- •ОГЛАВЛЕНИЕ
- •ПРЕДИСЛОВИЕ
- •1. КРАТКИЙ ОЧЕРК РАЗВИТИЯ ПОЖАРНОЙ ТЕХНИКИ
- •2. ПОЖАРНЫЕ АВТОМОБИЛИ. ОПРЕДЕЛЕНИЕ И КЛАССИФИКАЦИЯ
- •4. ЗАДАЧИ КУРСА «ПОЖАРНАЯ ТЕХНИКА»
- •Глава 1. БОЕВАЯ ОДЕЖДА ПОЖАРНЫХ, ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ПЕРВООЧЕРЕДНЫХ АВАРИЙНО-СПАСАТЕЛЬНЫХ РАБОТ
- •1.1. Боевая одежда и снаряжение пожарных
- •1.2. Теплоотражательные и теплоизоляционные костюмы
- •1.3. Оборудование и инструмент для самоспасания и спасания людей
- •1.4. Инструмент для выполнения первоочередных аварийно-спасательных работ
- •1.5. Аварийно-спасательный инструмент с гидроприводом
- •1.6. Особенности размещения ПТВ
- •Глава 2. ПОЖАРНЫЕ НАСОСЫ
- •2.1. Основные определения и классификация насосов
- •2.2. Объемные насосы
- •2.3. Струйные насосы
- •2.4. Пожарные центробежные насосы серии ПН
- •2.5. Пожарные центробежные насосы (ПЦН)
- •2.6. Вакуумные системы пожарных насосов
- •2.7. Неисправности центробежных насосов и их обслуживание
- •Глава 3. ПОЖАРНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ВООРУЖЕНИЕ ДЛЯ ПОДАЧИ ОГНЕТУШАЩИХ ВЕЩЕСТВ В ОЧАГ ПОЖАРА
- •3.1. Пожарные рукава
- •3.2. Гидравлическое оборудование
- •3.3. Приборы и аппараты для получения воздушно-механической пены
- •Глава 4. ОГНЕТУШИТЕЛИ
- •4.1. Классификация огнетушителей и методы оценки их огнетушащей способности
- •4.2. Газовые огнетушители
- •4.3. Порошковые огнетушители
- •4.5. Огнетушители аэрозольные
- •4.6. Выбор, размещение и техническое обслуживание огнетушителей
- •Раздел 2. ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ КОНСТРУКЦИЙ ПОЖАРНЫХ АВТОМОБИЛЕЙ
- •Глава 5. БАЗОВЫЕ ТРАНСПОРТНЫЕ СРЕДСТВА ПА
- •5.1. Общие требования к ПА
- •5.2. Требования к ПА общего применения
- •5.3. Базовые транспортные средства и двигатели пожарных автомобилей
- •5.4. Трансмиссии и приводы управления ПА
- •Глава 6. ЭЛЕМЕНТЫ ТЕОРИИ ДВИЖЕНИЯ ПОЖАРНОГО АВТОМОБИЛЯ
- •6.1. Тягово-скоростные свойства пожарного автомобиля
- •6.1.1. Тяговая сила ведущих колес
- •6.1.2. Сила сопротивления качению колес пожарного автомобиля
- •6.1.4. Сила сопротивления воздуха
- •6.1.5. Сила инерции
- •6.1.6. Нормальные реакции опорной поверхности колес
- •6.1.7. Уравнение силового баланса пожарного автомобиля
- •6.1.9. Динамическая характеристика пожарного автомобиля
- •6.1.10. Разгон пожарного автомобиля
- •6.2. Аварийная безопасность пожарного автомобиля
- •6.2.1. Тормозные свойства пожарного автомобиля
- •6.2.2. Устойчивость и управляемость пожарного автомобиля
- •6.3. Проходимость и маневренность пожарного автомобиля
- •Глава 7. НАСОСНЫЕ УСТАНОВКИ
- •7.1. Требования к насосным установкам
- •7.2. Арматура водопенных коммуникаций пожарных автоцистерн
- •7.3. Водопенные коммуникации АЦ
- •7.5. Компоновка пожарных автомобилей
- •7.6. Дополнительное электрооборудование
- •Раздел 3. ОСНОВНЫЕ И СПЕЦИАЛЬНЫЕ ПОЖАРНЫЕ АВТОМОБИЛИ
- •Глава 8. ОСНОВНЫЕ ПОЖАРНЫЕ АВТОМОБИЛИ ОБЩЕГО ПРИМЕНЕНИЯ
- •8.1. Пожарные автоцистерны и автонасосы
- •8.2. Автомобили насосно-рукавные пожарные
- •8.3. Работа на пожарных автомобилях
- •8.4. Анализ автоцистерн нового поколения
- •8.5. Автомобили первой помощи пожарные (АПП)
- •8.6. Мотопомпы
