У дисертаційній роботі, яка є закінченою науково-дослідною роботою, поставлена та вирішена актуальна науково-технічна задача підвищення ефективності протиаерозольних засобів індивідуального захисту органів дихання, що полягає: в обгрунтуванні габаритних розмірів фільтрів, виявленні оптимальних співвідношень між основними параметрами фільтрів, розкритті властивостей багатошарових фільтруючих матеріалів, які мають електростатичний заряд, та виявленні впливу швидкості фільтрації на опір фільтра, що дозволило збільшити пилоємність і термін служби фільтрів респіраторів при незмінній їх площі фільтрації, а також зменшити їх початковий опір і вартість. Найбільш важливі наукові і практичні результати, висновки і рекомендації полягають у такому: 1. Виконано аналіз технічних характеристик респіраторів багаторазового використання, властивостей фільтруючих матеріалів і конструкцій фільтруючих елементів різних типів респіраторів. Встановлено причини, що зумовлюють швидкий ріст опору фільтрів диханню, низьку пилоємність, яка приводить до малого строку служби та високої вартості фільтрів. Встановлено, що властивості фільтруючих матеріалів суттєво впливають на конструктивні параметри фільтрів. 2. Шляхом моделювання процесів, що протікають у фільтруючих матеріалах при уловлюванні аерозольних часток та їх експериментальних дослідженнях в лабораторних умовах, уточнені основні закономірності для розрахунку технологічних характеристик поліпропіленових матеріалів і виконана оцінка їх пилоємності, у тому числі: - встановлені закономірності, що зв'язують опір і захисну ефективність з середнім радіусом волокон поліпропіленових матеріалів, щільністю упакування і їх товщиною, визначено коефіцієнт похибки для розрахунку опору; - встановлено закономірність захвату аерозольних часток при малих швидкостях фільтрації (до 0,02 м/с), визначено вплив коефіцієнта захвату аерозольних часток, обумовленого електростатичним механізмом захвату на захисну ефективність, при цьому показано, що захисна ефективність двошарових матеріалів вища, ніж одношарових такої ж товщини, щільності упакування волокон і опору; - встановлено, що збільшення пилоємності поліпропіленових фільтруючих матеріалів можливе не тільки за рахунок зміни щільності упакування, діаметру та товщини волокон, а й за рахунок перерозподілу електростатичного заряду, нанесеного на волокна. 3. Теоретично і експериментально досліджені процеси фільтрації волокнистими матеріалами після двомірного конфігурування; встановлено взаємозв’язок між властивостями фільтруючих матеріалів та конструктивними параметрами фільтрів, у тому числі: - розроблено математичну модель розподілу швидкості фільтрації по висоті гофрів фільтра; встановлено, що їх оптимальна геометрія і об’ємна розгортка залежать як від властивостей фільтруючих матеріалів, включаючи товщину, так і від кількості повітря, що проходить через фільтр, при цьому опір фільтра нелінійно залежить від швидкості фільтрації; - визначені оптимальні розміри фільтрів, у яких забезпечується рівномірне повітряне навантаження по висоті гофрів. 4. Розроблена інженерна методика розрахунку основних параметрів поліпропіленових матеріалів з урахуванням їх пилоємності та інженерна методика розрахунку фільтрів з поліпропіленових матеріалів. 5. Розроблені рекомендації щодо використання найбільш розповсюджених типів фільтруючих матеріалів під час виготовлення фільтрів для різних умов експлуатації. Основні положення і результати дисертації опубліковані у роботах: 1. Чеберячко С.И. Анализ и оценка качества противоаэрозольных респираторов со сменными фильтрами // Науковий вісник НГАУ. - 2000. - № 6. -
С. 58-59. 2. Чеберячко С.И. Анализ фильтрующих материалов, применяемых для изготовления средств индивидуальной защиты органов дыхания // Разработка рудных месторождений. - 2001. - № 76. - С. 98-102. 3. Ищенко А.С., Чеберячко С.И. Анализ методов оценки эффективности противопылевых респираторов и фильтрующих материалов // Сб. научн. тр. - НГАУ. - 2001. - Т. 1. - № 11. - С. 105-109. 4. Разработка установки для испытаний средств пылезащиты и контроля запыленности // В.И. Голинько, В.Е. Колесник, А.С. Ищенко, С.И. Чеберячко / Науковий вісник НГАУ. - 2001. - № 3. - С. 64-66. 5. Чеберячко С.И. Дослідження опору повітряному потоку фільтруючих матеріалів з поліпропіленових волокон // Вісник ЖІТІ. - 2002. - № 18. - С. 183-185. 6. Чеберячко С.И. Математическое описание процесса улавливания пыли полипропиленовыми фильтрующими материалами // Сб. научн. тр. - НГАУ. - 2001. - Т. 2. - № 12. - С. 217-222. 7. Голинько В.И., Ищенко А.С., Чеберячко С.И. Сравнительная оценка фильтрующих элементов к противопылевым респираторам // Уголь Украины. - 2002. - № 2-3. - С. 57-58. 8. Голинько В.И., Ищенко А.С., Чеберячко С.И. Производственные испытания фильтров к респиратору Пульс (РПА) // Металлургическая и горнорудная промышленность. - 2001. - № 5. - С. 109 - 111. 9. Голинько В.И., Колесник В.Е., Чеберячко С.И Контроль пылевой нагрузки горнорабочих с использованием математической модели распространения пыли по горным выработкам // Сб. научн. тр. - НГАУ. - 2002. - Т. 1. - № 13. - С. 198-205. 10. Чеберячко С.И. Определение параметров фильтра респиратора в зависимости от свойств фильтрующих материалов // Науковий вісник НГАУ. - 2002. - № 2 - С. 71-74. 11. Пат. 44101 Україна, МКИ3 А 62 В 23/02. Фільтруючий елемент протипилового респіратора / В.І. Голінько, О.С. Іщенко, С.І. Чеберячко та ін. (Україна) - № 2001042915; Заявл. 27.04.01; Опубл. 15.01.02; Бюл. № 1. 12. Пат. 44101 Україна, МКИ3 А 62 В 23/02. Фільтруючий елемент протипилового респіратора / В.І. Голінько, О.С. Іщенко, С.І. Чеберячко та ін. (Україна) - № 2001042466; Заявл. 12.04.01; Опубл. 15.01.02; Бюл. № 1. 13. Чеберячко С.И. Исследование сопротивления фильтрующих материалов из полипропиленовых волокон // Тез. докл. І Всеукр. научн.-практ. конф. “Україна наукова 2001”. - Т. 3. Технічні та фізико-математичні науки. - Дніпропетровськ: Наука і освіта, 2001. - С. 12-13. 14. Голинько В.И., Чеберячко С.И., Дядюшко В.Р., Савченко К.К., Коврыгин С.А. Сравнительные испытания фильтрующих элементов респираторов РПА (Пульс) // Проблеми природокористування, сталого розвитку та техногенної безпеки / Зб. мат. Міжнар. наук.-практ. конф. - Дніпропетровськ, 2001. -
С. 303-306. | 