих пунктов отличается в 2 раза.

Рис. 1. Схема расположения пунктов наблюдения в районе Ситовского карьера (а) трехкомпонентные записей промышленного взрыва в пунктах наблюдений (б) и зависимость сейсмического эффекта от объема ВВ в ближней и дальней зоне (в)

313

Если рассматривать воздействие разных взрывов отдельно в каждом пункте регистрации (рис. 1, в), то наблюдается практически линейная зависимость между объемом ВВ, используемого для взрыва и создаваемым им сейсмическим эффектом. На рис. 1, в, для большинства взрывов как в ближней (Воскресеновка), так и дальней (Бутырки) зоне наблюдается тесная связь между суммарным объемом ВВ (кг) и сейсмическим эффектом (мкм/с), который также преобладает на горизонтальных составляющих (VN и VE). Для полного вектора скорости (V) зависимость сейсмического эффекта в дальней зоне хорошо описывает все пять однотипных взрывов (№№32-36), включая взрыв №34, который в ближней зоне выбивается из общего ряда. В тоже время взрыв №8 другого типа (произведенный по другой технологии), в дальней зоне нарушает эту зависимость. Стрелки на рис. 1в отражают азимутальное направление подрыва блока (вверх – на «Север»), которое является одним из дополнительных факторов, влияющих на азимутальное распределение сейсмического эффекта. В пунктах наблюдений, расположенных в направлении подрыва блока регистрируются большие значения амплитуд по сравнению с взрывом в обратном направлении. Другим фактором, влияющим на зависимость сейсмического эффекта от направления, является зона выработки. Если путь от места взрыва до пункта регистрации проходит через эту зону, то наблюдается снижение сейсмического эффекта (например, как в пункте Сселки) в сравнении с прохождением волн через не нарушенную геологическую среду (Бутырки).

Рис. 2. Схема расположения пунктов наблюдения в районе в Павловского карьера (а) и сравнение сейсмического эффекта основного взрыва (б) и взрыва негабаритного блока (в)

На этом особенности сейсмических воздействий создаваемых взрывами в карьерах не заканчиваются. Учитывая полученные ранее результаты, рассмотрим сейсмический эффект создаваемый взрывом 300 т ВВ в Павловском карьере в двух жилых домах расположенных в одном направлении и примерно на одном удалении от места взрыва (рис. 2, а) [12, 13].

314

На рис. 2б видно, что сейсмическое воздействие на дом Д1 в 2 раза меньше, чем на дом Д2, что возможно связано с влиянием зоны выработки. Но более интересным на записях является пришедшая за сейсмическими волнами сейсмоакустическая волна, распространяющаяся со скоростью звука в воздухе. Сейсмический эффект, создаваемый этой волной в доме Д1 по вертикальной составляющей (Z) превышает эффект от сейсмических волн «300 тонного» взрыва и соизмерим по горизонтальным компонентам (N и E). В доме Д2 её воздействие имеет преимущественно вертикальную составляющую сопоставимую с воздействием на дом Д1. То есть, сейсмоакустическая волна, возникающая при взрыве, может создавать в ближней зоне сейсмический эффект, сопоставимый с воздействием сейсмических волн взрыва.

Аналогичный сейсмический эффект зарегистрирован в доме Д1 от подрывов крупных (негабаритных) блоков породы, оставшихся после взрыва (рис. 2в). На записи отсутствует воздействие сейсмических волн, а амплитуда сейсмоакустической волны по горизонтальным составляющим превышает воздействия от основного взрыва.

Из-за малого объема используемого ВВ они выполняются без особого контроля по «производственной» необходимости, а их количество может доходить до нескольких десятков, что по сейсмическому эффекту эквивалентно производству такого же количества основных взрывов.

Трудно объяснимым является результат сравнения воздействий сейсмических волн от Ситовского (9 т ВВ) и Павловского (300 т ВВ) взрывов. Создаваемый ими сейсмический эффект на близких удалениях отличается не значительно, хотя объем ВВ отличается в 30 раз.

Сейсмоакустические волны образуются даже от взрывов на полигоне «Погоново» [14]. Их особенностью является то, что их воздействие может регистрироваться не только ближними станциями, но и региональной сетью на удалении до 180 км, а амплитуда сейсмоакустической волны имеет сильную зависимость от направления (рис. 3). Согласно математическому моделированию [8] дополнительным фактором, влияющим на их сейсмический эффект, является температурная инверсия в приповерхностном слое. Она создает канал (волновод), который может захватить от 13 до 20 % (вместо 2 %) всей акустической мощности поверхностного взрыва. При этом сейсмический эффект акустической части волны может усиливаться площадью вертикального сечения здания перпендикулярного к направлению распространения.

