|
Рис. 1.
Спасательное устройство «Капю-
шон»
Рис. 2.
Спасательное устройство
со шлем-маской «ШМП»
Эксперимент заключался в следующем. Определялся расход воздуха у условного
пострадавшего без включения газодымозащитника и одновременное включение газо-
дымозащитника и пострадавшего (рис. 3 а, б). Серия экспериментов проводилась в
течение 10 минут в каждом случаи.
а) б)
Рис. 3.
Использование спасательного устройства: а – типа «Капюшон», б – типа «ШМП»
Полученные экспериментальные данные показы в таблице 1.
НАДЕЖНОСТЬ И ДОЛГОВЕЧНОСТЬ МАШИН И МЕХАНИЗМОВ
________________________________________________________________________________
260
Таблица 1
.
Результаты экспериментальных данных по расходу воздуха спасательных
устройств
№
п/п
Вес,
кг
Рост,
см
Комплекс «Маяк спа-
сателя» (
Q
,
л / мин
)
ПТС «Профи» - М
(
Q
,
л / мин
)
ШМП
Капюшон
ШМП
Капюшон
1
92
184
148,36
389,45
123,64
432,73
2
65
173
179,27
426,55
123,64
494,55
3
70
181
185,45
506,91
216,36
432,73
4
77
186
253,45
309,09
278,18
278,18
5
58
172
80,36
377,09
123,64
432,73
6
87
180
210,18
302,91
123,64
309,09
7
58
172
68
519,27
92,73
494,55
8
74
182
179,27
346,18
185,45
309,09
9
52
165
68
253,45
92,73
278,18
10
53
163
92,73
302,91
61,82
216,36
По полученным эмпирическим данным был построен вариационный ряд для
применения многостороннего критерия Шапиро-Уилка. Критерий основан на регрес-
сионном анализе порядковых статистик по их ожидаемым значениям. Это критерий
типа дисперсионного анализа для полной выборки. Статистика критерия заключается
в отношении квадрата суммы линейной разности выборочных порядковых статистик
к обычной оценке дисперсии [5].
Серию из
n
независимых наблюдений по скорости расхода дыхательных ресур-
сов обозначим символами
𝑣
1
,
𝑣
2
,…,
𝑣
n
и
вычислим промежуточную сумму
S
по фор-
муле:
(
)
k
k
n
k
υ
υ
a
S
-
∑
)
1
+
(
•
=
,
(1)
где
k
– индекс, имеющий значения при нечетном
n
2
n
k
, при четном значении
n
2
1
n
k
;
k
a
– коэффициент, имеющий специальные значения для имеющегося объема
выборки
n
.
Так как
n
= 10, то
5
2
10
k
.
Используя известные коэффициенты
k
a
, рассчитаем
S
по формуле (1):
(
)
)
(
06
,
187
=
57427
,
0
•
45
,
185
+
32767
,
0
•
18
,
142
+
21238
,
0
•
09
,
105
+
11979
,
0
•
65
,
86
+
04145
,
0
•
91
,
30
=
1
=
л
S
k
j
∑
Статистика критерия Шапиро-Уилка рассчитывается по формуле:
2
2
=
nm
S
W
,
(2)
где
2
S
– сумма линейной разности выборочных порядковых статистик;
n
– объем
выборки;
2
m
– выборочный центральный момент второго порядка.
Обычная оценка дисперсии рассчитывается по формуле:
(
)
∑
-
n
j
ср
k
υ
υ
nm
1
=
2
2
=
,
(3)
Актуальные проблемы расчета и конструирования машин и механизмов. Моделирование,
управление, автоматизация проектирования механических систем
________________________________________________________________________________
261
где
k
– эмпирические значения скорости потребления дыхательной смеси.
)
(
96
,
38751
=
)
51
,
146
45
,
253
(
+
+
)
51
,
146
68
(
+
)
51
,
146
68
(
=
2
2
2
2
л
nm
-
-
-
Рассчитаем искомый критерий статистического согласия, поставив полученные
значения в (2):
902
,
0
=
96
,
38751
06
,
187
=
2
W
Критерий
W
сравним с табличными значениями
W
табл
. для подтверждения или
опровержения гипотезы, которые представлены в таблице 2.
Таблица 2.
Табличные значения критерий Шапиро-Уилка в зависимости от уровня зна-
чимости
α
α
W
табл
W
0,01
0,868
0,902
0,05
0,84
0,1
0,779
Из таблицы 2 видно, что при всех уровнях значимости
α W
табл
≤ W
, а значит,
гипотеза о нормальности эмпирических данных принимается при всех уровнях зна-
чимости.
Произведем обработку остальных данных по аналогичному алгоритму и для
удобства восприятия представим основные показатели в таблице 3.
Таблица 3.
Основные показатели исследуемого параметра
Вид исследования
X
ср
, (л)
σ, (л)
Критерий Шапиро-Уилка
при уровне значимости
α = 0,05
Гипотеза
Н
0
Маяк спасателя ШМП
146,51
65,62
0,840 ≤ 0,902
+
Маяк спасателя
капюшон
373,38
89,07
0,840 ≤ 0,922
+
ПТС Профи – М ШМП
142,18
65,49
0,840 ≤ 0,88
+
ПТС Профи – М
капюшон
367,82
100,37
0,840 ≤0,88
+
На основе данных таблицы 3 построим графики плотности распределений рас-
ходов воздуха спасательных устройств в состоянии покоя (рис. 3).
НАДЕЖНОСТЬ И ДОЛГОВЕЧНОСТЬ МАШИН И МЕХАНИЗМОВ
________________________________________________________________________________
262
Рис. 3.
Плотность распределения расходов воздуха спасательных устройств
После анализа эмпирических данных по потреблению дыхательных ресурсов с
использованием спасательных устройств в состоянии покоя была произведена их об-
работка при помощи методов математической статистики, с учетом проверки одно-
родности выборочных совокупностей с выдвижением гипотетического закона о при-
надлежности эмпирических данных нормальному закону распределения. В результате
произведенной проверки гипотезы с использованием критерия статистического со-
гласия доказано, что эмпирические данные подчиняются нормальному закону рас-
пределения.
Проведенный анализ эмпирических данных по расходу воздуха дыхательных
аппаратов на сжатом воздухе с применением спасательных устройств показал, что
полученные данные подчиняются нормальному закону распределения. Это подтвер-
ждает необходимость решении вопросов нормирования выполняемых работ или пла-
нирования боевых действий в НДС, при использовании спасательных устройств и
учитывать аспект оценки необходимого запаса дыхательных ресурсов для реализации
условий безопасной работы. Такой подход позволит повысить при недостатке запаса
дыхательных ресурсов безопасность газодымозащитников работающих в составе зве-
на при спасении пострадавших с использованием спасательных устройств.
Do'stlaringiz bilan baham: |
