Вісник Львівського державного університету безпеки життєдіяльності

Титульна сторінка

М. Сорочич — 2024-06-28

ЗМІСТ

М. Сорочич — 2024-06-28

ВМІСТ ВАЖКИХ МЕТАЛІВ У ВОДІ ТА ЕДАФОТОПАХ БЕРЕГОВОЇ ЗОНИ РІКИ СТИР

V. P. Kopylov — 2024-06-28

Постановка проблеми. Забруднення довкілля важкими металами для науковців становить значну цікавість, оскільки цей процес невпинно зростає з плином часу. В Україні проводяться значні дослідження вмісту небезпечних речовин у водах річок, озер, природних водоймищ. Надзвичайно актуальними ці дослідження є під час військового стану. Аналіз досліджень показує, що поверхневі водойми – ріки, озера, заплави підпадають під антропогенний чинник. В епоху тотального використання пластику в господарюванні та усіх сферах життя в ріках виявлено також його присутність навіть на мікрорівні. Така ж ситуація і з важкими металами, які потрапляють у водойми, здебільшого із вини людини.
Метою роботи є аналіз вмісту важких металів у воді та прибережних едафотопах ріки Стир в межах міста Луцьк.
Методи досліджень. В роботі застосовано методи аналізу та статистичні методи досліджень за отриманими даними вмісту важких металів у воді та едафотопах.
Результати досліджень. Здійснивши аналіз вмісту важких металів у воді р. Стир та едафотопах прибережної зони ми відібрали проби з восьми ділянок, 6 з яких – безпосередньо ріка Стир, 7-а ділянка – Гнідавське болото, 8-а ділянка – Теремнівські ставки. Здійснивши аналіз вмісту таких важких металів, як Cu, Cd, Zn у воді р. Стир та гідрологічно зв’язаних із нею водах Гнідавського болота та Теремнівських ставків встановлено, що перевищення ГДК наявне лише у 2-х досліджуваних ділянках. Вміст міді перевищує ГДК (0,005 мг/кг) у воді ділянок Гнідавського болота (0,012 мг/кг) та Теремнівських ставків (0,007 мг/кг). Вміст цинку перевищує ГДК (0,001 мг/кг) у воді на ділянці с. Липняни (0,015 мг/кг) та Гнідавського болота (0,019 мг/кг). Щодо едафотопів – кадмій має перевищення ГДК (1,5 мг/кг) на ділянках Гнідавського болота (3,1 мг/кг) та Теремнівських ставків (3,43 мг/кг). Вміст міді перевищує ГДК (3 мг/кг) на ділянках Гнідавського болота (4,64 мг/кг) та Теремнівських ставків (7,42 мг/кг).
Висновки. Серед досліджуваних ділянок найбільш забрудненими виявилися Гнідавське болото та Теремнівські ставки. Вміст кадмію не перевищує ГДК у жодній пробі води, вміст міді перевищує ГДК у воді ділянок Гнідавського болота та Теремнівських ставків, вміст цинку перевищує ГДК для води ділянок с. Липняни та Гнідавського болота; вміст кадмію перевищує ГДК у едафотопах ділянок Гнідавського болота та Теремнівських ставків. Вміст міді перевищує ГДК також у едафотопах на ділянках Гнідавського болота та Теремнівських ставків.

ЗАБРУДНЕННЯ АТМОСФЕРНОГО ПОВІТРЯ АВТОМОБІЛЬНИМ ТРАНСПОРТОМ НА В’ЇЗДАХ ДО М. ЛЬВОВА

A. D. Kuzyk — 2024-06-28

Проблема. Забруднення атмосферного повітря рухомими джерелами, до яких відносять автомобільний транспорт, є проблемою великих міст, зокрема Львова. Особливо це стосується магістральних вулиць на в’їздах у місто. Вивчення закономірностей концентрації забруднювачів у повітрі від часу доби є актуальним завданням, вирішення якого дасть можливість прогнозувати періоди перевищення гранично допустимих концентрацій.
Мета. Метою роботи є встановлення чинників забруднень атмосферного повітря на основних в’їздах у місто Львів та їх прогнозування.
Методи дослідження. У роботі застосовано методи аналізу та статистичні методи досліджень за відкритими даними вимірювань якості повітря.
Основні результати досліджень. Аналіз публікацій свідчить, що використання автомобільного транспорту на теперішній час в Україні зростає, що спричиняє збільшення викидів забруднюючих речовин. В рамках різноманітних державних та неурядових проектів проводиться моніторинг забруднень атмосферного повітря у містах, однак показники, які визначаються, стосуються переважно концентрації часток пилу. Але найбільшим джерелом забруднень є вихлопні гази двигунів внутрішнього згоряння, у яких містяться NO₂, NO, SO₂, CO та ін.
Для досліджень стану та динаміки забруднень використано онлайн-ресурс Відкриті дані Львова, зокрема моніторинг концентрацій забруднювачів на перехрестях міста навесні, влітку, восени та взимку протягом декількох років. Загалом за чотирма забруднювачами упродовж 2021-2023 років перевищення ГДК спостерігалося для CO до 22% та для NO₂ до 30%. За іншими показниками перевищень не було. За даними моніторингу забруднень та інтенсивності трафіку на в’їздах за даними мобільного оператора побудовано модель, за допомогою якої можна прогнозувати періоди перевищення ГДК забруднювачів на основних в’їздах до міста Львова. За допомогою моделі виявлено, що перевищення ГДК протягом доби є неоднаковим, що може бути зумовлене добовою міграцією населення з приміських зон та потоком транзитного автотранспорту через місто.
Висновки. Таким чином, проблема забруднення повітря на основних в’їздах у місто Львів стосується перевищення ГДК NO₂ і CO. Її можна вирішити удосконаленням схем дорожнього руху та покращенням руху приміського транспорту, який може замінити приватний автотранспорт для щоденного добирання до міста вранці та повернення додому увечері.

