Пожарная надстройка пожарных автомобилей

Пожарная надстройка

3.7 пожарная надстройка: Совокупность смонтированных на базовом шасси специальных агрегатов и коммуникаций для подачи огнетушащих веществ, емкостей для огнетушащих веществ, отсеков кузова для размещения пожарно-технического вооружения.

Полезное

Смотреть что такое «Пожарная надстройка» в других словарях:

ГОСТ Р 53328-2009: Техника пожарная. Основные пожарные автомобили. Общие технические требования. Методы испытаний — Терминология ГОСТ Р 53328 2009: Техника пожарная. Основные пожарные автомобили. Общие технические требования. Методы испытаний оригинал документа: 3.5 базовое шасси: Колесное шасси, полно или неполноприводное, специально изготовленное либо… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

НПБ 163-97: Пожарная техника. Основные пожарные автомобили. Общие технические требования. Методы испытаний — Терминология НПБ 163 97: Пожарная техника. Основные пожарные автомобили. Общие технические требования. Методы испытаний: 3.5. Базовое шасси колесное шасси, полно или неполноприводное, специально изготовленное либо серийно выпускаемое, с… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

ГОСТ Р 12.2.144-2005: Система стандартов безопасности труда. Автомобили пожарные. Требования безопасности. Методы испытаний — Терминология ГОСТ Р 12.2.144 2005: Система стандартов безопасности труда. Автомобили пожарные. Требования безопасности. Методы испытаний оригинал документа: 3.2. базовое шасси: Автомобильное шасси, специально изготовленное либо серийно… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Гребёнка, Николай Павлович — В Википедии есть статьи о других людях с такой фамилией, см. Гребёнка. Николай Павлович Гребёнка Основные сведения Гражданство … Википедия

Съезжинская улица — Санкт Петербург Общая информация Район города Петроградский Исторический район Петроградская сторона Прежние названия Малая Белозерская, 2 я Введенская Ближайшие станции метро … Википедия

Кремль Московский — древнейшая и центральная часть Москвы на Боровицком холме, на левом берегу реки Москва, один из красивейших архитектурных ансамблей мира. Кремль Московский в 1156 был укреплён валом; в 1367 возведены стены и башни из белого камня, а в 1485 95 из … Энциклопедический словарь

Садовая улица (Санкт-Петербург) — У этого термина существуют и другие значения, см. Садовая улица. Координаты: 59°55′55.56″ с. ш. 30°19′48.72″ в. д. / 59.9321° с. ш … Википедия

Большой проспект Васильевского острова — У этого термина существуют и другие значения, см. Большой проспект. Координаты: 59°56′04″ с. ш. 30°15′49″ в. д … Википедия

Источник

Надстройка пожарного автомобиля

Смотреть что такое «Надстройка пожарного автомобиля» в других словарях:

надстройка пожарного автомобиля — 3.4. надстройка пожарного автомобиля: Совокупность смонтированных на базовом шасси специальных агрегатов и коммуникаций для подачи огнетушащих веществ, емкостей для огнетушащих веществ, механизмов выдвижения (раскладывания) и поворота лестниц,… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

ГОСТ Р 12.2.144-2005: Система стандартов безопасности труда. Автомобили пожарные. Требования безопасности. Методы испытаний — Терминология ГОСТ Р 12.2.144 2005: Система стандартов безопасности труда. Автомобили пожарные. Требования безопасности. Методы испытаний оригинал документа: 3.2. базовое шасси: Автомобильное шасси, специально изготовленное либо серийно… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

НПБ 163-97: Пожарная техника. Основные пожарные автомобили. Общие технические требования. Методы испытаний — Терминология НПБ 163 97: Пожарная техника. Основные пожарные автомобили. Общие технические требования. Методы испытаний: 3.5. Базовое шасси колесное шасси, полно или неполноприводное, специально изготовленное либо серийно выпускаемое, с… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

ГОСТ Р 53328-2009: Техника пожарная. Основные пожарные автомобили. Общие технические требования. Методы испытаний — Терминология ГОСТ Р 53328 2009: Техника пожарная. Основные пожарные автомобили. Общие технические требования. Методы испытаний оригинал документа: 3.5 базовое шасси: Колесное шасси, полно или неполноприводное, специально изготовленное либо… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Источник

Кузова пожарных автомобилей

К кузову пожарного автомобиля относятся: пожарная надстройка, кабина и оперение.

Пожарная надстройка предназначена для размещения в ней цистерн и баков для огнетушащих веществ, пожарного оборудования, оборудования для спецагрегатов, инструмента и т. д.

Пожарная надстройка крепится на раме автотранспортного средства вместо платформы под груз. В ней размещаются цистерны и бак для огнетушащих веществ, пожарные напорные рукава, пожарные насосы и водопенные коммуникации. Значительное место отводится в отсеках для размещения гидравлического оборудования, приборов и аппаратов для получения воздушно-механической пены, аварийно-спасательного оборудования и инструмента.

Часть оборудования (всасывающие рукава, лестницы и т. д.) размещаются на крыше кузова. В их креплении предусматриваются направляющие, облегчающие снятие, лестница и подножка для доступа к ним.
На крыше оборудуются полосы для перемещения по ним личного состава. Эти полосы не должны иметь уклона. По периметру на крыше кузова предусматривается ограждение высотой не менее 100 мм. Снаружи кузова предусматривается размещение желобков для отвода воды.

В специальном отсеке кузова размещается насосная установка. Для обеспечения ее эксплуатации при низких температурах предусматривается ее обогрев.