Таким образом, промышленные взрывы, как и любые взрывы, производимые на поверхности, являются источником негативных сложно прогнозируемых воздействий, как на геологическую среду, так и на объекты инфраструктуры и жизнедеятельности человека. На сегодняшний день теоретически оценить сейсмический эффект проведенного взрыва без получения его реальных сейсмических записей на интересующих объектах чрезвычайно проблематично. Хотя уровни перечисленных выше воздействий взрывов обычно не превосходят предельные значения для неповрежденных конструкций 1-3 см/с, однако регулярное, длительное и не учитываемые при проектировании воздействия могут привести здание к поврежденному состоянию, для которого эти уровни станут предельными. Другим известным, но до конца не изученным последствием взрывов в карьерах является наведенная сейсмичность, которой на территории ЦЧР не уделяется должного внимания [15]. Хотя при высокой плотности населения, развитой инфраструктуре, преобладание на платформенной территории мелкофокусных землетрясений повышает риски возникновения ЧС. Трудность изучения наведенной сейсмичности состоит в том, что она может существовать в определенных геологических структурах, обеспечивающих накопление сейсмической энергии, и её разрядку. Для её изучения необходимо иметь локальную сеть сейсмических станций, которая позволяла бы регистрировать слабые сейсмические события. Кроме перечисленных факторов негативно влияющих на объекты жизнедеятельности человека, взрывы оказывают влияние и на самого человека [16].

315

Рис. 3. Схема расположения пунктов наблюдения (а) и особенность распространения сейсмоакустических волн на примере взрывов на полигоне Погоново

Сейсмическое воздействие можно отнести к вибрации, для которой существуют санитарные нормы: «Производственная вибрация, вибрация в помещениях жилых и общественных зданий» (СН2.2.4/2.1.8.566-96). Согласно табл. 9 «Допустимые значения для жилых помещений, палатах больниц, санаториев» для взрыва (источник непостоянной вибрации «-10 Дб»), с учетом дневного времени «+5 Дб», не рассматривая больницы и санатории «-3 Дб» в разных октавных диапазонах частот её значения не должны превышать 62-72 Дб. Это соответствует значениям скорости от 63 до 180 мкм/с для здоровых людей. Как показано выше, сейсмические воздействия от взрывов как минимум сопоставимы с этими значениями, а в большинстве случаев превышают их даже без учета того, что измерения обычно проводятся в подвале, а не на этажах домов, где амплитуда колебаний выше.

Описанную выше проблему можно и дальше не замечать, списывая всё на строителей и проектировщиков, но в свете развития нового подхода к повышению качества жизни населения, предотвращения крупномасштабных ЧС, заботой о его здоровье, необходимо как минимум провести её тщательное и комплексное изучение [17].

Выводы 1. По его результатам можно будет разработать программу мониторинга

экологических последствий, создаваемых промышленными взрывами, которая позволит взять под контроль источники негативных сейсмических воздействий на территории ЦЧР и даст возможность получить реальную сейсмологическую информацию по каждому произведенному взрыву в карьере.

316

2.В совокупности с технической документацией на взрыв это позволит выработать предложения по снижению сейсмического эффекта на объекты жизни деятельности человека

иего среду обитания.

3.Также получаемая сейсмическими станциями информация может стать основой характеристики взрыва, как источника экологического загрязнения, позволяющей организовать его всестороннее изучение с определением корреляционных связей при исследовании трансформации экологических функций геосфер.

4.Дополнительным «бонусом» будет развитие региональной сети сейсмических станций, что позволит обеспечить регистрацию слабых локальных и местных землетрясений для изучения проблемы наведенной сейсмичности на территории ЦЧР.

Работа выполнена при финансовой поддержке гранта РФФИ 20-55-00010Бел-а.

Литература

1.Взрывы и землетрясения на территории Европейской части России: [монография] / [В.В. Адушкин и др.]; под ред. В. В. Адушкина, А. А. Маловичко. Российская акад. Наук. Геофизическая служба РАН. Ин-т динамики геосфер РАН. Москва: ГЕОС. 2013. 381 c.

2.Семёнов, А. Е. Характер и интенсивность сейсмических воздействий горнопромышленных комплексов на литосферу Воронежского кристаллического массива / А. Е. Семёнов, Л. И. Надёжка, И. Н. Сафронич, И. Т. Ежова // Структура, вещественный состав, свойства, современная геодинамика и сейсмичность платформенных территорий и сопредельных регионов Материалы XXII Всероссийской с международным участием

научно-практической Щукинской конференции (22−25 сентября 2020 г). Воронеж: Издательский дом ВГУ. 2020. С. 317-321.

3.Адушкин, В .В. Геомеханика крупномасштабных взрывов: [монография] / В. В. Адушкин, А. А. Спивак // М.:Недра. 1993. 319 с.