ПРИНЦИПИ РЕВІТАЛІЗАЦІЇ РОЗВИТКУ СІЛЬСЬКИХ ТЕРИТОРІЙ, ЯКІ ПОСТРАЖДАЛИ ВНАСЛІДОК ВІЙСЬКОВИХ ДІЙ

V. V. Shchepak — 2024-06-28

Проблема. В результаті повномасштабної війни погіршився екологічний стан територій. Частина сільськогосподарських угідь України зазнала значних екологічних пошкоджень. Виникає потреба у дослідженні стану земель, визначенні шляхів ревіталізації як окремих земельних ділянок, так і цілісних агроландшафтів, територій громад і районів.
Мета дослідження полягає у визначенні особливостей територій, які постраждали внаслідок війни, виокремленні факторів впливу військових дій на території, визначенні системи принципів ревіталізації розвитку сільських територій та розробці відповідної структурно-логічної моделі.
Результати. Виокремлено дві групи факторів: прямого і опосередкованого впливу військової агресії на території. Запропоновано до факторів прямого впливу віднести: рух техніки, фізичний вплив військових дій, замінування територій, будівництво захисних споруд, залишена знищена військова техніка на полях, розмінування територій. До факторів опосередкованого впливу запропоновано віднести: утворення кратерів від бомбардування, зсуви ґрунтів, забруднення ґрунтів важкими металами; захаращення територій, руйнування поверхні, доступність територій після розмінування.
Запропоновано систему принципів ревіталізації сталого розвитку сільських територій, які постраждали внаслідок військових дій. До основних компонентів системи віднесено: моніторинг земель, потенціал територій (екологічний, географічний, ресурсний, економічний, соціальний), комплексність та збалансованість сталого розвитку сільських територій. При цьому складові системи перебувають у взаємодії та взаємозв’язку.
Виокремлено наслідки військового впливу на ґрунти, зокрема ущільнення ґрунтів, зміна їх структури, зміна фізичних параметрів ґрунту внаслідок вібраційного, радіоактивного та теплового впливу, порушення ґрунтового покриву, дефіцит природного зволоження, опустелювання, розвиток вітрової та водної ерозії, міграція важких металів у вегетативну масу рослин, деградація довкілля, викиди на поверхню піску, глини та інших осадових порід, руйнування гумусового горизонту, втрата фізико-хімічних властивостей ґрунту.
Розроблено структурно-логічну модель системи принципів ревіталізації сталого розвитку сільських територій. Модель передбачає, що комплексність та збалансованість сталого розвитку сільських територій, які постраждали внаслідок військових дій, ґрунтуються на потенціалі територій, що дає можливість враховувати особливості цих територій та забезпечувати ревіталізацію сталого розвитку.
Висновки. Подальші розробки повинні зосереджуватись на визначенні шляхів відновлення земель, зокрема ґрунтів, та цілісних агроландшафтів залежно від наслідків пошкодження військовими діями. Необхідно звернути особливу увагу на технології відновлення ґрунтів та використання ґрунтів залежно від стану і потенціалу територій, зокрема екологічного, географічного, ресурсного, економічного, соціального. В результаті виникає потреба у формуванні напрямів просторово-територіального розвитку громад, раціонального використання відновлених земель та ефективного функціонування навколишнього середовища територіальних громад.

МОДЕЛЮВАННЯ ПРОЦЕСУ ОБХОДУ МЕРЕЖЕВОГО ГРАФА ДЛЯ РОЗВ’ЯЗАННЯ ЗАДАЧ КОРОТКОСТРОКОВОГО ПЛАНУВАННЯ ІТ-ПРОЄКТІВ

Yu. S. Nazar — 2024-06-28

Вступ. З практики застосування мережевих графів відома їх ефективність в управлінні проєктами для довгострокового планування та оцінки стану виконання проєкту на поточному етапі. Мережевий граф дає змогу розрахувати ключові показники для знаходження критичного шляху виконання робіт, а також резерви часу для кожної роботи окремо. Цей метод добре зарекомендував себе в управлінні масштабними проєктами, проте вивчення ефективності його застосування для короткострокового планування розробки програмного забезпечення у динамічних умовах (умовах постійних змін до змісту, людських та часових ресурсів) досліджено не достатньо. Крім того складність використання стандартних підходів проєктного менеджменту до управління процесом розроблення спеціалізованого програмного забезпечення у динамічному оточенні (умовах постійних змін) спонукає до вирішення актуальної задачі щодо дослідження нових, науково-обґрунтованих методів та підходів для оцінки тривалості розроблення спеціалізованого програмного забезпечення, які будуть адаптованими під специфіку роботи у динамічних умовах із значною часткою невизначеності та ресурсних обмежень (людських та часових).
Мета. Моделювання процесів обходу мережевого графа для розрахунку ключових параметрів мережевої моделі, що дасть змогу швидко та якісно оцінити тривалість проєктних робіт в умовах динамічності ресурсів та змісту робіт.
Методи досліджень. Для досягнення поставленої мети в роботі використано методи імітаційного моделювання дискретних систем засобами мережі Петрі. Зважаючи на те, що об’єктом моделювання є процес обходу мережевого графа, для опису його ключових властивостей використано понятійний апарат теорії графів.
Основні результати дослідження. Отримано уніфіковані моделі процесів обходу мережевих графів різної складності та конфігурації, що дає змогу вирішувати задачі короткострокового планування проєктів з розроблення безпеко-орієнтованих сервісів у динамічних умовах шляхом розрахунку раннього та пізнього термінів виконання подій та з одержанням на їх основі характеристики про тривалість проєктних робіт. Одержані моделі дали змогу побудувати алгоритми обходу мережевого графа для оцінки тривалості виконання проєктних робіт з подальшою автоматизацією процесів короткострокового планування за умови введення будь-яких змін до змісту та обсягу окремих спринтів проєкту або складу команди розробників.
Висновки. Шляхом імітаційного моделювання з використанням понятійного апарату мереж Петрі отримано уніфіковану модель процесів обходу мережевих графів, яка полягає у циклічності процедури встановлення зв’язку між попередньою і поточною подією та уможливлює її адаптивне застосування не залежно від складності та конфігурації мережевих графів. Шляхом алгоритмічного відтворення розроблених імітаційних моделей побудовано чітку процедуру розрахунку раннього та пізнього термінів виконання подій, що дає змогу провести автоматизацію цих процесів для вирішення задач короткострокового планування проєктів з розроблення спеціалізованого програмного забезпечення.

ВИКОРИСТАННЯ АКТИВНИХ ОПТИЧНИХ СИСТЕМ ТА ТЕХНОЛОГІЙ ОБРОБКИ ІНФОРМАЦІЇ ДЛЯ ПОБУДОВИ ЗОБРАЖЕНЬ ПРЕДМЕТІВ У ЗАДИМЛЕНОМУ ПРОСТОРІ

O. A. Kuzyk — 2024-06-28

Проблема. В умовах обмеженої видимості, спричиненої наслідками пожежі, особовий склад рятувальних підрозділів постійно зіштовхується з проблемою орієнтації в просторі, пошуку потерпілих, виявлення джерела загоряння тощо. З практичного досвіду роботи рятувальних підрозділів встановлено, що для роботи в умовах задимлення використовують тепловізійні або інфрачервоні камери. Застосування тепловізійних пристроїв ускладнюється за наявності інтенсивних теплових потоків. Радіохвилі подібних засобів добре проникають крізь дим, однак радар не дає можливості здійснити побудову зображення високої роздільної здатності, з метою подальшого орієнтування в просторі. Практика застосування інфрачервоних камер вказує на їх недостатню ефективність за наявності задимлення.
Мета. Метою роботи є аналіз принципів роботи та технологій використання лідар-технологій для формування зображень предметів у задимленому просторі.
Методи досліджень. Методи аналізу та порівняння.
Основні результати дослідження. Альтернативою існуючим тепловізійним, інфрачервоним засобам та радарам є оптичні системи, робота яких заснована на лідар-технології. Вони працюють за принципом вимірювання відстані до поверхні за допомогою лазерного променя та дають можливість візуалізувати внутрішній простір неосвітлюваного приміщення. Проте на даний час недостатньо досліджено ефективність лідар-технологій для візуалізації внутрішнього простору приміщень за наявності диму, що впливає на їх роботу. Застосування лідарів в умовах задимлення залежить від довжини хвилі лазерного променя та є найбільш ефективним у ближньому інфрачервоному діапазоні. Лідари за технологіями поділяють на звичайні, однофотонні та поляризаційні.
Висновки. Без застосування методів обробки зображення ефективність роботи стандартних лідарів у задимленому середовищі є невисокою, зростаючи із збільшенням довжини хвилі в інфрачервоному діапазоні. Для побудови зображень предметів в умовах задимленого середовища найбільш ефективними є однофотонні лідари. Поляризаційні лідари можуть застосовуватися для роботи у задимленому середовищі крізь скло. Ефективність розпізнавання зображень, отриманих з лідара, зростає за застосування технологій оброблення зображень, зокрема гамма-розподілу, розподілу Пуассона та машинного навчання.