Кабины ПА предназначены для размещения в них водителя и пожарного караула. По посадочной формуле они разделяются на две группы.
К первой группе относятся ПА с кабиной базового шасси. Их обозначают 1+1 или 1+2 (один водитель и один или два пожарных). Это кабины неполноприводных ПА с колесной формулой 4×2 для специальных пожарных автомобилей (например, ПНР и АР). Большинство ПА имеют дополнительные кабины с одним рядом сидений (1+6) или двумя рядами сидений (1+8). Кабины водителя и расчета пожарных образуют общий салон.

Кабины водителя и личного состава пожарных должны обеспечивать:

– оперативную и безопасную посадку и высадку пожарных;

– удобство размещения пожарных и необходимого штатного оборудования;

– жизнеобеспечение и сохранение жизненного пространства при опрокидывании ПА, лобовых столкновениях или наездах с любой стороны.

Реализация первых двух требований осуществляется с учетом размера человеческого тела. Основным его размером является рост.

Для удобства посадки и высадки высота расположения ручки для открывания двери кабины, поручня для удобства посадки и высота расположения подножки, ее расстояние от пола кабины рассчитываются для пожарных самого низкого роста. Высота и ширина открытого дверного проема рассчитываются для пожарных самого высокого роста.

Основные показатели, характеризующие сиденья, устанавливаются на основании анализа размещения пожарных различного роста.

Двери кабин оснащаются запирающими устройствами с наружными и внутренними ручками управления для предотвращения самопроизвольного их открытия.

Кабины оснащены необходимой световой и звуковой сигнализацией. Они оборудуются отопителями, обеспечивающими в зимнее время температуру воздуха не ниже +15 °С. В них предусматривается место для огнетушителей, одной или нескольких аптечек, а также место для хранения инструмента и запасных деталей.

Конструкция кабин должна обеспечивать сохранение жизненного пространства при опрокидывании ПА, лобовом столкновении или наездах с любой стороны. Размещение и крепление оборудования в кабинах должно быть таким, чтобы отсутствовала возможность травмирования личного состава в транспортном режиме ПА. Герметизация кабин должна исключать загрязнение воздуха в кабине как при движении ПА, так и на стоянке при работающем двигателе.

Двери кабин оборудуются самосрабатывающимися запорными устройствами, удерживающими их в закрытом положении, и фиксаторами открытого положения.

Проемы дверей и люков должны иметь уплотнения, предотвращающие попадание в кузов влаги, пыли, грязи. Полки для пожарного оборудования должны иметь отверстия для слива скапливающейся на них влаги.

По устойчивости к климатическим воздействиям ПА приспособлены для работы при температуре от +40 до –40 °С. При размещении пожарных насосов (ПН) должна быть обеспечена защита его коммуникаций от замерзания во всем диапазоне условий эксплуатации. Необходимо поддерживать положительную температуру пенообразователя.

По требованию заказчика конструкция кузова и кабины может оборудоваться специальной теплозащитой. Они должны обеспечивать защиту кабин и кузова от тепловых излучений интенсивностью до 25 кВт/м 2 при тушении крупных пожаров в открытых и закрытых пространствах.

Источник

Компоновка пожарных автомобилей

Общие требования. Пожарные автомобили созданы на базе грузовых автомобилей общего назначения, состоящих из трех основных частей: двигателя, шасси и кузова.

На большинстве автомобилей установлены поршневые карбюраторные двигатели или дизели. Часто двигатели расположены впереди кабины. На шасси для некоторых аэродромных пожарных автомобилей кабины размещаются впереди двигателя.

Шасси объединяет несущую систему, трансмиссию, мосты, подвеску, колеса, рулевое управление и тормозные системы. Они могут быть полноприводными (4х4; 6х6) и неполноприводными (4х2; 6х2; 6х4).

Кузов грузового автомобиля, размещаемый на раме шасси, состоит из платформы под груз и кабины водителя.

Для создания пожарных машин на шасси грузовых автомобилей сооружают пожарную надстройку. В зависимости от назначения пожарного автомобиля надстройка может включать кабину (салон) для боевого расчета, различные механизмы, цистерны и баки для ОТВ, пожарно-техническое вооружение.

Компоновка пожарных автомобилей должна быть такой, чтобы реализовались его технические возможности в транспортном режиме, в условиях, ограничивающих маневрирование, и в стационарных режимах при воздействии опасных факторов пожара.

Технический уровень и совершенство конструкции пожарной надстройки, а также рациональность ее компоновки с базовым шасси должны обеспечивать реализацию всех требований, предъявляемых к пожарным автомобилям. При этом компоновка должна:

не снижать показателей безопасности базового шасси;

обеспечивать в минимальное время осуществление боевых действий с безопасностью для личного состава;

удовлетворять требованиям охраны труда пожарных и окружающей среды.

Все эти требования будут рассматриваться применительно к автоцистернам. Это обусловлено тем, что они составляют основную массу ПМ, АЦ укомплектованы наиболее многочисленными боевыми расчетами. АЦ перевозят смещаемые и несмещаемые грузы. Более 99 % всех пожаров тушат боевые расчеты АЦ.

Некоторые особенности компоновок других типов ПА будут рассмотрены при описании их конструкций.

Особенности компоновок АЦ. Компоновка АЦ обеспечивает рациональное взаимное расположение элементов надстройки и агрегатов базового шасси. От ее совершенства зависит возможность наиболее эффективной реализации технических возможностей АЦ. В основном она зависит от численности боевых расчетов, а также взаимного расположения емкостей для огнетушащих веществ и пожарного насоса. Последнее будет определять и компоновку отсеков для пожарно-технического вооружения.

Требования к компоновке АЦ формулирует заказчик. Ее анализ важен также и для потребителя.