4.Кутузов, Б. Н. Взрывные работы / Б. Н. Кутузов // М.: Недра. 1988. 284 с.

5.Надежка, Л. И. Сейсмический эффект массовых химических взрывов в карьере г. Павловска / Л. И. Надежка, И. Н. Сафронич, С. П. Пивоваров, Р. А. Орлов, М. А. Ефременко

//Системы жизнеобеспечения и управления в чрезвычайных ситуациях. Межвуз. сб. науч. тр. Воронеж, Гос. тех. ун-т. 2004. С. 99-105.

6.Алексеев, А. С. Эффект акустосейсмической индукции при вибросейсмическом зондировании / А. С. Алексеев, Б. М. Глинский, В.В. Ковалевский и др. // ДАН. 1996. Т. 346. №5. С. 664-667.

7.Ковалевский, В. В. Исследование акустосейсмических волновых полей, генерируемых поверхностными сейсмическими вибраторами / В.В. Ковалевский // Акустический журнал. 2005. Т. 51. С. 104-114.

8.Ковалевский, В. В. Моделирование процесса акустосейсмической индукции / В. В. Ковалевский // Труды ВЦ СО РАН. Мат. модел. в геофизики. Новосибирск. 1994. С. 12-18.

9.Садовский, М. А. Сейсмический эффект взрывов / Доклад М.А. Садовского. (Сейсмич. ин-т АН СССР). [Москва]: Гостоптехиздат. 1939. 36 с.

10.Садовский, М. А. Простейшие приемы определения сейсмической опасности массовых взрывов / М. А. Садовский; Акад. наук СССР. Ин-т горного дела / Москва; Ленинград: Изд. и 1-я тип. Изд-ва Акад. наук СССР в Л.. 1946. 29 с.

11.Надежка, Л. И. Некоторые особенности сейсмического эффекта, создаваемого промышленными взрывами / Л. И. Надежка, С. П. Пивоваров, И. Н. Сафронич, М. А. Ефременко, Р. С. Пивоваров // Сб. Воронежского государственного университета. Cер. «Геология». Воронеж: ВГУ. 2009. № 2. С. 155-160.

317

12.Надежка, Л. И. Влияние крупномасштабных взрывов в карьерах на здания и сооружения ближней зоны (на примере Павловского карьера) / Л. И. Надежка, И. Н. Сафронич, С. П. Пивоваров // Обеспечение экологической безопасности в чрезвычайных ситуациях: материалы 4-й Международной научно-практической конференции. Воронеж. 2008. Ч. 1. С. 32-38.

13.Пивоваров, С. П. Воздействие взрывов в карьере Павловского ГОК на жилые постройки поселка Шкурлат / С. П. Пивоваров, И. Н. Сафронич, Р. С. Пивоваров, С. И. Колесникова, А. В. Савенков // Вестник НЯЦ РК. Курчатов: НЯЦ. Вып. 2. 2016. С. 152-159.

14.Сафронич, И. Н. Взрывы на полигоне «Погоново», как источник мощной инфраразвуковой волны / И. Н. Сафронич, С. И. Колесникова, С. П. Пивоваров // Экологическая геология: теория, практика и региональные проблемы. Материалы второй международной научно-практической конференции. Воронеж. 2011. С. 194-197.

15.Надежка, Л. И. Наведенная сейсмичность - миф или реальность в условиях Воронежского кристаллического массива / Л. И. Надежка, А. Е. Семенов, И. Н. Сафронич //

Вкниге: Триггерные эффекты в геосистемах. тезисы докладов IV-й Всероссийской конференции с международным участием. 2017 / [под редакцией академика РАН В. В. Адушкина и профессора Г. Г. Кочаряна]. Москва: ГЕОС. 2017. С. 66-67.

16.Сафронич, И.Н. Влияние промышленных взрывов в карьерах в ближней зоне на человека и его среду обитания / И.Н. Сафронич, С.П. Пивоваров, Р.С. Пивоваров, С.И. Колесникова // Материалы международной конференции «Экологическая геология: научнопрактические, медицинские и экономико-правовые аспекты». Воронеж. 2009. С. 254-256.

17.Надежка, Л. И. Сейсмологический мониторинг как основа сейсмической безопасности платформенных территорий (на примере Воронежского кристаллического массива) / Л. И.Надежка, А. Е.Семенов, В. И.Дубянский, И. Н.Сафронич, С. П. Пивоваров // Материалы третьей Международной научно-практической конференции «Экологическая геология: теория, практика и региональные проблемы». Воронеж. 2013. С. 169-172.