ІНФОРМАЦІЙНА МОДЕЛЬ АНАЛІЗУ ФАКТОРІВ ВПЛИВУ АВТОМАТИЗАЦІЇ ПІДТРИМКИ ПРОГРАМНИХ КОМПЛЕКСІВ З ВИКОРИСТАННЯМ СЕРЕДОВИЩ R ТА PYTHON

A. I. Pukach — 2024-06-28

Основна проблема полягає в необхідності розроблення ефективної та дієвої інформаційної моделі аналізу факторів впливу автоматизації підтримки програмних комплексів. Метою дослідження є пошук оптимальних рішень для розроблення необхідної інформаційної моделі з можливістю її подальшої реалізації, застосування, тестування, аналізу та опрацювання отриманих результатів при вирішенні прикладних практичних задач. Серед основних методів дослідження – методи комп’ютерного моделювання з використанням середовищ R та Python. Основними результатами дослідження є наступні. Розроблене інформаційна модель опрацювання даних та відповідне спеціалізоване програмне забезпечення для моделювання аналізу факторів впливу автоматизації підтримки програмних комплексів з використання середовищ програмування R та Python. Розроблена модель дає змогу досліджувати процеси впливу різноманітних факторів впливу на результати суб’єктивного сприйняття об’єктів підтримки (підтримуваних програмних комплексів, чи процесів їх підтримки) відповідними суб’єктами взаємодії, що прямо чи опосередковано взаємодіють з цим об’єктом(-ами) підтримки. Розроблена модель реалізовує практичний підхід до вирішення науково-прикладної задачі відновлення границь факторів впливу підтримки програмних комплексів з подальшою можливістю аналізу цих факторів впливу, що є однією з комплексу задач науково-прикладної проблеми автоматизації підтримки програмних комплексів. Наведені та представлені відповідні конкретні результати моделювання, отримані в ході реальних експериментальних досліджень задач аналізу факторів впливу підтримки програмних комплексів. Розв’язана прикладна практична задача пошуку члена команди підтримки програмного комплексу з максимальним відхиленням показників впливу факторів відносно середнього значення впливу факторів по команді. Перспективи застосування розробленої моделі та її результатів моделювання не обмежуються виключно
підтримкою програмних комплексів, а можуть бути використані також й в інших областях, де важливими є процеси суб’єктивного сприйняття досліджуваних об’єктів чи процесів.

ДОСЛІДЖЕННЯ ЗАГРОЗ ІНФОРМАЦІЙНОЇ БЕЗПЕКИ ТА СПОСОБІВ ЇХ ВИРІШЕННЯ В КОМП'ЮТЕРНИХ МЕРЕЖАХ НА КАНАЛЬНОМУ РІВНІ

O. I. Polotai — 2024-06-28

Постановка проблеми. Інформаційна безпека комп'ютерних мереж – це процес захисту комп'ютерних мереж від несанкціонованого доступу, зловживань, витоку конфіденційної інформації та інших загроз, що виникають через зловмисників або недбалість користувачів. Для захисту комп'ютерних мереж використовуються різні технології та методи, включаючи захист паролем, шифрування даних, мережеві брандмауери, системи виявлення вторгнень, антивірусне програмне забезпечення та аутентифікацію користувачів.
Метою статті є дослідження основних атак на комп’ютерні мережі, які зловмисник реалізовує, використовуючи слабкі місця другого (канального) рівня моделі OSI та способів нейтралізації цих атак за допомогою програмних інструментів мережевого обладнання компанії Cisco.
Результати. У статті детально описано суть канального рівня моделі OSI, який є другим рівнем. Описано характеристики цього рівня та показано, які основні функції він виконує. Проаналізовано основні загрози інформаційної безпеки комп’ютерних мереж, а також атаки на мережі, які зловмисник реалізовує, використовуючи усі «вузькі місця» канального рівня моделі OSI. Детально описано кожну з таких загроз і способи її реалізації. Також в статті детально описано основні способи захисту інформації комп’ютерної мережі на канальному рівні моделі OSI від атак. Наводяться детальні теоретичні кроки для реалізації блокування, нейтралізації або пом’якшення атак на мережі, які зловмисник здійснює на канальному рівні моделі OSI. У статті детально описані способи нейтралізації цих атак за допомогою програмних інструментів мережевого обладнання компанії Cisco.
Висновки. Безпека комп'ютерних мереж є важливим аспектом захисту важливої інформації та конфіденційних даних, а також забезпечення нормальної роботи комп'ютерних систем і мереж. Рівень безпеки комп'ютерних мереж варіюється від організації до організації та від компанії до компанії, але завжди важливо вживати найкращих можливих заходів для захисту критично важливої інформації та забезпечення стабільності системи.

РАЦІОНАЛЬНІ ТЕХНОЛОГІЇ ОТРИМАННЯ МЕТАЛКООРДИНОВАНИХ ЕПОКСІАМІННИХ КОМПОЗИЦІЙ ЗІ ЗНИЖЕНОЮ ГОРЮЧІСТЮ

O. Lavrenyuk — 2024-06-28

Вступ. Зниження горючості полімерних матеріалів досягається завдяки формуванню атомних зв’язків з великою енергією розриву. З цією метою найчастіше використовують хімічно активні антипірени, які завдяки високій реакційній здатності та наявності в молекулярній структурі великої кількості функційних груп різного типу, призводять до зміни складу, будови і властивостей кінцевого полімерного матеріалу. Такі антипірени використовують як мономери у синтезі полімерів, зшиваючі агенти чи модифікатори полімерів. Тому надзвичайно важливим питанням в аспекті зниження горючості полімерів є розширення асортименту реакційноздатних антипіренів, розробка раціональної технології отримання полімерних матеріалів, що передбачає різноманітні способи введення антипіренів, а також встановлення взаємозв’язку між модифікацією, структурою та властивостями отриманих матеріалів.
Мета. Розробити раціональну технологію отримання модифікованих купрум(ІІ) хлоридом епоксіамінних композицій. Вивчити будову синтезованих композицій, що дасть змогу спрогнозувати їх властивості та, зокрема, схильність до горіння.
Методи. Модифіковані купрум(ІІ) хлоридом епоксіамінні композиції отримували за допомогою двох методів, відмінність між якими полягає в різних способах та формах інкорпорування антипірену в полімерну матрицю. Для становлення факту взаємодії між антипіреном та іншими компонентами композиції (зв’язуючим, затвердником) проводили ІЧ-спектроскопічні дослідження.
Результати. Розроблено новий оригінальний метод отримання модифікованих купрум(ІІ) хлоридом епоксіамінних композицій зі зниженою горючістю. Суть методу полягає в синтезі антипірена-затвердника у вигляді кристалічного комплексу з подальшим інкорпоруванням його в епоксидіановий олігомер. Внаслідок хімічної взаємодії купрум(ІІ) хлориду та рера отримано хелатний комплекс [Cu(eda)₂(H₂O)(Cl)]Cl, який було використано як антипірен-затвердник епоксіамінних композицій. На підставі ІЧ-спектроскопічних досліджень вивчено будову синтезованого антипірена-затвердника. Зокрема виявлено міцні координаційних зв’язки Cu(II)←N, поява яких в процесі комплексоутворення є важливою передумовою використання отриманих хелатних комплексів як реакційноздатних антипіренів. Виявлено участь синтезованого хелатного комплексу [Cu(eda)₂(H₂O)(Cl)]Cl в структуруванні епоксиамінної композиції, що є запорукою зниження її горючості.
Висновки. Завдяки розробці оригінальної технології, яка передбачає синтез хелатного купроамінного комплексу та використанні його як антипірена-затвердника отримано новий тип металкоординованих епоксіамінних композицій та подано трактування механізму антипіренової дії солей перехідних металів на горіння епоксіамінних композицій.