Две особенности важны для компоновок АЦ.

Первая особенность, важная для всех ПА, – это размещение салона боевого расчета за кабиной базового шасси. Вторая особенность состоит в том, что размещение цистерны для воды, по существу, определяет всю компоновку.

Размещение цистерны может быть осуществлено вдоль или поперек продольной оси базового шасси (рис. 7.20). Оно и определяет собой возможности и ограничения компоновок ПН и ПТВ. Так, при поперечном размещении цистерны пожарный насос можно установить только сзади в кормовом насосном отсеке.

Рис. 7.20. Классификация компоновок АЦ

Компоновка салонов. В зависимости от численности боевого расчета АЦ, как и другие ПА, могут иметь посадочные формулы 1+2; 1+5; 1+8. Каждой из них соответствует своя компоновка салона. Во многих ПА и некоторых АЦ используется кабина базового шасси (рис. 7.21, а). В АЦ могут быть салоны с одним (рис. 7.21, б) или двумя рядами сидений. В салонах возможно размещение СИЗОД или установка пожарного насоса (рис. 7.21, б).

Несколько иная компоновка АЦ на шасси КамАЗ (рис. 7.21, г). Кабина боевого расчета отделена от кабины водителя промежутком с. Кроме того, отсеки 4 могут быть посередине и в кормовой части.

Подножки для доступа в салон устраивают на высоте, обеспечивающей пожарным малого роста свободное пользование ими. Размеры кабин салонов, дверей у них, а также сидений определены, исходя из роста высоких пожарных.

Все соединяемые детали салона должны иметь уплотнения, препятствующие проникновению в кабину пыли, атмосферных осадков и потере тепла. В салоне размещают один или несколько огнетушителей, а также аптечку. Оборудование должно размещаться так, чтобы исключалась возможность его самопроизвольного перемещения при движении автомобиля, а острые углы не наносили травму пожарным.

Сосуды для ОТВ. На АЦ имеются цистерны для воды и баки для пенообразователя. Вместимость цистерн и их форма во многом влияют на компоновку и безопасность движения.

Традиционно в нашей стране цистерны компоновались вдоль продольной оси базового шасси. На АЦ с большой вместимостью цистерн стали применять поперечное их размещение (рис. 7.21, в, г). Такая компоновка позволяет более рационально распределять массу ПА по осям, что обеспечивает в случае полноприводных шасси более равномерную реализацию тяговых сил на колесах и улучшает управляемость АЦ.

Цистерны большой вместимости в поперечном сечении имеют прямоугольную форму. По сравнению с другими формами (круглое или эллиптическое) в этом случае значительно уменьшается высота центра массы Н. Этот фактор улучшает безопасность движения АЦ по косогору или при повороте, так как в этом случае должно выполняться соответственно одно из двух условий:

tg β ≤ В/2H или v ≤ , (7.7)

где β – угол косогора; В – колея базы АЦ; Н – высота центра массы АЦ;
R – минимальный радиус поворота АЦ; g – ускорение свободного падения.

Отношение К = 2В/H называют коэффициентом устойчивости автомобиля против опрокидывания. При заданной колее В его величина зависит только от Н. Чем она больше, тем меньший угол β можно преодолеть и c меньшей скоростью осуществить поворот.

В отличие от грузовых автомобилей пожарные автоцистерны перевозят смещающиеся грузы. В АЦ таким грузом является вода. Ее колебания оказывают большое влияние на безопасность движения. Гашение колебаний жидкости осуществляется волноломами.

Волноломы – это перегородки, устанавливаемые поперек цистерны перпендикулярно его продольной оси. Площадь перегородки должна составлять до 95 % от площади поперечного сечения цистерны. Гашение колебаний жидкости волноломами происходит более интенсивно, если их устанавливать под углом 30 – 35 о с наклоном в сторону кормы. В АЦ с поперечным расположением цистерны и пенобаков волноломы устанавливают вдоль оси автомобиля. Гашение колебаний жидкости может осуществляться и губчатым заполнителем, например, на основе полиуретана.

Пожарные насосы. В мировой практике применяют переднее, среднее и заднее размещение насосов. Переднее расположение, главным образом, шестеренных насосов применяется на маломощных, упрощенных автоцистернах. В нашей стране преимущественное распространение получили компоновочные схемы с задним размещением насосов (рис. 7.21).

Схемы компоновок со средним расположением насосов имеют ряд достоинств: улучшаются условия управления насосом, упрощается конструкция трансмиссии, что позволяет уменьшать не только ее массу, но и высоту центра массы, нет необходимости специально обогревать насос. Однако такая схема компоновки имеет и существенные изъяны. Во-первых, возрастает травмоопасность личного состава в кабине в случае ДТП. Во-вторых, вывод всасывающих патрубков на стороны делает забор воды менее удобным, чем в случае компоновки с задним расположением насоса.

Компоновка насоса должна обеспечивать управление насосом пожарными любого роста. Этому же требованию должны удовлетворять расположение сливных кранов, кранов включения дополнительной системы охлаждения двигателя при ее наличии.

Кузов АЦ. В кузовах размещают емкости для ОТВ, насосы с водопенными коммуникациями, приводы их управления и пожарно-техническое вооружение ПТВ. Кузова компонуют из различных деталей в зависимости от принятого способа расположения цистерны для воды. В случае размещения цистерны вдоль шасси кузов изготавливают из двух цельнометаллических бескаркасных тумб. Они крепятся к кронштейнам цистерны болтами. Тумбы внутри разделены на отсеки, в которых размещается ПТВ.