- •Глава 9. ОСНОВНЫЕ ПА ЦЕЛЕВОГО ПРИМЕНЕНИЯ
- •9.1. Пожарные насосные станции
- •9.2. Пожарные автомобили рукавные
- •9.3. Аэродромные пожарные автомобили
- •9.5. Пожарные автомобили порошкового тушения
- •9.6. Пожарные автомобили комбинированного тушения
- •9.7. Автомобили газового тушения
- •9.8. Автомобили газоводяного тушения
- •Глава 10. СПЕЦИАЛЬНЫЕ И ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ ПОЖАРНЫЕ АВТОМОБИЛИ (СПА) И ДРУГАЯ ПОЖАРНАЯ ТЕХНИКА
- •10.1. Пожарные автомобили ГДЗС
- •10.4. Пожарные автомобили связи и освещения
- •10.5. Автомобили штабные
- •10.6. Пожарная техника на базе летательных аппаратов, судов и железнодорожных средств
- •10.7. Техника, приспособленная для тушения пожаров
- •11.1. Общие положения
- •11.2. Особенности устройства механизмов АЛ
- •11.3. Управление механизмами АЛ и АПК
- •11.4. Безопасность работы на АЛ
- •11.5. Обеспечение технической готовности и надежной работы АЛ
- •11.6. Пожарные автоподъемники
- •Глава 12. ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЖАРНОЙ ТЕХНИКИ
- •12.2. Разработка и постановка пожарного автомобиля на производство
- •Разработка технического задания
- •Глава 13. ЭКСПЛУАТАЦИЯ ПОЖАРНОЙ ТЕХНИКИ
- •13.1. Изменение технического состояния систем и механизмов ПА
- •13.2. Методы оценки надежности и качества ПА
- •13.3. Система технического обслуживания и ремонта пожарных автомобилей
- •13.4. Влияние природно-климатических условий на эксплуатацию ПА
- •13.5. Техническое диагностирование
- •Глава 14. ОРГАНИЗАЦИЯ И ЗАДАЧИ ТЕХНИЧЕСКОЙ СЛУЖБЫ
- •14.1 Техническая служба как система управления
- •14.2. Организация работы пожарных отрядов (частей) технической службы
- •14.3. Организация эксплуатации пожарных рукавов
- •Глава 15. ОБЕСПЕЧЕНИЕ БОЕВОЙ СПОСОБНОСТИ ПОЖАРНЫХ ЧАСТЕЙ
- •15.1. Обоснование потребности в пожарной технической продукции
- •15.2. Приемка и списание пожарной техники
- •15.3. Охрана труда пожарных
- •15.5. Техническая подготовка пожарных
- •15.6. Экологическая опасность пожарных автомобилей
- •Глава 16. ОСНОВЫ СЕРТИФИКАЦИИ ПРОДУКЦИИ, РАБОТ И УСЛУГ
- •16.1. Методическая база сертификации
- •16.2. Организация сертификации
- •16.3. Цели сертификации. Оформление сертификата
- •16.4. Инспекционный контроль использования сертификата
- •ЛИТЕРАТУРА
где Rn – нормальная реакция n-го ведущего колеса. Если тяговая сила ведущих колес превышает максимальную тяговую силу, то ведущие колеса автомобиля буксуют. Для движения АТС без буксования ведущих колес необходимо выполнение условия
Pê P , |
(6.11) |
Выполнение условия (6.11) позволяет уменьшить время следования ПА к месту вызова в основном за счет уменьшения времени разгона tr. При разгоне ПА важно реализовать максимально возможное по дорожным условиям Рк. Если ведущие колеса ПА при разгоне пробуксовывают, то для движения реализуется меньшая Рк и, как следствие, увеличивается tr. Уменьшение Рк при буксовании ведущих колес и объясняется тем, что при появлении скольжения колес относительно дороги на 20 – 25 % уменьшается φx (см. рис. 6.3). Уменьшение φx приводит к уменьшению Pφ (6.10) и, следовательно, к уменьшению реализуемой Рк (6.11).
