Розробка нового способу доставки вогнегасних речовин у циліндричному контейнері

Abstract

Доставка вогнегасних речовин до зони віддаленої пожежі здійснюється з використанням переважно механічної операції метання. Для цього речовину поміщають у спеціальний контейнер. Після доставки за допомогою стартового пристрою до місця пожежі контейнер повинен зруйнуватися і вивільнити речовину, що сприятиме гасінню пожежі. На практиці частіше використовують контейнери циліндричної форми. В якості стартових пристроїв використовують пневматичні гармати. Але «гарматна» технологія пожежогасіння має певні недоліки, серед яких головним є складність надання осевого обертання циліндричному контейнеру для забезпечення стійкості його руху. Зазначений недолік можливо усунути шляхом застосування принципово іншого типу обертання циліндричного контейнера. А саме, пропонується замінити осьове обертання циліндра на його обертово- поступальний рух в межах вертикальної площини. Для цього необхідно використати стартовий пристрій, здатний надати обертово- поступальний рух циліндру. Наведений в роботі стартовий пристрій забезпечує одночасну дію двох вибухових імпульсів піропатронів, спрямованих на кінцеві точки твірної циліндра. В результаті старту циліндр набуває траєкторію переміщення у вертикальній площині. Для опису динаміки руху циліндра у вертикальній площині було складено та розв’язано диференціальні рівняння. Спочатку розв’язано систему диференціальних рівнянь для визначення параболічної траєкторії руху центру мас циліндра залежно від його параметрів - маси, довжини та радіусу. А також від коефіцієнта лобового опору повітря та від координат точи старту, кута і швидкості вильоту циліндра. На другому етапі розв’язано диференціальне рівняння обертання циліндра навколо точки його центру мас за умови, що ця точка рухається по параболічній траєкторії. Наведено приклади моделювання траєкторій руху циліндра залежно від значень параметрів.