В различных конструкциях АЦ по их борту в тумбах может быть по
2 – 4 отсека. Отсеки снаружи закрываются дверями с замками. Двери навешивают на петлях. Двери могут быть выполнены по схеме, открывающимися вверх с подпружиненными телескопическими стойками или шторного типа.

Пространство между тумбами и задним днищем цистерны используется под насосное отделение. В случае среднего размещения насоса в кормовой части образуется отсек для ПТВ.

Размещение отсеков для ПТВ и его крепление влияет на продолжительность боевого развертывания. Различие в размещении и креплении ПТВ прослеживается на рис. 7.22, характеризующем время его снятия и прокладку рукавной линии с первым стволом. Из этого рисунка следует, что необходимо размещать отсеки и крепить ПТВ в них так, чтобы оно было одинаково доступно пожарным различного роста. Его крепление должно позволять снятие в минимальное время.

В современных АЦ, отсеки относительно зоны доступности для пожарных различного роста, размещены по-разному (рис. 7.23). На этом рисунке показаны зоны доступности аб (размеры 740 и 1970 мм), указана оценка в баллах различных ее частей. У ряда АЦ размещение отсеков не очень удачно.

В зависимости от размещения цистерны отсеки могут располагаться по бортам кузова (7.24, а) или по бортам, но только у кормы АЦ (7.24, б). В первом случае больший простор доступа к машине и отсекам. Во втором случае все ПТВ сосредоточено более компактно. ПТВ в отсеках этого типа расположено в выдвижных ящиках и на полках.

Очевидно, что в этом случае необходимо более четкое выполнение обязанностей пожарными, чтобы они не мешали друг другу. Кроме того, ящики для ПТВ выдвижные.

Следовательно, появляется дополнительная операция по выдвижению ящиков и их фиксации в наклонном положении. При такой компоновке часть ПТВ размещается в выдвижном ящике в верхней части насосного отсека. Такое размещение ПТВ менее удобно, чем в случае, когда отсеки находятся вдоль бортов АЦ.

Обоснование выбора АЦ для гарнизона ГПС. Требования к АЦ и особенностям их компоновки изложены в нормах пожарной безопасности. Они являются основой для разработки технических заданий на производство новых АЦ или их модернизации. Их обосновывают специалисты ГПС. Реализуются требования в производстве. Знание этих требований, реализованных в конструкции АЦ, важно и при обосновании выбора пожарных машин для гарнизонов ГПС.

Рациональным порядком является следующее:

1. Оценивается территория по природно-климатическим условиям.

2. Устанавливается категория эксплуатации АЦ.

3. Проверяется состояние пожарной водопроводной сети и определяется наличие в регионе естественных и искусственных водоисточников.

На основании изложенного обосновывается требование к шасси АЦ, вместимости цистерны для воды. Эти факторы будут определять и численность боевого расчета. Необходимо также учитывать структуру имеющегося парка АЦ как по шасси, так и по типу двигателей. Унификация АЦ, предотвращение их многомарочности будет способствовать лучшей организации их содержания в состоянии технической готовности и обеспечения их технического обслуживания и ремонта.

Дата добавления: 2016-02-11 ; просмотров: 2649 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источник

Кузова ПА

К кузову пожарного автомобиля относятся: пожарная надстройка, кабина и оперение.

Пожарная надстройка предназначена для размещения в ней цистерн и баков для огнетушащих веществ, пожарного оборудования, оборудования для спецагрегатов, инструмента и т.д.

Пожарная надстройка крепится на раме автотранспортного средства вместо платформы под груз. В ней размещаются цистерны и бак для огнетушащих веществ, пожарные напорные рукава, пожарные насосы и водопенные коммуникации. Значительное место отводится в отсеках для размещения гидравлического оборудования, приборов и аппаратов для получения воздушно-механической пены, аварийно-спасательного оборудования и инструмента.

Часть оборудования (всасывающие рукава, лестницы и т.д.) размещаются на крыше кузова. В их креплении предусматриваются направляющие, облегчающие снятие, лестница и подножка для доступа к ним. На крыше оборудуются полосы для перемещения по ним личного состава. Эти полосы не должны иметь уклона. По периметру на крыше кузова предусматривается ограждение высотой не менее 100 мм. Снаружи кузова предусматривается размещение желобков для отвода воды.

В специальном отсеке кузова размещается насосная установка. Для обеспечения ее эксплуатации при низких температурах предусматривается ее обогрев. Он может осуществляться отработавшими газами двигателя или установкой специальных обогревателей.

Кабины ПА предназначены для размещения в них водителя и пожарного караула. По посадочной формуле они разделяются на две группы. К первой группе относятся ПА с кабиной базового шасси. Их обозначают 1+1 или 1+2 (один водитель и один или два пожарных). Это кабины неполноприводных ПА с колесной формулой 4×2 для специальных пожарных автомобилей (например, ПНР и АР). Большинство ПА имеют дополнительные кабины с одним рядом сидений (1+6) или двумя рядами сидений (1+8). Кабины водителя и расчета пожарных образуют общий салон.

Кабины водителя и личного состава пожарных должны обеспечивать:

оперативную и безопасную посадку и высадку пожарных;

удобство размещения пожарных и необходимого штатного оборудования;

жизнеобеспечение и сохранение жизненного пространства при опрокидывании ПА, лобовых столкновениях или наездах с любой стороны.

Реализация первых двух требований осуществляется с учетом размера человеческого тела. Основным его размером является рост.

Рост людей подчиняется нормальному закону распределения. Для решения технических задач обычно не учитывают 5% самого малого и большого роста.