При движении ПА с места выполнить условие (6.11) только за счет правильного выбора частоты вращения коленчатого вала двигателя и номера передачи не удается. Поэтому разгон ПА от v=0 до vmin должен происходить при частичной пробуксовке муфты сцепления. Дальнейший разгон ПА от vmin до vmax без пробуксовки ведущих колес ПА с механической коробкой передач обеспечивается за счет правильного выбора положения педали подачи топлива (частоты вращения коленчатого вала двигателя) и момента переключения на высшую передачу.
6.1.2. Сила сопротивления качению колес пожарного автомобиля
Сопротивление качению колеса с пневматической шиной по недеформируемой дороге возникает в основном за счет затрат энергии на деформацию шины, так как деформации дороги незначительны. Работа, затраченная на участке 1–2 (рис. 6.4, а) на деформацию шины, больше, чем возвращенная на участке 2–3 (рис. 6.4, а) для восстановления ее формы, так как часть энергии расходуется на внутреннее трение резины. Поэтому давление pz на участке 1–2 больше, чем на участке 2–3, и равнодействующая нормальных реакций Rn, cмещенная относительно оси 0 (рис. 6.4, а) в сторону движения, препятствует качению колеса.
Сопротивление качению колеса с пневматической шиной по деформируемой дороге (пашня, песок, неуплотненный снег) возникает в основном за счет затрат энергии на деформацию грунта (образование колеи) и на преодоление сил трения между колесом и грунтом (рис. 6.4, б).
172
0 |
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
в |
а |
|
б |
Рис. 6.4. Схема сил, действующих на автомобильное колесо при качении:
а – по твердой дороге; б – по мягкому грунту; в – условное изображение в расчетных схемах ПА при составлении уравнения движения
В теории движения АТС реакцию Rn принято проводить через ось колеса 0 перпендикулярно опорной поверхности, а сопротивление качению колеса учитывать за счет силы Рfn, направленной в сторону, противоположную движению колеса в плоскости дороги (рис. 6.4, в).
Сила сопротивления качению колес АТС является суммой сил сопротивления качению Рfn всех колес:
n |
n |
|
Pf Pfn fn Rn , |
(6.12) |
1 1
где fn – коэффициент сопротивления качению n-го колеса; Rn – нормальная реакция опорной поверхности n-го колеса; п – число колес.
Коэффициент сопротивления fn у ведущих и ведомых колес отличается мало. Поэтому при расчетах движения ПА Pf можно вычислять по формуле (рис. 6.1):
n |
|
Pf f Rn fGg cos , |
(6.13) |
1
где α – угол продольного уклона дороги; f– коэффициент сопротивления качению колеса; g= 9,81 м/с2 – ускорение свободного падения.
Коэффициент сопротивления качению f зависит в основном от типа и состояния дорожного покрытия, конструкции шин и давления воздуха в них. Для практических расчетов в интервалах скоростей до 80 – 100 км/ч коэффициент f можно считать постоянной величиной, зависящей только от типа и состояния дорожного покрытия (табл. 6.2).