АНАЛІЗ ПРИЧИН ВИНИКНЕННЯ НЕБЕЗПЕЧНИХ СИТУАЦІЙ ПІД ЧАС ЕКСПЛУАТАЦІЇ АВТОЗАПРАВНИХ СТАНЦІЙ

V. I. Golinko — 2024-06-28

Мета. Встановлення рівня ризику виникнення небезпечних подій на автозаправних станціях.
Матеріали і методи. Для оцінки ризиків виникнення небезпечних подій на автозаправних станціях були обрані метод "HAZOP" та метод "FMEA", оскільки вони добре поєднуються між собою та дають можливість деталізувати кожен етап виробничого процесу для ідентифікації небезпек і працездатності системи загалом, що проводиться спеціально підібраною групою з п’яти фахівців-експертів.
Результати. Розроблено процедуру керування ризиками на автозаправних станціях на основі поєднання методів "HAZOP" та "FMEA", що дозволяє припустити формування можливого сценарію розвитку небезпечної події за ключовими словами, а також оцінити величину пріоритетного ризику, виходячи з можливості виявлення невідповідності чи загрози. Проаналізовано чотири основні сценарії настання небезпечної події через невідповідності технічної складової автозаправних станцій та наявності помилок і небезпечних дій операторів. Встановлено, що найбільший рівень ризику настання небезпечної події – вибуху та пожежі на автозаправній станції може статися через негерметичність з’єднань та накопичення парів бензину у колонках.
Наукова новизна полягає у встановленні взаємозв’язку між різними методами оцінювання ризику, що дає змогу визначити найбільш вірогідний сценарій розвитку небезпечної події через поєднання різних небезпечних чинників.
Практична цінність. Розроблені рекомендації із зменшення ймовірності настання небезпечної події −
вибуху і пожежі на автозаправній станції завдяки розробці удосконаленого процесу керування ризиками на
основі поєднання загальновідомих методів.

ДО РОЗРАХУНКУ НА МІЦНІСТЬ ГИНІВ ТРУБОПРОВОДІВ В УМОВАХ ЗМІНИ ТЕМПЕРАТУРИ

М. І. Voytovych — 2024-06-28

Проблема. Впровадження в інженерну практику нових, більш інтенсивних технологій, ускладнення умов експлуатації сучасних споруд і машин призводить до зростання небезпеки виникнення надзвичайних ситуацій. Це суттєво підвищує вимоги до інженерних конструкцій і споруд – вони повинні бути міцними і надійними в сучасних ускладнених умовах їх виготовлення і експлуатації. В зв’язку з цим виникає необхідність врахування впливу полів різної фізичної природи, зокрема температурних, на несучу здатність елементів енергетичних, транспортних установок, інших машин.
Важливими складовими різних інженерних конструкцій і споруд є трубчасті криволінійні стрижневі елементи (гини трубопроводів, труби економайзерів, патрубки тощо). Вони досить часто експлуатуються в
умовах підвищених або низьких температур, що створює можливості для виникнення ситуацій техногенного характеру. В зв’язку з цим виникає потреба у дослідженні впливу на температурні поля, напружений стан і міцність таких елементів їх теплофізичних і геометричних параметрів.
Мета. Розроблення методики дослідження температурних полів і термонапруженого стану криволінійних стрижнів; дослідження на її основі температурного поля і обумовленого ним напружено-деформованого стану гину трубопроводу в залежності від його теплофізичних і геометричних характеристик.
Результати дослідження. В роботі запропонована методика дослідження термонапруженого стану криволінійних трубчастих стрижневих конструктивних елементів. Її суть полягає в тому, що на першому етапі визначаються температурні поля таких елементів з використанням рівнянь теплопровідності трубчастих стрижнів великої кривини. Розв’язки цих рівнянь входять, як складові навантаження, у рівняння термопружності і використовуються на другому етапі при визначенні термонапруженого стану криволінійних стрижнів. При цьому використовуються рівняння термопружності криволінійних стрижнів у переміщеннях. Запропонована методика застосована для дослідження термонапруженого стану гину трубопроводу, який знаходиться в умовах конвективного теплообміну з зовнішнім і внутрішнім середовищами. Розглянуто випадок жорсткого затиснення крайніх перерізів гину. Досліджено вплив теплофізичних і геометричних параметрів гину на його температурне поле і напружений стан.
Встановлено, що приведені коефіцієнти тепловіддачі з зовнішньої і внутрішньої поверхонь стрижня по-різному впливають на його напружений стан: зі збільшенням коефіцієнта тепловіддачі з зовнішньої поверхні абсолютні значення поздовжньої і поперечної сил, а також згинального моменту зменшуються, а з ростом коефіцієнта тепловіддачі з внутрішньої поверхні – збільшуються.
Висновки. На основі розробленої в роботі методики досліджено термонапружений стан гину трубопроводу. В результаті проведених аналітично-числових досліджень показано, що існує такий переріз гину, в якому зумовлений нагріванням згинальний момент змінює свій знак; положення цього перерізу залежить від кривини осі, товщини стінки, кута розхилу гину і практично не залежить від приведених коефіцієнтів тепловіддачі з внутрішньої і зовнішньої його поверхонь. Існують такі значення кута розхилу, при яких найбільші значення згинального моменту і поперечної сили в гині досягають своїх максимумів. На відміну від силової задачі, у випадку нагрівання значення згинального моменту в криволінійному стрижні у фіксованому його перерізі залежить від геометричних параметрів поперечного перерізу.

