Центральноукраїнський науковий вісник. Технічні науки. Випуск 4. - 2021
Permanent URI for this collectionhttps://dspace.kntu.kr.ua/handle/123456789/11333
Browse
Search Results
Item Проблема надійності водопровідних мереж на прикладі міста Кропивницького(ЦНТУ, 2021) Клименко, В. В.; Ковальчук, Н. В.; Гуцул, В. І.; Телюта, Р. В.; Klymenko, V.; Kovalchuk, N.; Hutsul, V.; Teliuta, R.В статті проаналізовано причини аварій та витоків на водопровідних трубах розподільчої мережі м. Кропивницького та обраховано статистичні дані експлуатаційної організації по аварійним ситуаціям при експлуатації трубопроводів діаметром від 25 до 1100 мм протягом останніх п’яти років. Встановлено, що основними видами пошкоджень труб водопровідної мережі є : наскрізні свищі сталевих труб – 54,4%; корозія сталевих труб – 25,6%; розчеканка стиків чавунних труб – 9,7%, переломи та тріщини чавунних труб – 6,1%; тріщини на стиках пластикових труб та інші – 4,2%. Отримано аналітичні залежності середнього значення параметра потоку відмов трубопроводу ω0ср від діаметра труб D та підтверджено тенденцію зменшення ω0ср при збільшенні D. Рекомендовано для підвищення надійності водопровідних мереж проводити заміну 2% мережі на рік та використовувати пластикові труби. Для зменшення ω0ср, зокрема на ділянках труб з понаднормовим терміном експлуатації, показана доцільність установлення парціально безпосередньо в трубопровід водоповітряних гасників коливань тиску, в яких відбувається поступове і повне гасіння ударної хвилі. The article presents the analysis of statistical data of the causes of breakages and leaks in water pipes of the distribution network of Kropyvnytskyi. Breakage statistics for pipelines with a diameter of 25 to 1100 mm during the last five years were calculated. As a result of segmental analysis, it was found that the main types of damage to the pipes of water supply system are through fistulas of steel pipes – 54.4% and corrosion – 25.6%; loss of integrity of cast iron pipes on joints – 9.7%, fractures and cracks of cast iron pipes – 6.1%; fractures in joints of polyethylene pipes and other damages – 4.2%. To characterize the reliability of the municipal water supply networks, the pipeline failure flow parameter ω was used. It was defined as the ratio of the number of failures of the water supply network section to the observation period and the length of pipe network sections of the corresponding diameter. The calculation of interval estimates for the failure rate parameter ωо for steel and cast iron pipes of the water distribution network of Kropyvnytskyi was carried out. According to the operational organization 84% of the network was laid using these pipes and analytical expressions were obtained to determine average values of ω0ср depending on their diameter. Significantly higher values of ω0ср were noted in comparison with similar ones given in the literature for other cities, which can be explained by a significant excess of the standard service life of 85% of steel and 50% of cast iron pipes in the water supply network of Kropyvnytskyi. To increase the reliability of water supply networks, it is recommended to implement the experience of European countries and replace 2% of the network per year and use polyethylene pipes. To reduce the failure factor of water supply networks, particularly in those areas where overtime pipes are used, the expediency of partial installation of water-air dampers for pressure fluctuations directly in the pipeline, in which there is a gradual and complete damping of the shock wave. Approbation of a prototype of a hydraulic shock absorber of this design was carried out in the hydraulics laboratory at Central Ukrainian National Technical University and its efficiency and high efficiency at full shock wave damping was confirmed.Item Прогнозування і управління надійністю в умовах застосування запобіжних пристроїв з детермінованим навантаженням спрацьовування(ЦНТУ, 2021) Алфьоров, О. І.; Гринченко, О. С.; Alfyorov, A.; Grynchenko, O.Викладено основні теоретичні положення методології прогнозування механічної надійності в умовах багаторазового впливу випадкових екстремальних навантажень. Розглядаються способи прогнозування та управління надійністю в умовах використання запобіжних пристроїв. Наведені моделі надійності елементів і систем, які захищають від багаторазового впливу перевантажень за допомогою ЗП, у якого навантаження спрацьовування практично постійна. Reliability prediction of machinery parts being designed is primarily aimed at avoiding mechanical failures in service, caused by the influence of force mechanical interaction of parts among themselves and with the environment. Special attention should be given to sudden mechanical failures due to the fact that their development, unlike gradual failures, as a rule, does not lend itself to individual diagnosis and prevention. In addition, as practice shows, sudden failures can often occur in the initial operation period of the equipment, which adversely affects its competitiveness when it is introduced to the market. Most transport, agricultural, road-building and other mobile machines has operating conditions, use modes, and, therefore, modes of mechanical loads of elements with a wide range of variation. Most time, a machine normally operates under normal (nominal) load conditions, whereby long-term performance and durability should be provided. However, in some relatively rare cases, some parts of machines experience short-term and repeatedly repeated effects of extreme loads close to breaking or inelastic material deforming material details. The book is devoted to a brief review of the fundamentals of one of the many directions of science of reliability - predicting risks of sudden mechanical failures and associated reliability indicators. The safety factor is a generalized parameter which in many respects determines the future material consumption and the cost price of the designed product. Therefore, dependencies linking the safety factors of the machine parts with the predicted reliability indexes allows, at the design stage, to choose a rational and economically feasible option to ensure a sufficient level of reliability. The same concerns justification for tusing safety devices that provide mechanical reliability. Therefore, the use of a set of methods for forecasting and managing reliability stated in the book should improve the efficiency of work related to the design of engineering products. The above reliability models of elements and systems protected from repeated impact of overloads by means of a safeguard with a nearly constant actuation load can serve as a theoretical basis when being designed and during modernization of machinery elements to manage reliability rationally.