173
|
|
Таблица 6.2 |
|
|
|
Тип дороги или покрытия |
Состояние дороги или покрытия |
Значение f |
|
|
|
Дорога с асфальтобетонным по- |
Сухая, в хорошем состоянии |
0,015–0,018 |
крытием |
Сухая, в удовлетворительном со- |
0,018–0,020 |
|
стоянии |
|
|
|
|
Дорога с гравийным покрытием |
Сухая |
0,020–0,025 |
в хорошем состоянии |
|
|
|
|
|
Булыжное шоссе |
Сухое, в хорошем состоянии |
0,025–0,030 |
|
Сухое, с выбоинами |
0,035–0,050 |
|
|
|
Грунтовая дорога |
Сухая, укатанная |
0,025–0,035 |
|
Влажная (после дождя) |
0,050–0,15 |
|
В период распутицы |
0,10–0,25 |
|
|
|
Песок |
Сухой |
0,10–0,30 |
|
Сырой |
0,060–0,150 |
|
|
|
Суглинистая и глинистая целина |
Сухая |
0,040–0,060 |
|
В пластическом состоянии |
0,100–0,200 |
|
В текучем состоянии |
0,20–0,30 |
|
|
|
Обледенелая дорога или лед |
– |
0,015–0,03 |
Укатанная снежная дорога |
– |
0,03–0,05 |
|
|
|
При скоростях движения ПА, больших 80 – 100 км/ч, необходимо учитывать увеличение f.
Коэффициент уменьшается с увеличением размера (и соответственно грузоподъемности) шины. Увеличение нагрузки на колесо сверх номинальной приводит к увеличению f. Например, при превышении нагрузки на колесо на 20 % сверх номинальной f увеличивается на 4 %.
На дорогах с твердым покрытием f уменьшается при увеличении давления воздуха в шинах, меньшие f имеют шины с мелким рисунком протектора.
Мощность Nf , кВт, необходимая для преодоления сил сопротивления качению колес АТС, определяется по формуле
N |
f |
P v10 3 |
( fGg cos )v10 3 . |
(6.14) |
|
f |
|
|
Здесь v в м/с2; G в кг; g в м/с2.
6.1.3. Сила сопротивления подъему пожарного автомобиля
Сила сопротивления подъему ПА Pi , Н, является составляющей силы веса (см. рис. 6.1):
174
Pi Gg sin . |
(6.15) |
Вместо α может быть задан уклон i. Уклон может быть выражен в процентах i % и промилле i, ‰. Уклон дороги i представляет собой отношение (см. рис. 6.1)
i hi / Si tg , |
(6.16) |
где hi – превышение дороги; Si– заложение дороги. Между i, i % и zi ‰ существует соотношение
i‰ 10i‰ 103 i . |
(6.17) |
При малых углах подъема дороги ( < 10°) tg α ≈ sin α можно считать,
что
Pi Ggi . |
(6.18) |
Мощность Ni , кВт, необходимая для преодоления силы сопротивления подъему АТС, определяется по формуле
|
|
|
|
Ni Piv10 3 (Gg sin )v10 3 , |
(6.19) |
здесь G в кг; g в м/с2; v в м/с. |
|
||||
При |
|
|
|
< 10° можно считать, что |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
Ni (Ggi)v10 3 . |
(6.20) |
6.1.4. Сила сопротивления воздуха
Движущийся ПА часть мощности двигателя расходует на перемещение воздуха и его трение о поверхность АТС.
Сила сопротивления воздуха Рв, Н, определяется по формуле
Pâ Kâ Fv2 , |
(6.21) |
где F – лобовая площадь, м2; Кв – коэффициент обтекаемости, (Н с2)/м4; v – скорость автомобиля, м/с.
Лобовой площадью называют площадь проекции АТС на плоскость, перпендикулярную продольной оси автомобиля. Лобовую площадь можно определить по чертежам общего вида ПА.
При отсутствии точных размеров ПА лобовая площадь вычисляется по формуле
F BHã , |
(6.22) |
где В – колея, м; Нг – габаритная высота ПА, м.
Коэффициент обтекаемости определяется для каждой модели АТС
175