ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ СОВРЕМЕННЫХ СРЕДСТВ МЕХАНИЗАЦИИ РАБОТ ПО УКРЕПЛЕНИЮ АНТЕННО-МАЧТОВЫХ УСТРОЙСТВ РАДИОРЕЛЕЙНЫХ СТАНЦИЙ ПРИ ИХ РАЗВЕРТЫВАНИИ

This article contains: the history of the development of network interaction models, an analysis of the methods of building networks, their vulnerabilities and protection, including the use of cryptographic information protection tools, and the prospects for further growth of risks. Symmetric, asymmetric and hybrid encryption of information are considered, their comparative analysis is carried out. The use of devices that implement hybrid encryption for certain types of information is substantiated.

Key words: levels of network interaction, cryptographic algorithms.

Zimin Grigoriy Nikolaevich, postgraduate, z9051579295@protonmail.com, Russia, Shuya, Shuya Branch of Ivanovo State University,

Privalov Alexandr Nikolaevich, doctor of technical sciences, professor, privalov. 61 @mail. ru, Russia, Tula, Tula State Lev TolstoyPedagogical University

УДК 624.9

DOI: 10.24412/2071-6168-2023-2-64-68

ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ СОВРЕМЕННЫХ СРЕДСТВ МЕХАНИЗАЦИИ РАБОТ ПО УКРЕПЛЕНИЮ АНТЕННО-МАЧТОВЫХ УСТРОЙСТВ РАДИОРЕЛЕЙНЫХ СТАНЦИЙ ПРИ ИХ РАЗВЕРТЫВАНИИ

С.А. Максаков

Приведены результаты исследования возможности применения современных средств механизации работ по укреплению антенно-мачтовых устройств радиорелейных станций при их развертывании. Предложены пути решения задачи заглубления анкерных кольев антенно-мачтовых устройств радиорелейных станций. Рассмотрены особенности бурения грунта зимой. Проведён сравнительный анализ основных характеристик электробуров и мотобуров. Предложены варианты применения современных мобильных средств механизации работ по укреплению антенно-мачтовых устройств радиорелейных станций в зимних условиях с целью сокращения временных затрат на их развертывание

Ключевые слова: характеристики инструмента для бурения, мотобур, антенно-мачтовые устройства радиорелейных станций.

В зимнее время при развертывании радиорелейных станций (РРС) у экипажей возникают серьёзные проблемы в процессе укрепления в мерзлый грунт кольев растяжек антенно-мачтовых устройств (АМУ). При заглублении кольев в грунт экипажи применяют кувалды, что характеризуется низкой эффективностью данной операции в мёрзлых грунтах [1].

Актуальность проведения научных исследований, направленных на снижение временных затрат при развертывании АМУ РРС подтверждается необходимостью повышения мобильности средств телекоммуникаций в современных условиях.

В соответствии с требованиями эксплуатационных документов на РРС укрепление кольев растяжек производится методом забивания в грунт кувалдами или вкручиванием кольев-штопоров [2, 3, 4]. Трудности проведения этой операции увеличиваются в зимний период и в скалистых грунтах.

Внедрение современных мобильных средств механизации работ по укреплению антенно-мачтовых устройств радиорелейных станций при их развертывании позволит существенно сократить время, затрачиваемое на выполнение нормативов по приведению аппаратуры связи в готовность к применению [5].

С целью сокращения временных затрат на заглубление анкерных устройств при развертывании АМУ РРС представляется целесообразным в земной коре сооружать вертикальные или наклонные цилиндрические выработки разные по диаметру и глубине. Такие виды технологических работ называют буровыми выработками [6]. Обычно буровые выработки делают в виде шпуров и скважин.

Шпуры - это цилиндрические выработки диаметром до 75 мм и глубиной до 5 м.

Скважины - выработки более глубокие с диаметром, превышающим 75 мм.

Для решения задачи заглубления анкерных кольев АМУ РРС, учитывая их длину и диаметр, вполне достаточным будет являться использование буровых выработок в виде шпуров. Поэтому далее будут рассматриваться вопросы сооружения (изготовления) шпуров.