МЕТОДИКА ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНИХ ДОСЛІДЖЕНЬ МОДУЛІВ СИЛОВИХ БАТАРЕЙ ЕЛЕКТРОМОБІЛІВ НА ПРЕДМЕТ ПОЖЕЖНОЇ НЕБЕЗПЕКИ

A. F. Gavryliuk — 2024-06-28

Постановка проблеми. Кількість електромобілів у світі продовжує зростати. Станом на перший квартал 2024 року, за даними Головного сервісного центру МВС, в Україні зареєстровано 93976 електромобілів. Разом з тим, впродовж 2019-2024 років на території України підрозділами Державної служби України з надзвичайних ситуацій зареєстровано 173 пожежі електромобілів, внаслідок яких завдано прямих збитків на суму 9 млн 53 тис. грн, побічних – 18 млн 450 тис. грн.
Метою дослідження є розроблення основних положень методики експериментальних досліджень модулів літійіонних батарей електромобілів щодо пожежної небезпеки відкритим полум’ям. Кінцева мета дослідження полягає у визначенні теплових параметрів (температури спрацювання вентиляційних отворів, займання, виникнення необоротної екзотермічної реакції, горіння тощо), які описують процеси горіння модулів літій-іонних акумуляторів електромобілів, а також у розкритті особливостей розвитку та поширення горіння у модулі літій-іонної батареї електромобіля.
Методи дослідження. У роботі використано експериментальний та теоретичний методи досліджень. У теоретичному методі досліджень були застосовані такі операції, як: синтез, аналіз, систематизація, узагальнення тощо.
Опис матеріалу. Суть запропонованої методики полягає у визначенні температури спрацювання вентиляційних отворів, займання, виникнення необоротної екзотермічної реакції, дослідженні впливу чинників на ці параметри, а також розкритті особливостей розвитку та поширення горіння по модулі літій-іонної батареї електромобіля. Для створення теплового потоку на досліджуваний взірець необхідно визначити джерело тепла та обґрунтувати його параметри. В якості наукової розвідки вибрані модельні вогнища класу С. Перевагою таких модельних вогнищ є простота виконання газової установки-пальника, можливість регулювати подачу газу, тощо. Для розміщення термопар здійснюються наскрізні отвори у досліджуваному модулі, діаметром який забезпечить розміщення термопар, але не більшим ніж 3 мм. З метою визначення внутрішнього короткого замикання, яке виникає внаслідок руйнування сепаратора та замкнення катода та анода літій-іонного елемента, використовується цифровий мультиметр. Цифровий мультиметр підключається до полюсів літій-іонного елемента за допомогою двожильного мідного провідника діаметром 1,5 мм²(з метою зменшення опору на провіднику та підвищення точності вимірювань) та визначає спад напруги на елементі.
Висновки. Розроблена методика експериментальних досліджень модулів літій-іонних батарей електромобілів під дією відкритого полум’я модельного вогнища класу С. Використання даної методики дасть
змогу визначити температуру спрацювання вентиляційних отворів, виникнення необоротної екзотермічної реакції та займання модуля літій-іонних батарей електромобілів, а також окреслити особливості поширення необоротної реакції по модулі. Експериментальним шляхом обґрунтовано критерії розміщення газового пальника, витрату газу та розміщення засобів вимірювальної техніки, описано порядок проведення експерименту, а також оброблення отриманих експериментальних даних.

ОЦІНКА РИЗИКІВ ПОЖЕЖНОЇ БЕЗПЕКИ ПІДПРИЄМСТВА

L. F. Dziuba — 2024-06-28

Невід’ємною частиною успішної бізнес-діяльності підприємств є забезпечення пожежної безпеки. Унаслідок зростання ризиків у сфері пожежної безпеки для підприємств підвищується ймовірність виникнення пожеж, які можуть спричинити виробничі травми працівників, матеріальні втрати, судові розгляди та позови тощо. Матеріальні втрати підприємства можуть полягати у зниженні прибутку та вартості бізнесу, витратах на усунення наслідків пожеж, штрафах та санкціях регулюючих органів. Для усіх підприємств, незалежно від форм власності, проблеми оцінювання та управління ризиками пожежної безпеки є актуальними завданнями. Тому метою роботи є оцінювання ризиків пожежної безпеки підприємства з використанням матриці SWOT-аналізу, де S – сильні сторони підприємства, W – слабкі сторони, O – можливості та T – загрози. Для досягнення мети розроблено перелік запитань щодо впливу зовнішнього та внутрішнього середовища на пожежну безпеку підприємства. До зовнішніх чинників ризику пожежної безпеки належать загрози T та можливості О, до переліку внутрішніх чинників – сильні сторони (переваги) S та слабкі сторони (вразливості) W підприємства. Перелік загроз для певного підприємства містив сім позицій: наявність хімічно небезпечних речовин; втрата електроживлення та розряди статичної електрики; збій роботи автономних виробничих систем; відсутність протипожежного водопостачання; стихійні лиха; отримання несанкціонованого доступу до технологічного процесу підприємства; необережне поводження з вогнем. Перелік вразливостей містить такі: вихід з ладу компресорів; відсутність резервного електропостачання; недостатній рівень фахової підготовки; відсутність комунікації між персоналом; некваліфікований персонал; недотримання правил ожежної безпеки; недотримання правил техніки безпеки; несправність виробничого обладнання. Результати експертних оцінок пожежної безпеки опрацьовано методом попарних порівнянь. Ітераційний алгоритм цього методу реалізовано в середовищі Excel. На підставі векторів коефіцієнтів відносної важливості елементів матриці SWOT-аналізу побудовано чотири порівняльні матриці, які є підгрунттям для прийняття управлінських рішень на підприємстві. Встановлено за результатами експертного оцінювання, що пріоритетною стосовно ризиків пожежної безпеки є наявність на підприємстві хімічно небезпечних речовин.

АНАЛІЗ ВИЗНАЧЕНЬ ТА НОРМАТИВНИХ ВИМОГ СИСТЕМИ ЗАХИСТУ ОБ’ЄКТА КРИТИЧНОЇ ІНФРАСТРУКТУРИ

T. Z. Bubela — 2024-06-28

Вступ. Зважаючи на умови постійних прогресивних змін проєктного середовища, враховуючи чинники воєнного стану та постійну невизначеність і нестабільність, стає очевидним збільшення ризику yебезпеки для життєдіяльності територій та населення. В першу чергу це відображається через масовані обстріли об’єктів критичної інфраструктури підступним ворогом. Варто зазначити, що під час російської повномасштабної агресії на сході України, за останні роки було завдано значних пошкоджень і втрат в інфраструктурі. Дані про економічні збитки підсумовуються та оновлюються і можуть повідомлятися у вигляді офіційних звітів урядових органів, міжнародних організацій, таких як Міжнародний валютний фонд або Світовий банк.

Мета. Метою є аналіз стану урегульованості профілактики та реагування щодо можливих основних загроз та потенційних негативних наслідків для об’єктів критичної інфраструктури (ОКІ), визначення їх показників для запобігання таким загрозам для критичної інфраструктури.
Методи дослідження. Дослідження об'єктів критичної інфраструктури України можуть проводитися за допомогою різноманітних методів і підходів залежно від конкретної потреби та мети дослідження. Технічне обстеження, моделювання та симуляція, соціально-економічні дослідження, методи системного аналізу – все це інструменти для подальшої нашої роботи.
Результати. Результати дослідження показників систем захисту в області, що стосується об'єктів критичної інфраструктури, їх технічного стану та стандартів безпеки, полягають у виявленні вразливостей та потенційних загроз, оцінці можливих ризиків і встановленні пріоритетів для захисту, оскільки в певних аспектах наші оборонні спроможності таких об’єктів є обмеженими. Ідентифіковані та опрацьовані dразливості і ризики дають змогу визначити та відповідно здійснити категоризацію та пріоритезацію найбільш критичних об'єктів, які потребують негайного вдосконалення відповідних заходів захисту. Відповідно до результатів цього аналізу розробляються конкретні рекомендації із заходів захисту та планів реагування на потенційні надзвичайні ситуації. Крім того, важливо постійно відстежувати зміни у загрозах, які в нинішніх умовах відбуваються ледь не щодня, та оновлювати заходи захисту з урахуванням змін. Ці результати дослідження є основою для розроблення стратегій захисту критичної інфраструктури та забезпечення національних інтересів.
Висновки. Сформовані дані дослідження об'єктів критичної інфраструктури, включаючи паспортизацію, а також впровадження показників систем захисту на базі системи LIDAR, показали майбутню перспективу та великі можливості для розвитку та заохочення впровадження нових технологій. Існує висока ймовірність, що саме ці нововведення стануть дуже корисними та необхідними для забезпечення безпеки та ефективного функціонування інфраструктури.

