Эксплуатация пожарных атомобилей. Механизмы управления пожарных автомобилей Основы движения пожарного транспортного средства

Пожарного подразделения при выезде и следовании на пожар – прибытие к месту вызова в минимально короткий срок, что бы ликвидировать пожар в начальной стадии его развития или оказать помощь в ликвидации пожара (если подразделение вызывается дополнительно). Для этого необходимо точно принять адрес пожара, быстро собрать подразделение по тревоге и следовать по самому короткому маршруту с предельно возможной безопасной скоростью.

В начале XXI века следование к месту вызова может осуществляться на следующих мобильных средствах пожаротушения :

пожарных и аварийно-спасательных автомобилях;
речных и морских судах;
летательных аппаратах;
приспособленной техники, а также в случае необходимости пешим порядком.

При следовании к месту пожара на пожарных и аварийно-спасательных автомобилях по установленному сигналу тревоги личный состав быстро собирается в гараже и подготавливается к выезду.

Старший начальник получает путевку (путевки), карточку , план пожаротушения , проверяет готовность отделения к выезду и первым выезжает на пожарном автомобиле первого отделения. За ним следует второе отделение, а далее так же отделения специальных служб (если они требуются) в последовательности, установленной в пожарной части.

Путь следования всех пожарных автомобилей должен быть один. Целесообразно, чтобы на пожар прибыли одновременно все автомобили. Выезд одного и того же подразделения по разным маршрутам допускается только в тех случаях, когда есть специальное распоряжение начальника караула или заранее определен порядок выезда отделений на пожарных автомобилях на отдельные объекты.

В пути старший начальник подразделения при необходимости изучает оперативную документацию (план или карточку пожаротушения, планшет района выезда части, на территории которой возник пожар) и поддерживает постоянную радиосвязь с центральным пунктом пожарной связи (пунктом связи части – ПСЧ), при наличии технической возможности прослушивает информацию, поступающую с места пожара.

Подразделение пожарной части обязано прибыть к месту вызова, даже если в пути получены сведения о ликвидации пожара или его отсутствии (кроме случаев, когда о возвращении есть распоряжение диспетчера связи гарнизона или старшего начальника).

Определение оптимальных маршрутов следования для сосредоточения значительного количества сил и средств на тот или иной объект осуществляется при разработке и корректировке планов тушения пожаров, расписаний выездов на пожары , проведении пожарно-тактических учений .

Величина ущерба во многом зависит от степени непрерывности процесса сосредоточения и введения сил и средств.

Следовательно, одним из путей снижения материального ущерба от пожаров является установление повышенных номеров пожара при первом извещении о пожаре на особо важные и опасные в пожарном отношении объекты, критически важные объекты, особо ценные объекты культурного наследия, объекты с массовым сосредоточением людей, с тем, чтобы при возникновении пожаров на них можно было осуществлять непрерывный процесс сосредоточения и введения сил и средств. В настоящее время такая система номеров пожара устанавливается на многие объекты городов. Однако, она, при позднем обнаружении пожара и сообщений о нем, не может существенно снижать ущерб от пожара за время сосредоточения и введения сил и средств. Положение ухудшается еще и тем, что с увеличением интенсивности движении городского транспорта уменьшается скорость движения пожарных автомобилей.

Период сосредоточения сил и средств можно уменьшить за счет уменьшения времени извещения о пожаре. Это может быть достигнуто путем внедрения на объектах установок мониторинга территории, автоматического обнаружения пожаров . За счет этого к прибытию подразделений на пожар все параметры его развития будут иметь наименьшее значение, а поэтому меньше будет требоваться сил и средств на тушение и как следствие – меньше будет продолжительность сосредоточения и введения сил и средств и ущерб от пожара в целом. Время сосредоточения зависит от тактико-технических характеристик мобильных средств пожаротушения, состояния путей проезда, знания оперативным составом улиц, переулков, других оперативно-тактических особенностей района (региона), климатических условий и других данных.