Следовательно, в соответствии с антропометрическими признаками устанавливают 5,50 и 95 перцентили (5Р; 50Р и 95Р), характеризующие самый низкий, средний и самый высокий рост пожарных. Для европейской части России пожарные самого низкого роста равны 164,5 см, среднего роста – 176,5 см и самого высокого роста – 188,5 см. Эти размеры роста и могут быть положены в основу создания кабин для личного состава пожарных.

Для удобства посадки и высадки высота расположения ручки для открывания двери кабины, поручня для удобства посадки и высота расположения подножки, ее расстояние от пола кабины рассчитываются для пожарных самого малого роста. Высота и ширина открытого дверного проема рассчитываются для пожарных самого высокого роста.

Двери кабин оснащаются запирающими устройствами с наружными и внутренними ручками управления для предотвращения самопроизвольного их открытия.

В кабинах необходима световая и звуковая сигнализация. Они оборудуются отопителями, обеспечивающими в зимнее время температуру воздуха не ниже +15 0 С. В них предусматривается место для огнетушителей, одной или нескольких аптечек, а также место для хранения инструмента и запасных частей.

Конструкция кабин должна обеспечивать сохранение жизненного пространства при опрокидывании ПА, лобовом столкновении или наездах с любой стороны. Размещение и крепление оборудования в кабинах должно быть таким, чтобы отсутствовала возможность травмирования личного состава в транспортном режиме ПА. Герметизация кабин должна исключать загрязнение воздуха в кабине, как при движении ПА, так и на стоянке при работающем двигателе.

Двери кабин оборудуются самосрабатывающимися запорными устройствами, удерживающими их в закрытом положении и фиксаторами открытого положения.

Проемы дверей и люков должны иметь уплотнения, предотвращающие попадание в кузов влаги, пыли, грязи. Полки для пожарного оборудования должны иметь отверстия для слива скапливающейся на них влаги.

По устойчивости к климатическим воздействиям ПА приспособлены для работы при температуре от +40 до –40 0 С. При размещении ПН должно быть обеспечена защита его коммуникаций от замерзания во всем диапазоне условий эксплуатации. Должна поддерживаться положительная температура пенообразователя. Обогрев осуществляется либо отработавшими газами, либо установкой специальных отопителей.

По требованию заказчика конструкция кузова и кабины может оборудоваться специальной теплозащитой. Они должны обеспечивать защиту кабин и кузова от тепловых излучений интенсивностью до 25 кВт/м 2 при тушении крупных пожаров открытых и закрытых пространствах.

Двигатели пожарных автомобилей

На ПА применяются четырехтактные карбюраторные двигатели или дизели.

В карбюраторных двигателях смесеобразование бензина с воздухом осуществляется вне их цилиндров. Готовая рабочая смесь поступает в цилиндры двигателя от карбюратора. Эта смесь, при положении поршней вблизи верхней мертвой точки, воспламеняется от искры свечи зажигания.

В дизелях дизельное топливо впрыскивается форсунками в цилиндры при положении поршней вблизи верхней мертвой точки. Образовавшаяся смесь распыленного форсункой дизельного топлива и воздуха воспламеняется в конце такта сжатия.

Поэтому давление в цилиндрах дизеля должно быть более высоким, чем у карбюраторных двигателей. Оно в основном зависит от степени сжатия всасываемого воздуха. Степенью сжатия двигателя называют отношение (см.рис.6.3)

Изменение давления внутри цилиндра двигателя по ходу поршня в различных тактах называют индикаторной диаграммой.

Индикаторная диаграмма – это диаграмма изменения давления газа в цилиндре двигателя в зависимости от изменения положения поршня, записанная с помощью прибора индикатора. Пример такой диаграммы для карбюраторного двигателя показан на рис.6.3.

Площадь a,c,z,b индикаторной диаграммы характеризует индикаторную работу. Принято считать, что на поршень действует некоторое среднее индикаторное давление Р_i. Оно на протяжении рабочего хода поршня характеризует полезную работу. На диаграмме она обозначена знаком «плюс». Знаком «минус» обозначена работа, затрачиваемая на всасывание рабочей смеси и удаление отработавших газов.

Зная среднее индикаторное давление Р_i, МПа, рабочий объем цилиндра V_p, л, число цилиндров i частоту вращения коленчатого вала n об/мин определяют индикаторную мощность двигателя.

(6.3)

где: — тактность двигателя.

Мощность, снимаемая с коленчатого вала двигателя меньше индикаторной мощности, так как часть ее расходуется на преодоление трения рабочих деталей, на приведение в действие вспомогательных механизмов (топливного насоса, газа, распределительного механизма и т.д.). Мощность, соответствующая этим потерям, называется мощностью механических потерь N_м.

Полезную мощность, которую можно снимать с коленчатого вала двигателя называют эффективной мощностью

Совершенство конструкции двигателя оценивают величиной механического коэффициента полезного действия

h_м = . (6.5)

Мощность N_e и N_м определяют на специальных стендах. С помощью тормозных устройств определяют также крутящие моменты M_e Нм при заданных частотах вращения коленчатого вала n об/мин. Эффективную мощность определяют по формуле

N_e = M_e · w = M_e (6.6)

Преобразуя формулу 6.6 и выражая мощность N_e в кВт находят величину M_е , Н·м

Важной характеристикой является удельный эффективный расход топлива g_e

где: G_т — часовой расход топлива, кг/ч.

Параметры основных показателей, характеризующих двигатели, приводятся в табл.6.3.

На пожарных автомобилях предпочтительнее использовать дизели, т.к. расход топлива в них меньше на 25…30%, чем у карбюраторных двигателей. Одновременно следует указать, что пуск дизеля более тяжел, чем карбюраторного двигателя вследствие различия величины e.