1ФГБОУ ВО «Воронежский государственный университет», Воронеж, Россия 2Федеральный исследовательский центр «Единая геофизическая служба РАН» (ФИЦ ЕГС РАН), Обнинск, Россия

I.N. Safronich1,2, S.P. Pivovarov2, M.A. Efremenko2

SOME FEATURES OF SEISMIC INFLUENCE OF EXPLOSIONS ON OBJECTS

OF LIFE WHILE WORKING IN OPEN WAY

The review paper presents an actual problem for the territory of the Central Chernozem Region, which is currently not given due attention. It is associated with some features of seismic impacts on objects of life activity and on the person himself that occur during open-source explosions. They are difficult to predict and therefore at the moment can not be taken into account in the production of blasting operations in quarries. Usually, the results of such fairly regular impacts are "written off" to errors during construction, although they are most likely due to the fact that these features were not taken into account at the site of this construction at the design stage. The paper shows that these features are clearly visible on the records of seismic stationsof regional and local networks, which makes it possible to comprehensively study this problem and find an acceptable compromise solution that ensures both the safety of objects of economic activity in nearby settlements and the planned development of mining in the densely populated territory of the Central Chernozem Region.

Keywords: Central Black Earth region, industrial explosions, seismic effect, seismic stations, seismic acoustic wave.

1Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education «Voronezh State

University», Voronezh, Russia

2Federal Research Center «Unified Geophysical Service of the Russian Academy of Sciences»,

Obninsk, Russia

318

УДК 629.423.31; 621.822

Г.А. Хромова, Д.О. Раджибаев, С.А.Хромов, И.С. Камалов

ДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ МОДЕРНИЗИРОВАННОГО УЗЛА ЛЮЛЕЧНОГО ПОДВЕШИВАНИЯ ЭЛЕКТРОВОЗА ВЛ80с С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ

ГИДРАВЛИЧЕСКОГО ДЕМПФЕРА

В статье представлена разработка модернизированной конструкции узла люлечного подвешивания электровоза ВЛ-80с с улучшенными упруго-диссипативными свойствами подвески с обоснованием динамических и прочностных параметров, численные исследования проведены в среде программирования MathCAD 15.

Ключевые слова: узел люлечного подвешивания электровоза ВЛ80с, упруго-диссипативные свойства рессорного подвешивания, гидравлический демпфер, динамический расчет, прочность, надежность.

Бурное индустриальное развитие в мире привело к времени, когда в некоторой степени на текущий период железнодорожный транспорт в мире является одним из основных. Это одна из базисных отраслей всей мировой экономики. Вышеозначенная конструкция выступает в качестве ключевого детерминанта, каковой из ряда других определяет направление внешней торговли в мире. Однако на сегодняшний день продолжается процесс естественного старения, как самой инфраструктуры железнодорожного транспорта, так и его подвижного состава, износ которого зачастую превышает 80 %. Данное развитие событий на следующем этапе выдвигает изыскателям новоприобретенные дилеммы, в том числе о модернизации, обновлении и продлении срока службы существующего железнодорожного подвижного состава.

При решении возникших задач эффективное внедрение на железнодорожном транспорте электрической и тепловозной тяги позволяет уже в ближайшее время значительно повысить вес состава и увеличить скорость движения до 100-130 км/ч грузовых и до 160 км/ч пассажирских поездов. Для дающего положительные результаты достижения максимальной быстроты следования состава, одновременно с оптимизацией инвентарного парка насущно реализовывать процедуры по усовершенствованию и конструированию в большей степени безупречных локомотивов и их составных сегментов, предпочтительно тележек с улучшенными системами рессорного подвешивания с применением усовершенствованных конструкций люлечного подвешивания электровозов, на примере электровоза ВЛ80с. После обретения независимости в области железнодорожного транспорта в Республике Узбекистан большое внимание уделяется программе модернизации железнодорожной техники. При ее осуществлении получаемая экономическая выгода дает возможность АО «Узбекистон темир йуллари»:

1.Приобрести новые локомотивы для перевозки народно-хозяйственных грузов и пассажиров.

2.Обеспечить бесперебойную перевозку народно-хозяйственных грузов и пассажиров республики на протяжении еще 20 лет.

3.Снизить расходы дизельного топлива, дизельного масла, электроэнергии на 20 %.

4.Продлить сроки службы железнодорожного подвижного состава всех видов и модификаций.

5.Уменьшить внеплановые виды ремонтов до 80 %.

6.Выполнить запланированную программу модернизации подвижного состава специалистами АО «Узбекистон темир йуллари»- без помощи специалистов других держав.

На основании этого, реализация научно-изыскательского функционирования по модернизации, реконструкции и проектированию, освоению модифицированных усовершенствованных конструкций электровозов с применением люлечного подвешивания имеет важное научно-практическое значение [1-5].

319