Основные направления использования магнитной наножидкости в пожарной технике

ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МАГНИТНОЙ НАНОЖИДКОСТИ В ПОЖАРНОЙ ТЕХНИКЕ

А.В. Топоров, доцент, к.т.н., П.В. Пучков, старший преподаватель, к.т.н., Ивановская пожарно-спасательная академия ГПС МЧС России,

г. Иваново Е.А. Топорова, доцент, к.т.н., Текстильный институт ИГПУ, г. Иваново

В настоящее время из всего спектра устройств с магнитной наножидкостью (МЖ) наибольшее распространение получили магнитожидкостные уплотнения (МЖУ). МЖУ нашли применение в устройствах вакуумной техники, химической промышленности, сварочном оборудовании, медицине и биотехнологиях и т.д. Широкий круг применения МЖУ обусловлен рядом преимуществ по сравнению с традиционно используемыми видами уплотнений (сальниками, манжетами, торцовыми уплотнениями): высокой степенью герметичности, малыми потерями на трение, сравнимыми с потерями на трение в подшипниках качения, длительным сроком службы конструктивных элементов, составляющим МЖУ [2, 3].

С целью расширения применения МЖУ его комбинируют с манжетами, торцовыми уплотнениями. При комбинировании с манжетами уменьшаются потери на трение, возрастает герметичность и долговечность работы манжеты, расширяется температурный диапазон при эксплуатации герметизирующего узла, что особенно важно для работы подшипниковых узлов при смазке их консистентными смазками. В случае работы МЖУ совместно с торцовыми уплотнениями уменьшаются потери на трение в уплотняющей паре и ее работа без смазки, функции которой выполняет МЖ. Разработан ряд конструкций комбинированных магнитожидкостных уплотнений [4-7]. Такие комбинированные уплотнения возможно использовать в различных насосах, особенно при их работе в «дежурном» режиме.

Существуют статические МЖУ для соединений требующих быстрого разъема конструкционных элементов, таких как фланцевых соединений. При использовании таких МЖУ в трубопроводах позволит предотвратить их механическое разрушение в случае повышения давления в системе.

С использованием МЖ разработаны различные типы датчиков положения и давления в которых МЖ используется в виде подвижного ферромагнитного сердечника перемещающегося в электромагнитной системе и изменяющего параметры магнитной системы. Такие датчики могут использоваться в системах автоматического управления для регистрации изменения и регулирования давления. Датчики положения могут применяться для определения угла подъема автолестниц или коленчатых подъемников.

Используя способность изменять реологические свойства в магнитном поле, возможно создать магнитоуправляемые механизмы передачи движения. В

этом случае такая среда должна значительно изменять в магнитном поле вязкость. В МЖУ стремятся использовать МЖ которая при воздействии магнитного поля изменяет вязкость в малых пределах. Для устройств передачи движения необходимо значительное изменение вязкости рабочей среды при изменении величины напряженности магнитного поля. Поэтому в магнитонаножидкостных муфтах применяются специальные

магнитореологические суспензии, по этой характеристике значительно отличающиеся от МЖ. Магнитонаножидкостные муфты могут применяться в устройствах, где необходимо регулирование частоты вращения в широком диапазоне при значительной величине передаваемой механической мощности.

В технических устройствах распространены демпферы которые защищают механизмы от воздействия вибраций и ускорений, ударных нагрузок. В жидкостных демпферах поглощение энергии колебаний происходит в жидкой среде то жидкость выполняет функции диссипативного элемента. Использование МЖ в качестве диссипативного элемента позволяет с помощью магнитного поля управлять рабочими параметрами демпфера [2].

В решении экологических проблем возникает необходимость в очистке воды от нефтяных загрязнений. Эта проблема присуща в случае аварий нефтеналивных судов, при очистке трюмных вод на судах и в ряде других случаев. При использовании МЖ для очистки воды она вступает во взаимодействие с нефтяными включениями и затем собирается с помощью магнитного поля. Пока такой способ очистки воды от нефтяных включений находится в стадии исследований, но при решении ряда проблем этот метод найдет применение в практике.