Важной характеристикой двигателя является токсичность выпускных газов. В выпускных газах, кроме продуктов полного сгорания (углекислого газа и паров воды), содержится в небольшом количестве окись углерода СО, углероды различного состава и строения СН, сажа, а также окислы азота воздуха NO_x, свинец, входящий в состав этиловой жидкости. Концентрацию СН, СО, NO_x и сажи определяют специальными приборами. Концентрацию СО определяют в объемных процентах, сажу в г/м 3 выпускных газах.

Концентрацию СН и NO_x записывают в миллионных долях, например,

r_CH = (6.9)

Содержание токсичных газов в выпускных газах двигателей приводится в табл.6.4.

Очень опасной является сажа. На ней адсорбируется большое количество веществ и она, к сожалению, не улетучивается, а осаждается на пол. Наиболее опасным из них является бенз- -пирен, так как по некоторым данным он является возбудителем онкологических заболеваний.

Характеристики двигателей – это зависимости основных показателей двигателей ( N_e, M_e и g_e ) от частоты вращения его коленчатого вала n, об/мин.

Характеристику N_e = f(n) называют скоростной (кривая 1 на рис.6.4). Скоростную характеристику, полученную при полной подаче топлива, называют внешней. Характеристики, получаемые при неполной подаче топлива, называют частичными (кривая 2 на рис.6.4).

В характеристиках указывают минимальные обороты двигателя n_min; обороты n_N соответствующие максимальной мощности N_{e max} и обороты максимального крутящего момента n_{Me max}.

В случае установки на двигателе ограничителей скорости N_e и M_e изменяются, как показано прямыми 5 (см.рис.6.4). Максимальная скорость n_max отличается от n_N величину около 10%.

Рис. 6.4. Скоростная характеристика двигателя:

1 – внешняя характеристика; 2 – частичная характеристика; 3 – крутящий момент;
4 – удельный расход топлива; 5 – регуляторные характеристики

Из рис. 6.4 следует, что область, ограниченная внешней скоростной характеристикой (кривая 1) и диапазоном скоростей от n_{Me max} до n_N, является областью, в которой эксплуатируются двигатели. Для примера приводится внешняя скоростная характеристика дизеля КамАЗ-740.11 мощностью 176 кВт (рис.6.5).

В документации на двигатели указывают N_{e max} и n_N. По параметрам этих величин можно построить внешнюю скоростную характеристику двигателя, используя формулу

N_e = N_{e max} (6.10)

Для карбюраторных двигателей а = b = с = 1, а для дизелей а = 0,53; b = 1,56 и с = 1,09.

Приводимые в справочниках значения N_{e max} и n_N, получены на основании стендовых испытаний. На автомобилях же она частично расходуется на привод вентилятора, компрессора, часть ее теряется в глушителе и т.д. Поэтому в расчетах эту часть энергии учитывают коэффициентом коррекции К_к. Для двухосных автомобилей К_к = 0,88, а для трехосных К_к = 0,85.

Важной характеристикой для двигателей внутреннего сгорания является величина крутящего момента. Его величина и крутизна изменения в зависимости от частоты вращения вала двигателя M = f(n) и характеризуют приспособляемость двигателя. Это способность двигателя преодолевать (без воздействия со стороны водителя) возможное увеличение сопротивления от внешней нагрузки. Она характеризуется отношениями

K = или K = (6.11)

Чем круче поднимается кривая М_е при уменьшении n, тем меньше снизится скорость автомобиля при увеличении сопротивления движению. Следовательно, можно будет преодолевать более крутые подъемы, не переходя на пониженную передачу. Следовательно, чем больше К_, тем лучше тяговые качества автомобиля, выше средняя скорость движения и легче управление.

По показателю К предпочтительнее бензиновые двигатели. У них К = 1,2…1,4, а у дизелей К = 1,05…1,15. Поэтому у дизелей имеются корректоры, повышающие К. Кроме того, на автомобилях с дизелями всегда больше число ступеней скоростей в коробке передач, чем у автомобилей с карбюраторными двигателями.

На пожарных автомобилях используются двигатели различных типов и серий. Параметры основных характеристик некоторых двигателей приводятся в табл.6.5.

Примечание. К – карбюраторный двигатель; Д – дизель.

Режимы эксплуатации двигателей ПА характеризуются рядом особенностей.

В гаражах пожарных частей они содержатся при температурах окружающей среды, а зимой при температуре не ниже 16 0 С. Естественно, что это и температура охлаждающей жидкости двигателя. При вызове и следовании на пожар в течение 5…10 минут двигатели работают в режиме прогрева. Если пути следования относительно небольшие, то в транспортном режиме ПА двигатели эксплуатируются в режиме прогрева. Это первая особенность их эксплуатации. В среднем, в течение года пробеги ПА по спидометру достигают значений 3500…4000 км.

Второй особенностью эксплуатации двигателей ПА является отбор мощности от него в стационарном режиме. В стационарном режиме работа на насосе достигает 100-120 часов в год. Так как один час работы двигателя в стационарном режиме эквивалентен пробегу, равному 50 км, то приведенный пробег равен 5000…6000 км в год. Это соизмеримо с продолжительностью эксплуатации в транспортном режиме ПА.

Третья особенность эксплуатации ДВС ПА характеризуется тем, что они работают от нескольких десятков минут при тушении обычных повседневных пожаров до нескольких часов при тушении крупных пожаров.