При строительстве и ремонте антенно-мачтовых устройств используются такие средства механизации работ как бурильно-крановые машины, пневматические или гидравлические ударные установки, мотобуры и электробуры.

Мощные технические средства механизации, такие как бурильно-крановые машины, пневматические и гидравлические ударные установки, применяют при развертывании АМУ на стационарных объектах связи, а также на магистральных сооружениях связи и в рамках данной статьи не рассматриваются.

Для укрепления такелажного оборудования (анкерных устройств) в сложных грунтах при развертывании АМУ полевых РРС целесообразно применять бензиновые мотобуры, электробуры или ручные перфораторы.

Можно предположить, что применение бензиновых, электрических, пневматических и других инструментов позволит сократить затраты труда на проведение отдельных операций по развертыванию АМУ РРС, особенно в зимний период.

Промерзший грунт для бурения - это труднопредсказуемый и наиболее сложный технологически. Даже самый простой, с точки зрения проделывания шпуров, при положительных температурах, в зимних условиях становится труднопроходимым при бурении.

Составляющие элементы грунта в холодное время связывается замерзшей водой, которая значительно повышает массу грунта и его плотность, а в процессе бурения вода тает, и раствор грунта в растаявшей воде представляет собой абразив.

Особенностью бурения грунта зимой является то, что режущая кромка бура должна разламывать частицы грунта на мелкие куски, а не резать его. При этом возникает необходимость в применении инструмента большой мощности с увеличенным вращающим моментом и высоконадёжной трансмиссией.

Для проделывания шпуров наиболее часто используют бурение шнеками, который состоит из металлического стержня и стальной ленты, приваренной к стержню под определённым углом от 35 до 60 градусов в зависимости от плотности грунта. При бурении измельчённый грунт по шнеку выводятся на поверхность шпура.

Процесс проделывания шпуров с применением шнека, в отличие от других методов бурения, обеспечивает удаление разрушенного грунта спиралевидной стальной лентой шнека. При этом осуществляется самопроизвольное укрепление внутренних стен шпура.

При бурении таким способом применяют долото в виде винтообразного шнека с плоскими лезвиями на конце. Шнек поступательным вращением с усилием от силового агрегата режет и размягчает породу. Грунт в процессе размельчения поднимается вверх и механически удаляется.

Таким образом, возможными вариантами механизации отдельных технологических операций развертывания АМУ РРС является применение земляных шнековых буров с электрическим или бензиновым двигателем, либо электрических перфораторов.

Рассмотрим более подробно особенности использования, основные достоинства и недостатки перечисленных средств механизации в процессе бурения сложных видов грунта для заглубления анкерных устройств АМУ РРС.

1. Исследование возможности применения земляных буров с электрическим двигателем при развертывании АМУ РРС. К основным характеристикам типового электробура можно отнести следующие:

1. Цена (тыс. руб.) рассчитывается как совокупность средних значений цены элементов, составляющих конкретный комплект оборудования:

n ( ч

СВ1 = ZQ , 1 n\ , l=1

где i - порядковый номер комплекта оборудования в списке; С1 - цена l -го комплекта оборудования в списке, тыс.руб.; n - число составляющих в комплекте оборудования [1].

2. Масса (кг) рассчитывается как совокупность средних значений массы элементов, составляющих конкретный комплект оборудования:

n ( ->

^i = Z m, l g{1, n), i=1

где i - порядковый номер комплекта оборудования в списке; ml - масса l -го комплекта оборудования в списке, кг; l - число составляющих в комплекте оборудования [1].

3. Мощность (Вт) - среднее значение мощности инструмента, входящего в комплект

[1].

К основным достоинствам электробуров следует отнести следующие: отсутствие необходимости использования горюче-смазочных материалов; простота применения; высокая экологичность; удобство хранения.

В качестве недостатков электробуров можно выделить следующие: незначительный ассортимент продажи; высокая стоимость;

жесткое соединение электродвигателя с редуктором (со шнеком); привязка к источнику электропитания; относительно низкая мощность.