ПРОБЛЕМИ ФОРМУВАННЯ БЕЗПЕКОВОГО СЕРЕДОВИЩА НАСЕЛЕННЯ ВІД ЗАТОПЛЕННЯ НА РІВНІ ТЕРИТОРІАЛЬНИХ ГРОМАД

A. P. Havrys — 2024-06-28

Проблема. У статті розглядаються проблеми повеней на території України та їхній вплив на населення та інфраструктуру. Аналіз затоплень відбувається на прикладі території Львівської області. В контексті сучасних викликів, таких як війна, стаття висвітлює значення розвитку систем цивільного захисту на рівні територіальних громад (далі ТГ). Автори довели, що в контексті децентралізації країни управління ризиками повеней сприяє більш ефективному та оперативному реагуванню на надзвичайні ситуації. У статті розглянуто проблему співпраці між органами місцевого самоврядування та громадами для забезпечення ефективного та стійкого управління ризиками повеней та збереження життя та майна громадян, із зазначенням необхідності активної ролі ТГ у плануванні та впровадженні заходів із запобігання затопленням та ліквідації їх наслідків.
Мета. Висвітлення наявних проблем на рівні територіальних громад, у контексті цивільного захисту, запобігання надзвичайним ситуаціям, а також пошук кращих практик захисту населення, територій від затоплень, що дасть можливість ефективно протидіяти їм на рівні територіальних громад.
Методи дослідження. Проведено комплексний аналіз наукових джерел, присвячених проблемі захисту від затоплень, для з'ясування основних тенденцій, методів та стратегій, що використовуються. Відбір та систематизація отриманих даних, а також їх подальше узагальнення з метою виявлення основних проблем, підходів та недоліків у системі захисту від затоплень на рівні територіальних громад.
Результати. Проаналізувавши результати наукових досліджень закордонних та вітчизняних вчених визначено, що наявні заходи, підходи та способи планування захисту населення та територій на рівні ТГ є недостатніми. На місцевому рівні територіальні громади повинні забезпечувати функціонування сфери цивільного захисту відповідного рівня. Визначивши причини виникнення повеней на прикладі громад Львівської області, виявлено, що найчастіше вони стаються внаслідок антропогенних та природних чинників. Відповідно до опрацьованої інформації, якісна робота з мінімізацією затоплень на місцевому рівні відбувається шляхом вжиття певних превентивних заходів. Проаналізувавши нормативні документи щодо вимог до кандидатів на посаду голови територіальних громад, встановлено, що знання у сфері цивільного захисту не є для них обов’язковими. Закцентовано увагу на тому, що важливо підвищити рівень обізнаності голів ТГ щодо забезпечення безпеки на відповідних територіях, оскільки це входить в їхні функціональні обов’язки.
Висновки. Повені є періодичним явищем на територіях Львівської області і важливим питанням є завчасна підготовка до таких ситуацій задля мінімізації її наслідків. На деякі причини затоплень неможливо вплинути, а саме на: вивільнення великої кількості води внаслідок аварії чи руйнування гідротехнічних споруд, проте для інших джерел виникнення затоплень можна прийняти певні превентивні заходи на місцевому рівні. В результаті проведеного аналізу виявлено, що територіальні громади мають труднощі у забезпеченні повноцінної безпеки для своїх громадян у контексті запобігання повеням. На рівні ТГ є можливість здійснити ефективну підготовку для запобігання таким ситуаціям, оскільки всі ресурси розташовані в межах громади. Отже, роль голів ТГ є важливою у забезпеченні безпеки своїх громадян. Проблема повеней потребує подальшого дослідження та розробки ефективних стратегій управління ризиками на рівні ТГ.

МЕТОД ТА РЕЗУЛЬТАТИ ВИЗНАЧЕННЯ ПРІОРИТЕТНИХ ОБ’ЄКТІВ ПІД ЧАС ІНІЦІАЦІЇ ПРОЕКТІВ ВІДНОВЛЕННЯ ТРАНСПОРТНОЇ ІНФРАСТРУКТУРИ У ПІСЛЯВОЄННИЙ ЧАС

А. M. Tryhuba — 2024-06-28

Проблема. Як показав проведений аналіз, важливим завданням для окремих регіонів України є післявоєнне відновлення транспортної інфраструктури населених пунктів. Визначення пріоритетних об'єктів транспортної інфраструктури під час ініціації проектів з їх відновлення дасть змогу максимально ефективно використовувати обмежені ресурси. Обґрунтовано потребу вдосконалення методу визначення пріоритетних об’єктів, який лежить в основі ініціації проектів відновлення транспортної інфраструктури окремих населених пунктів у післявоєнний час.
Мета. Удосконалити метод визначення пріоритетних об’єктів для ініціації проектів відновлення транспортної інфраструктури у післявоєнний час, що базується на використанні сучасних інформаційних технологій, зокрема фреймворку OpenStreetMap та серверного програмного забезпечення Overpass API з відкритим вихідним кодом, які забезпечують швидке отримання точної інформації про зазначені об’єкти.
Методи дослідження. Використання методології управління проектами дало можливість означити процеси ініціації проектів відновлення транспортної інфраструктури у післявоєнний час та доцільність виконання управлінської операції з визначення пріоритетних об’єктів. У роботі запропоновано метод визначення пріоритетних об’єктів під час ініціації проектів відновлення транспортної інфраструктури у післявоєнний час, який передбачає використання фреймворку OpenStreetMap та серверного програмного забезпечення Overpass API з відкритим вихідним кодом. Для використання методу написано програмний код мовоюPython із використанням інтерактивного середовища розробки Jupyter Notebook. Використано сервіс Overpass Turbo для отримання потрібної інформації про стан об’єктів транспортної інфраструктури, що надає доступ до бази даних OpenStreetMap. За допомогою мови запитів Overpass QL здійснено пошук та аналіз геоданих, необхідних для визначення стану об’єктів транспортної інфраструктури та потреб у відновленні транспортної інфраструктури. Використано метод кореляційно-регресійного аналізу для встановлення взаємозв’язків між показниками пріоритетності об’єктів транспортної інфраструктури заданих населених пунктів.
Основні результати дослідження. Запропонований метод визначення пріоритетних об’єктів, який передбачає 9 взаємопов’язаних кроків, лежить в основі ініціації проектів відновлення транспортної інфраструктури окремих населених пунктів у післявоєнний час. Він базується на використанні фреймворку OpenStreetMap та серверного програмного забезпечення Overpass API з відкритим вихідним кодом. Основною управлінською операцією є швидкий та точний збір інформації про транспортну інфраструктуру. Для цього пропонується отримувати просторові дані про об'єкти транспортної інфраструктури із відкритого сервісу OpenStreetMap із запитами до бази даних OSM та використанні мови запитів Overpass QL. Вони забезпечують швидке та точне виявлення, а також візуалізацію пріоритетних об’єктів, що є основою для ініціації проектів відновлення транспортної інфраструктури окремих населених пунктів у післявоєнний час. На основі звикористання запропонованого методу було визначено пріоритетні об’єкти транспортної інфраструктури для м. Краматорськ Донецької області (Україна). Встановлено дороги із найвищими нормалізованими показниками складності та пріоритетності. Це свідчить про потребу першочергового ремонту або модернізації дорожнього покриття та інфраструктури для забезпечення розвитку міста.
Висновки та конкретні пропозиції автора. На підставі виконаних досліджень обґрунтовано та апробовано метод визначення пріоритетних об’єктів транспортної інфраструктури для відновлення у післявоєнний час Подальші дослідження потребують розробки системи підтримки припиняння рішень для проектних менеджерів, яка базуватиметься на запропонованому методі визначення пріоритетних об’єктів, що забезпечить точну ініціацію проектів відновлення транспортної інфраструктури у післявоєнний час.