Эти обусловлено требование, чтобы двигатель обеспечивал непрерывную работу насоса в течение шести часов при номинальных значениях напора и величины подачи воды. Это очень жесткие условия еще и потому, что в стационарном режиме эксплуатации отсутствует натекающий поток воздуха на радиатор, имеющий место в транспортном режиме эксплуатации. Поэтому не исключено, что в некоторых случаях может происходить перегрев двигателя. Для его предотвращения было установлено ограничение отбираемой мощности в стационарном режиме n_ст = 0,7 N_max и при необходимости в движении до 0,2 N_max. Во избежание большой интенсивности износа двигателей было установлено ограничение частоты вращения вала двигателя n = 0,75 n_N.

Отобразим эти ограничения на внешней скоростной характеристике двигателя (рис.6.6) и из точки «К» построим частичную скоростную характеристику «аК». Ее можно построить по приведенной выше формуле (6.10), приняв координаты точки «К» за исходные. Рекомендуется также, чтобы в точке «К» был запас мощности не менее 15%, так показано на рисунке.

Ограничение режимов эксплуатации двигателя по мощности и частоте вращения вала значительно сокращает поле использования полезной его мощности. Это, естественно, требует жесткого согласования режимов работы двигателя и потребителя.

В случае, если потребляемая мощность будет превосходить мощность, соответствующую точке «К», то необходимо устройство дополнительного охлаждения двигателя. Для этого на некоторых автоцистернах установлены теплообменники (рис.6.7). Вода из системы охлаждения двигателя поступает в корпус 1 теплообменника и охлаждается водой, поступающей из пожарного насоса.

В двигателях автоцистерн изменена система выпуска отработавших газов. Перед глушителем 3 (рис.6.8) установлен газоструйный вакуумный аппарат 2. Отработавшие газы двигателя поступают к патрубкам 1. Газоструйный насос в аппарате 2 отсасывает воздух из пожарного насоса по трубке 6. В пожарном насосе создается необходимый вакуум для заполнения его водой из естественного или искусственного источника.

Из аппарата 2 отработавшие газы поступают в резонатор, соединяющий звуковые сигналы. Из глушителя отработавшие газы выходят в атмосферу по трубопроводу 4. В зимнее время они по трубопроводу 5 направляются в систему обогрева цистерны или насосного отсека с пожарным насосом.

Шасси объединяют такие группы деталей, механизмов и систем: трансмиссии, несущую систему, мосты, подвеску, колеса, рулевое управление и тормозную систему. На пожарных основных и многих специальных автомобилях установлены дополнительные трансмиссии для привода различных потребителей энергии. Такими потребителями мощности на основных пожарных автомобилях общего применения являются пожарные насосы, на специальных – приводы гидравлических систем (например, на автолестницах).

Трансмиссией называется совокупность кинематически связанных между собой узлов и деталей, предназначенных для передачи и распределения энергии от двигателя к исполнительным механизмам.

Трансмиссии обеспечивают: включение и выключение исполнительных механизмов, передачи вращающего момента, изменения частоты вращения вала исполнительного механизма и изменения направления (если это необходимо) его вращения.

В современных конструкциях пожарных машин применяются трансмиссии механические, гидромеханические, комбинированные. Они должны удовлетворять ряду требований:

быть компактными, легкими в управлении и иметь высокий КПД;

обеспечивать в широком интервале изменение нагружения исполнительных механизмов;

иметь предохранительные устройства, защищающие детали и узлы исполнительных механизмов от возможных перегрузок.

Все используемые в конструкциях пожарных машин трансмиссии характеризуются следующими основными параметрами: передаточным числом, КПД и передаваемым вращающим моментом.

Передаточное число u простейшей механической передачи, состоящей из ведущей и ведомой шестерен, определяется следующим соотношением

, (6.12)

где: n₁, n₂, z₁, z₂, d₁, d₂— соответственно частота вращения, число зубьев и диаметры начальных окружностей ведущего и ведомого зубчатых колес.

Если трансмиссия имеет несколько пар зубчатых колес, из которых каждая имеет свое передаточное число, то общее передаточное число трансмиссии будет равно

Коэффициент полезного действия (кпд) трансмиссии характеризует потери мощности при передаче ее от двигателя к исполнительному механизму и определяется по формуле

h = (6.14)

КПД определяется экспериментальным путем при стендовых испытаниях трансмиссии. Величина η в значительной степени зависит от типа и конструкции трансмиссии, частоты вращения ее элементов, передаваемой величины вращающего момента, а также вязкости и уровня масла в агрегатах трансмиссии.

Общий КПД трансмиссии, состоящий из нескольких механизмов, определяется по формуле

Крутящий момент исполнительного механизма М_и связан с эффективным крутящим моментом двигателя М_е для случая равномерного вращения зависимостью

Механические трансмиссиивключают в себя механические передачи, муфты, сцепления и другие элементы, обеспечивающие передачу энергии.

В дополнительных трансмиссиях применяются механические или гидромеханические передачи. Передачи используются в качестве приводов пожарных автолестниц или автоколенчатых подъемниках. Они будут рассмотрены при изучении этих машин.

Механические передачи – редукторы или мультипликаторы.

В пожарных машинах они применяются для преобразования и передачи крутящего момента между валами с параллельными или перекрещивающимися осями.

В первом случае они используются в коробках отбора мощности в дополнительных трансмиссиях привода пожарных насосов. В них используются зубчатые колеса с прямыми и косыми зубьями. Они применяются в комбинированных пожарных насосах для передачи крутящего момента от валов низконапорной к валам высоконапорной ступени. В механизмах поворота пожарных автолестниц и пожарных подъемников используются передачи с внутренним зацеплением.

Во втором случае применяют червячные передачи в механизмах поворота и подъема колен пожарных автолестниц и пожарных автоподъемниках.