Исходя из опыта применения электробуров можно сделать выводы:

относительно невысокой мощности (1400 Ватт) не хватает для проделывания шпуров диаметром более 10 см даже в обработанном не промёрзшем грунте.

электробуры характеризуются невысокой надежностью

высокая стоимость электробуров.

Таким образом, применение земляного бура с электрическим двигателем для проделывания шпуров в целях заглубления анкерных устройств в сложных видах грунта (в том числе в мерзлом грунте) является нецелесообразным.

2. Исследование возможности применения земляных буров с бензиновым двигателем при развертывании АМУ РРС. Наряду с электробуром, в качестве средства механизации отдельных технологических операций развертывания АМУ РРС можно использовать земляной бур с бензиновым двигателем (мотобур или бензобур). Мотобур - это специальный инструмент для бурения небольших (обычно до 1,5 м глубиной и диаметром до 20 см) шпуров. Внешний вид типового мотобура представлен на рис. 3.

Мотобуры состоят из бензинового двигателя и редуктора, на котором жёстко фиксируется разрушающий грунт шнековый бур.

Две дугоообразные ручки крепятся к корпусу мотобура. За эти ручки мотобур удерживают на холостом ходу на весу и во время его использования. При этом ось инструмента ориентируется перпендикулярно относительно поверхности.

Шнуровой стартер используется для запуска двигателя. К наиболее значимым характеристикам мотобуров следует отнести: рабочий объём двигателя;

мощность двигателя в киловаттах или лошадиных силах; масса мотобура; количество операторов; объём топливного бака.

Рабочий объём двигателя мотобура является справочной характеристикой. Мощность двигателя для мотобура является важнейшей характеристикой. Более мощный двигатель позволяет получить более высокий вращающий момент на валу. Это позволяет применять шнеки с большим диаметром и выполнять более сложные работы в «тяжёлых» грунтах. Вместе с тем, чем больше мощность, тем выше стоимость и больше массогабаритные показатели мотобура.

При определении массы мотобура не учитывается вес топлива, шнека или другого рабочего инструмента.

При этом очевидно, что мощные двигатели имеют большую массу. Недостатком массивных двигателей является сложность его удержания (мощные модели проектируются для двух операторов). Вместе с тем, инструмент с большой массой менее склонен к вибрациям и получается более стабильным.

Количество операторов определяется исходя из требуемого числа рабочих при использовании инструмента в режиме штатного функционирования. Модели инструмента, имеющие массу более 20 кг всегда оборудуются ручками для двух операторов, так как работать таким агрегатом одному очень сложно.

Вместе с тем, для лёгких мотобуров также может быть предусмотрено два рабочих места, чтобы обеспечить более высокое качество работы и хорошую стабильность.

Объём топливного бака оказывает влияние на вес мотобура и одновременно характеризует его возможности по работе без дозаправки. Из-за особенностей эксплуатации мотобуров, практически более целесообразно чаще дозаправлять агрегат, чем иметь большой запас топлива в баке.

Следовательно, вместимость топливных баков, как правило, небольшая, и только в некоторых мотобурах большой мощности значение этого показателя превышает 2 литра.

В таблице представлены усредненные параметры основных рабочих характеристик некоторых моделей мотобуров. Значения показателей определены на основе данных, полученных с интернетсайтов заводов-изготовителей данного инструменета и интернет-магазинов по состоянию на декабрь 2022 года.

Основные эксплуатационные характеристики некоторых типов мотобуров

№ п/п Тип мотобура Мощность двигателя, л/с Объем двигателя, куб.см. Гарантия, мес. Объем бака, л Масса, кг Кол-во операторов Стоимость, руб.