МОДЕЛЬ ТА ПРОГРАМНІ МОДУЛІ ДЛЯ МОНІТОРИНГУ ПРОЦЕСУ ВІДБОРУ СОЦІАЛЬНИХ ПРОЕКТІВ РОЗВИТКУ ГРОМАД

А. M. Tryhuba — 2024-06-28

Проблема. Проведений аналіз показав, що існує потреба у дослідженнях, що з розробки інструментарію для моніторингу процесу відбору соціальних проектів розвитку громад. Він повинен базуватися на систематичному та всебічному аналізі вебсайтів із конкурсними пропозиціями. На підставі отриманих даних про соціальні проекти проектні менеджери визначатимуть пріоритети щодо фінансування таких проектів із бюджетів громад. Такий інструментарій не лише допоможе проектним менеджерам знайти та відібрати найперспективніші проекти для інвестування, але й сприятиме більш ефективному розподілу ресурсів. Це підвищить прозорість та доступність фінансових можливостей для розвитку громад.
Мета. Обґрунтувати модель та окремі програмні модулі для моніторингу процесу відбору соціальних проектів розвитку громад на основі веб-парсингу сайтів із конкурсними пропозиціями.
Методи дослідження. Використано аналіз наукової літератури із галузей проектного менеджменту, інформаційних технологій, соціального розвитку та моніторингу проектів. Це дало можливість вивчити актуальні дослідження та наявні моделі, які застосовуються в цих галузях, для вибору найбільш ефективних підходів. У роботі розроблено модель для моніторингу процесу відбору соціальних проектів розвитку громад використано веб-парсинг (веб-скрапінг або аналіз веб-даних). Вона забезпечує автоматичне отримання даних з вебсторінок із конкурсними пропозиціями щодо реалізації соціальних проектів. Нею передбачається завантаження вебсторінок, аналіз їх HTML-коду та отримання корисної інформації для подальшого використання. Використання методів інтелектуального аналізу даних дало можливість кількісно оцінити показники процесу відбору соціальних проектів для заданої громади. Окрім того, на підставі цих методів встановлено закономірності у отриманих DataFrame із характеристиками соціальних проектів.
Основні результати дослідження. Запропонована модель для моніторингу процесу відбору соціальних проектів розвитку громад передбачає виконання шести етапів, що базуються на веб-парсингу, інтелектуальному аналізі даних та використанні розроблених окремих програмних модулів. Особливістю моделі є те, що формування бази даних та знань для моніторингу відбору соціальних проектів здійснюється на основі використання веб-парсингу сайтів із характеристиками поданих на конкурс соціальних проектів. Саме веб-парсинг є ефективним інструментом для збору та аналізу даних, які можна отримати із різних вебсайтів або платформ, на яких зафіксовано результати конкурсних пропозицій. Для реалізації запропонованої моделі розроблено окремі програмні модулі. Зокрема, створено модуль social_projects_ parser.py мовою Python, який передбачає запуск веб-браузера (наприклад, Chrome), що відкриває посилання на сторінки із характеристиками соціальних проектів та завантажує усі елементи вибраних сторінок. На основі використання розробленої моделі, а також із використанням розроблених окремих програмних модулів, кількісно оцінено показники процесу відбору соціальних проектів для Львівської громади (м. Львів, Україна), а також обґрунтовано рекомендації для проектних менеджерів. Отримані результати свідчать про те, що найбільш активними у конкурсі соціальних проектів були Шевченківський, Личаківський та Франківський райони міста Львів. У Личаківському та Франківському районах найвищі показники успішності впровадження соціальних проектів.
Висновки та конкретні пропозиції авторів. Отримані результати дають можливість проектним менеджерам зрозуміти стан проектного середовища та особливості подальшої реалізації соціальних проектів в окремих адміністративних районах громади. Подальші дослідження потребують розроблення системи підтримки прийняття рішень, яка базується на використані розробленого алгоритму, що забезпечить підвищення ефективності процесів ініціації та планування реалізації соціальних проектів у громадах.

АНАЛІЗ АСПЕКТІВ ВПРОВАДЖЕННЯ СИНКРЕТИЧНОЇ МЕТОДОЛОГІЇ УПРАВЛІННЯ ПРОЄКТАМИ В ПРОЄКТНУ ДІЯЛЬНІСТЬ САМОКЕРОВАНИХ ОРГАНІЗАЦІЙ

Sergey Bushuyev — 2024-06-28

Стаття присвячена тематиці аналізу аспектів проєктів впровадження синкретичної методології управління проєктами в проєктну діяльність самокерованих організацій. Проаналізовано етапи розвитку напрямку впровадження методологій і стандартів управління проєктами у практичну діяльність, виокремлено п’ять таких етапів. Проведено аналіз трьох основних складових цього проєкту: організаційної, управлінської та інструментальної. Аналіз організаційної складової здійснено щодо таких сутностей: тип організаційної структури, склад команди проєкту впровадження синкретичного підходу та компетенції учасників такої команди. Запропоновано склад команди впровадження синкретичного управління у діяльність проєктно-орієнтованої організації, наведено профілі кожної ролі (керівник проєкту, координатор впровадження і інтеграції елементів самокерованості, методолог синкретичного управління, ІТ фахівець). Аналіз управлінської складової здійснено щодо таких сутностей: впроваджувані методології в межах синкретичної системи, моделі управління самокерованою командою, моделі проєктних офісів. Наведено приклад моделі синкретичного управління, що була впроваджена для управління портфелем проєктів відновлення інфраструктури України, з використанням трьох методологічних підходів в межах синкретичної системи – методології на основі PMBOK, методології на основі PRINCE2 та методології організаційного розвитку Іцхака Адизеса. Аналіз інструментальної складової здійснено щодо таких сутностей: ІТ екосистема підтримки синкретичного управління; можливість реалізації алгоритмів інтерфейсів між складовими методологіями і синкретичним ядром; інструментальна реалізація комунікаційного середовища. У цьому контексті проаналізовано можливості, переваги і недоліки чотирьох типів ІТ інструментів (екосистем). Також було проведено узагальнений SWOT-аналіз запропонованого підходу. Окреслено перспективи подальших досліджень у обраному напрямку.