Зубчатые передачи составляют основу коробок отбора мощности (КОМ). Принципиальная схема одной из них представлена на рис.6.9. Корпус 4 КОМ крепится на картере коробки передач или раздаточной коробки трансмиссии автомобиля. От шестерни 1 на валу коробки передач, мощность передается с помощью промежуточного зубчатого колеса 2 к ведомой шестерне 3 КОМ. С помощью зубчатой муфты он затем передается на вал 5 привода пожарного насоса.

КОМ являются основным механизмом дополнительных трансмиссий на автоцистернах. В зависимости от колесной формулы шасси и места размещения пожарного насоса (в кормовом насосном отсеке или у кабины АЦ) схемы компоновок этих трансмиссий могут быть различными (рис.6.10).

Вариант I (рис.6.10, а) применяют на АЦ-40(131)137; на автоцистернах на шасси Урал АЦ-8-40(55571), на шасси ЗИЛ АЦ-2-40(5301) и др. Разновидностью первого варианта является схема со средним расположением насоса (рис.6.10, б), например, на АЦ-40(43202) на шасси Урал и др.

Отличительной особенностью такой схемы является укороченная длина карданной передачи, не имеющей промежуточной опоры. В обеих схемах варианта I крутящий момент от двигателя 1 передается через механизм сцепления 2, коробку передач 7, коробку отбора мощности 3, карданную передачу 4 и вал пожарного насоса 6. Карданная передача при заднем расположении насоса имеет две промежуточные опоры 5. На всех пожарных автомобилях, выполненных на шасси ЗИЛ, устанавливают коробку отбора мощности КОМ-68Б, а на шасси «Урал» – КОМ-Ц1А.

Вариант II (рис.6.10, в) осуществляют на автоцистернах АЦ-30(5301, АЦ-2,5-40(33092), монтируемых на шасси ГАЗ с колесной формулой 4х2. Мощность от двигателя 1 к валу насоса передается через механизм сцепления 2, коробку перемены передач 7, коробку отбора мощности 3 и далее через два карданных вала 4, соединенных на вал насоса 6. Карданная передача от коробки отбора мощности к валу насоса имеет промежуточную опору 5.

Вариант III представлен на рис.6.10, г. Такую схему применяют, как правило, на всех пожарных автомобилях, монтируемых на шасси повышенной проходимости с колесной формулой 4х4. Например, на АЦ-30(66)-146 пожарный насос 6 приводится в действие от двигателя 1 через механизм сцепления 2, коробку передач 7, карданный вал 4, раздаточную коробку 8, коробку отбора мощности 3.

Рис. 6.10. Схемы компоновки дополнительных трансмиссий:
а, б – вариант I; в – вариант II; г – вариант – III:

1 – двигатель; 2 – сцепление; 3 – коробка отбора мощности; 4 – карданный вал;
5 – опоры; 6 – пожарный насос; 7 – коробка передач; 8 – раздаточная коробка

В современных пожарных автоцистернах наиболее рациональной схемой является вариант среднего размещения пожарного насоса, ввиду существенных преимуществ по сравнению с задним расположением. К числу таких преимуществ относятся: более короткие элементы водопенных коммуникаций; возможность осуществлять более низкое размещение цистерны для воды и, следовательно, снизить центр массы пожарного автомобиля.

Недостатком среднего размещения пожарного насоса является неудобный доступ к нему при техническом обслуживании и устранении возможных неисправностей.

Сочетание аксиально-поршневых насосов с механическими передачами образуют комбинированные трансмиссии. Принципиальная схема такой трансмиссии показана на рис.6.11. От коробки отбора мощности 1 вращающий момент передается на аксиально-поршневой насос 2. С помощью специальных гидросистем 3 он затем передается на гидромотор 4, а от него к исполнительному механизму 5 червячной передачи подъема колен автолестниц. Такого же типа гидромеханическая передача используется в механизмах поворота пожарных автолестниц и автоколенчатых подъемников.

Управление механизмами трансмиссии двигателя и другими исполнительными органами осуществляется приводами механическими, пневматическими и гидравлическими.

П р и н ц и п и а л ь н а я с х е м а м е х а н и ч е с к о г о п р и в о д а н е п о с р е д с т в е н н о г о д е й с т в и я показана на рис.6.12. Управление осуществляется под действием усилия F₁, прилагаемого водителем к рычагам или педалям, включающими тот или иной механизм. Максимальное усилие на рычаге не должно превышать 150 Н при ходе 20…30 см, а на педалях не более 250 Н.

Такие приводы используются для включения КОМ, газоструйных вакуумных аппаратов, приводов вакуумных насосов ПЦН и т.д.

Э л е к т р о п н е в м о п р и в о д применяется для включения в работу механизмов на автоцистернах, автолестницах и других ПА.

Принципиальная схема привода показана на рис.6.13. Пружиной 3 поршень 4 со штоком 2 отжаты вправо. Управляемый механизм выключен. При включении электромагнитного клапана 6 точки а ‘ и b ‘ займут место точек а и b. При этом сжатый воздух по пневмоприводу 7 поступит в надпоршневое пространство. Давление воздуха на поршень 4 сожмет пружину 3 и штоком 2 будет включен управляемый механизм.

Рис. 6.13. Схема электропневмопривода:

1 – пневмоцилиндр; 2 – шток; 3 – пружина; 4 – поршень; 5, 7 – пневмопривод;
6 – электромагнитный клапан; 8, 9 – потребители

Включая электромагнитный клапан 6, точки а ‘ и b ‘ займут исходное положение. При этом под давлением пружины 3 на поршень 4 воздух из поршневого пространства по пневмоприводу 5 будет удален в атмосферу.

Источник