1. ADA Ground Drill 9 3,26 71 12 1,2 9,5 1 14000

2. CHAMPION AG364 3 64 12 1,5 12,8 2 13900

3. Elitech БМ 70В 3,3 71 12 1,4 10 1 13500

4. FUBAG FPB 71 3,3 71 12 1,6 11 1 13300

5. Iron Mole Е73 3,9 73 12 1,2 11 1 13100

6. ELITECH БМ 70Н 3,3 71 12 1,4 11,3 2 12000

Окончание

7. Patriot AE70D 3,5 70 12 1,3 10 1 12000

8. Probur 300 3,5 71 12 1,2 11 1 11100

9. ADA Ground Drill 2 2,45 53 12 1,2 9,5 1 11000

10. DDE GD-65-300 3,1 65 12 1,2 10,92 1 11000

11. Iron Mole E53 2,5 53 12 1,2 8,6 1 10700

12. HAMMER MTB80 2,45 51,7 60 0,98 9,8 1 10400

13. ADA GroundDrill-5 2,45 52 24 1,2 9 1 9900

14. DDE IceD-52-200 2,5 52 12 1,2 8,65 1 9900

15. CHAMPION AG352 1,9 51,7 12 1,3 10 1 9700

16. Probur 250 2,5 53 12 1,2 8,6 1 8100

Усредненные значения показателей 2,93/ 2154 кВт 62 15,75 10,1 11475

Таким образом, применение мотобура (земляного бура с бензиновым двигателем) для механизации операции заглубления анкерных устройств АМУ РРС является вполне целесообразным решением, но требует экспериментального подтверждения.

Список литературы

1. Максаков С.А. Постановка задачи комплектования радиорелейных станций средствами механизации, применяемыми при развертывании антенно-мачтовых устройств в сложных условиях // Известия Тульского государственного университета. Технические науки, 2022. Вып. 2. С. 229-233.

2. Анисимов В.Г., Чаплыгин И.А. Радиорелейная станция Р-409 и её модификации. Пособие. Орел: Академия ФСО России, 2006. 104 с.

3. Кузнецов А.Н., Чаплыгин И.А., Ширко А.И. Радиорелейный комплекс Р-419МП-03: учебное пособие. Орёл: Академия ФСО России, 2017. 120 с.

4. Кожухов С.А., Тихонов А.В., Чаплыгин И.А., Ширко А.И. Комплексы радиорелейной связи: учебное пособие. Орёл: Академия ФСО России, 2019. Ч. 3. 168 с.

5. Максаков С.А., Сидоренко А.В. Методика выбора рационального варианта комплектования бурового инструмента, применяемого при развертывании антенно-мачтовых устройств радиорелейных станций в зимних условиях // Известия Тульского государственного университета, технические науки, 2022. Вып. 2. С. 58-61.

6. Рекомендации по бурению скважин в мерзлых грунтах при инженерно-геологических изысканиях для строительства // Производственный и научно- исследовательский институт по инженерным изысканиям в строительстве Газстроя СССР. М., Стройиздат, 1974. 81 с.

Максаков Сергей Анатольевич, канд. техн. наук, доцент, сотрудник, maksakov@yandex.ru, Россия, Орел, Академия ФСО России

INVESTIGATION OF THE POSSIBILITY OF USING MODERN MEANS OF MECHANIZATION OF WORK TO STRENGTHEN ANTENNA-MAST DEVICES OF RADIO RELAY STATIONS DURING THEIR

DEPLOYMENT

S.A. Maksakov

The results of the study of the possibility of using modern means of mechanization of work to strengthen antenna-mast devices of radio relay stations during their deployment are presented. The ways of solving the problem of sinking anchor stakes of antenna-mast devices of radio relay stations are proposed. The features of soil drilling in winter are considered. A comparative analysis of the main characteristics of electric drills and motor drills is carried out. The variants of application of modern mobile means of mechanization of work on strengthening antenna-mast devices of radio relay stations in winter conditions in order to reduce the time spent on their deployment are proposed.

Key words: characteristics of drilling tools, motor drill, antenna-mast devices of radio relay stations.

Maksakov Sergey Anatolevich, candidate of technical sciences, docent, employee, maksa-kov@yandex.ru, Russia, Orel, Academy of FSS of Russia