ОБҐРУНТУВАННЯ ТА АПРОБАЦІЯ МЕТОДИКИ ВИЗНАЧЕННЯ ТЯГОВО-ЗЧІПНИХ ПОКАЗНИКІВ АВТОМОБІЛІВ

R. S. Shevchuk — 2024-06-28

Проблема. Опір коченню автомобілів визначається втратами енергії в колісному рушії, зокрема в шинах коліс, а також втратами на деформацію опорної поверхні, які сумарно характеризуються коефіцієнтом опору коченню f . На малій швидкості руху автомобілів, що не перевищує 10 – 15 км/год , цей коефіцієнт позначається f₀ . Теоретичне визначення коефіцієнта опору коченню є складним й дає змогу отримати наближені результати, які потребують експериментального уточнення.
Для визначення тягово-зчіпних показників автомобілів, зокрема коефіцієнтів опору коченню і зчеплення автомобілів, широко використовується спосіб буксирування, який може реалізуватись доволі простим пристроєм, оснащеним горизонтально розташованим динамометром та гнучким буксирним пасом. Вказаний пристрій характеризується великою похибкою визначення середнього зусилля буксирування, яка зумовлена мінливістю взаємодії колісних рушіїв з опорною поверхнею і, відповідно – низькою точністю визначення способом буксируванням як коефіцієнта зчеплення з опорною поверхнею, так і інших тягово-зчіпних показників, зокрема коефіцієнта опору коченню.
Низька точність визначення тягово-зчіпних показників зумовлена широким рядом чинників. Найбільший вплив на точність вимірювання мають умови проведення досліджень: мікропрофіль й ухил дорожнього покриття, а також рівномірність руху трактора-тягача, що здійснює буксирування. Наступна група чинників зумовлена технологічними параметрами вимірювального пристрою, а також точністю й частотою фіксації даних динамометром. Інша група чинників – це похибки, що виникають через неточності дій чи особисті якості оператора.
Мета. Відповідно до означеної проблеми запропоновано розробити методику автоматизованого визначення зусилля буксирування за допомогою тягового пристрою з використанням програмного модуля, що нівелює значну кількість похибок, притаманних візуальному спостереженню під час проведення експериментів. Здійснити модернізацію тягового пристрою та розробити програмний модуль, який забезпечує зміну дискретності вимірювання зусилля буксирування, відповідно до заданого оператором раціонального інтервалу.
Аналіз останніх досліджень та публікацій. Для визначення параметрів взаємодії рушіїв з опорною поверхнею використовують різноманітні методи та обладнання [1, 2]. Станом на сьогодні існує декілька способів визначення коефіцієнтів опору коченню та зчеплення колісних рушіїв з дорогою [3, 4]. Їх умовно можна розділити таким чином: метод буксирування, вибіг автомобіля та застосування спеціального лабораторного обладнання (бігових барабанів тощо). Для визначення опору коченню шин розроблені стандарти [5, 6], у яких рекомендовано використовувати метод вибігу на спеціалізованих бігових барабанах, що забезпечує належну точність та відтворюваність досліджень. Однак, цей спосіб є малоінформативним у випадку випробування автомобілів в реальних експлуатаційних умовах на різноманітних дорожніх покриттях. Для цього більш доцільно застосовувати спосіб буксирування, що забезпечує належну ефективність експериментального визначення з коефіцієнта опору коченню та зчеплення колісних рушіїв автомобілів [6–9].
Спосіб буксирування, як правило, реалізовується доволі простим пристроєм – динамометром, який з’єднаний горизонтальним гнучким буксирним пасом з тягачем та досліджуваним автомобілем [7]. В такому випадку вимірюване динамометром зусилля буксирування містить дві змінні складові. Перша складова зусилля буксирування зумовлена взаємодією рушія мобільного засобу з мікропрофілем опорної поверхні. Розмах коливань цієї складової незначний і за її середнім значенням можна з високою точністю визначити тягово-зчіпні показники автомобіля. Хоч розмах коливань першої складової незначний, та він достатній для збурення вертикальних коливань горизонтально натягнутого гнучкого буксирного паса з динамометром певної маси [10]. В результаті таких вертикальних коливань виникає небажана друга складова зусилля буксирування, яка доповнює першу, зумовлену взаємодією рушія з опорною поверхнею. Вказані складові виокремити важко, а в разі їх спільного врахування середнє значення зусилля буксирування визначається з великою похибкою.
Інший суттєвий недолік способу буксирування викликаний силою інерції, що діє під час буксирування досліджуваного автомобіля. Вимірюване динамометром зусилля буксирування тягачем досліджуваного автомобіля також доповнюється небажаною силою інерції, яка доповнює першу, зменшуючи при цьому точність визначення зусилля буксирування [11].
Таким чином, послідовне усунення небажаних складових та похибок під час визначення зусилля буксирування, що не визначається лише взаємодією колісних рушіїв з мікропрофілем опорної поверхні,
забезпечить обґрунтування та апробацію ефективної методики визначення тягово-зчіпних показників автомобілів.
Методи та результати дослідження. У роботі використано теоретичні методи з метою обґрунтування динамічних та кінематичних параметрів взаємодії колеса з поверхнею дороги. Для підтвердження достовірності теоретичних припущень визначено цілі експериментальних досліджень та вимірювань.
Визначено коефіцієнти опору коченню та зчеплення колісних рушіїв для різних типів опорних поверхонь.
Встановлено, що для сухої асфальтованої дороги значення φі перебуває в межах 0,6913….0,71624 з середнім значенням 0,698. Для сухої ґрунтової дороги значення φі є в межах 0,5753….0,6144 з середнім значенням 0,595. Для сухої гравійної ділянки дороги значення коливаються в межах 0,3754…0,4451 з середнім значенням 0,408. Найменші значення φі отримано для мокрої ґрунтової дороги – 0,3275…0,3767 з середнім значенням 0,358.
Висновки. Стандартний тяговий пристрій для визначення тягово-зчіпних властивостей автомобілів характеризується значним елементарним інтервалом вимірювання ∆t_ді , який обмежений можливістю людини візуально спостерігати і реєструвати поточні покази динамометра. Значний елементарний інтервал ∆t_ді спричиняє низьку точність визначення зусилля буксирування й відповідно середнього з значення сили, коефіцієнта опору коченню та зчеплення. Це зумовлено зміною показів динамометра зі значною швидкістю через мінливість мікропрофілю дороги. Тому візуальний спосіб спостереження під час досліджень вкрай неточний.
Розроблено методику та програмний комплекс для підвищення точності визначення зусилля буксирування автомобілів, яка забезпечується зменшенням елементарного інтервалу реєстрації значень вимірювання. Запропонований програмний модуль приєднується до силової тензоланки електронного динамометра. Модуль представлений у вигляді мікросхеми з аналогово-цифровим перетворювачем, що з’єднується через мікроконтролер з шиною підключення зовнішніх пристроїв інтерфейсу виводу даних. Така архітектура модуля забезпечує передачу даних на електронний носій інформації – карту пам’яті чи персональний комп’ютер.

ВІДОМОСТІ ПРО АВТОРІВ

М. Сорочич — 2024-06-28