Представленный обзор по использованию МЖ для решения ряда задач техники и в том числе противопожарной, экологических задач позволит определить направление работы по их практическому использованию для повышения надежности средств предназначенных для предотвращения и ликвидации аварийных ситуаций и проведения дальнейших опытно -конструкторских работ.

Список использованной литературы

1. Уплотнения и уплотнительная техника: Справочник / А.А. Кондаков, А.И. Голубев, В.Б. Овандер и др.; Под общ. ред. А.И. Голубева, Л.А. Кондакова. - М.: Машиностроение, 1986- 464 с., ил.

2. Фертман В.Е. Магнитные жидкости: Справ. Пособие. - Мн: Высш. шк., 1988. - 184 с., ил.

3. Магнитные жидкости в машиностроении / Д.В. Орлов, Ю.О. Михалёв, Н.К. Мышкин и др.: Под общ. ред. Д.В. Орлова, В.В. Подгоркова. - М.: Машиностроение, 1993. - 272 с.

4. Топоров А.В., Сизов А.П., Смирнов Н.А., Виноградов Е.А., Серов Ю.П., Подгорков В.В. Комбинированное магнитожидкостное манжетное уплотнение Свидетельство на полезную модель RU 22518 Ш от 10.04.2002.

5. Сизов А.П., Смирнов Н.А., Виноградов Е.А., Серов Ю.П., Подгорков В.В., Топоров А.В. Термоуправляемое магнитожидкостное уплотнение Патент на изобретение RU 2186275 C2 от 27.07.2002.

6. Сизов А.П., Снегирев С.Д., Сергеев Е.В., Топоров А.В., Топорова Е.А. Термоуправляемое магнитожидкостное уплотнение Патент на изобретение RU 2353839 C2 от 27.04.2009.

7. Топоров А.В., Топорова Е.А., Пучков П.В. Комбинированное торцовое магнитожидкостное уплотнение Патент на полезную модель RU 88407 Ш от 10.11.2009.

ОЦЕНКА ВЕРОЯТНОСТИ ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЙ НА ВЗРЫВОПОЖАРООПАСНЫХ ОБЪЕКТАХ

В.М. Усков, профессор, д.м.н., профессор, Т.Н. Куликова, адъюнкт, Воронежский институт ГПС МЧС России, г. Воронеж

В условиях значительного снижения запаса стоимости и остаточного ресурса технологического оборудования (ТО) возрастает вероятность чрезвычайных ситуаций (ЧС) на взрывопожароопасных объектах. При прогнозах следует учитывать полную вероятность всех возможных событий с учетом весомости вероятного ущерба с использованием известных для различных объектов статистически устойчивых значений вероятности ЧС в зависимости от её тяжести. В этом случае слагаемые, не выходящие за пределы ошибок при оценках, можно рандомизировать, учитывая их вместе со случайными ошибками [1-3].

Некоторые модели и методы не вызывают доверия, если они не достоверны по причине использования статистических данных многолетней давности без учета тренда основных статистических показателей за счет научно-технического прогресса; принятия равной интенсивности отказов для всех периодов эксплуатации изделий; отсутствия оценки точности и достоверности моделей или сходимости и воспроизводимости методов; из-за нарушения правила Фурье собирать одинаковую размерность всех членов однородного уравнения; подмены понятия безразмерного параметра частоты события, как статистической вероятности (отношения числа события к полному числу событий), на понятие размерного параметра частоты как интенсивности событий (потока событий, или числа событий в единицу времени); представления при оценке степени риска безразмерного вероятного прогнозируемого ущерба в виде размерной физической величины ущерба; в результате степень риска как произведение двух вероятностных безразмерных показателей, измеряют необоснованно в единицах измерения производительности безвозвратных физических или экономических потерь; необоснованного применения на уровне государственных стандартов условной