В некоторых случаях мобильные средства пожаротушения к месту проведения работ по ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций могут доставляться железнодорожным, воздушным, водным транспортом. Если пожарное подразделение следует по железной дороге или водным путем, необходимо обеспечить сохранность автомобилей при погрузке и выгрузке, надежно закрепить их на платформах и палубах.

Способы погрузки пожарных автомобилей определяет администрация железной дороги или водного транспорта.

Для охраны в пути с каждым автомобилем должен следовать водитель и при необходимости выставляться постовой. Личный состав размещается в одном месте. Все вопросы доставки определяются в соглашениях, инструкциях, разработанных и утвержденных в установленном порядке.

Требования Порядка тушения пожаров

Выезд и следование к месту пожара (вызова) включает в себя сбор личного состава дежурного караула или дежурной смены подразделения (далее – караул) по сигналу «ТРЕВОГА» и его доставку на пожарных автомобилях и иных специальных транспортных средствах к месту пожара (вызова).

Выезд и следование к месту пожара (вызова) осуществляются в возможно короткое время, что достигается:
Следование к месту пожара (вызова) приостанавливается только по распоряжению диспетчера.

В случае вынужденной остановки в пути следования головного пожарного автомобиля следующие за ним автомобили останавливаются и дальнейшее движение продолжают только по указанию начальника караула.

При вынужденной остановке второго или следующих за ним пожарных автомобилей остальные, не останавливаясь, продолжают движение к месту пожара (вызова). Старший начальник на пожарном автомобиле, прекратившем движение, немедленно сообщает о случившемся диспетчеру.

При самостоятельном следовании к месту пожара (вызова) первичного тактического подразделения караула, способного самостоятельно решать отдельные задачи по тушению пожаров и проведению аварийно-спасательных работ, связанных с тушением пожаров (далее - отделение), и вынужденной остановке пожарного автомобиля командир отделения сообщает о случившемся диспетчеру, при этом принимаются меры по доставке личного состава, пожарного инструмента и оборудования к месту пожара (вызова).

При обнаружении в пути следования к месту пожара (вызова) другого пожара, начальник караула или должностное лицо подразделения, следующее к месту пожара (вызова) в качестве руководителя тушения пожара :

Расчеты показателей сбора и выезда по тревоге и следования к месту вызова

При проведении пожарно-тактических расчетов используют следующие правила расчета:

Время следования к месту вызова можно определить по следующей формуле:

Механизмы управления пожарных автомобилей

К механизмам управления пожарного автомобиля относятся рулевое управление и тормозная система. При этом каких-либо существенных изменений в механизмах управления пожарного автомобиля по сравнению с базовым шасси тех же марок не имеется за исключением перемещения некоторых механизмов и введения дополнительных устройств. Так, например, на автоцистернах на шасси ГАЗ-53 ручной тормоз переносят с коробки передач на коробку отбора мощности, на автоцистернах на шасси ГАЗ-66 в картере гидроусилителя руля установлен теплообменник, а на автоцистернах на шасси ЗИЛ к ресиверу пневматической тормозной системы подключают дистанционную систему управления задвижками водопенных коммуникаций.

Основные неисправности механизмов управления. К основным неисправностям рулевого управления относятся: повышенный свободный ход (люфт) рулевого колеса или слишком затрудненный поворот управляемых колес, что усложняет управление, создавая угрозу безопасности движения пожарного автомобиля при повышенных скоростях его движения.

Люфт рулевого, колеса увеличивается в результате износа рулевого механизма и шарниров поворотных тяг, а также при ослабленном креплении картера рулевого механизма, рычагов и пальцев привода. Затрудненный поворот управляемых колес может быть вызван чрезмерной затяжкой рулевого механизма, отсутствием смазки в шарнирах. Усилие, необходимое для поворота рулевого колеса, значительно увеличивается при неисправностях гидравлической системы усилителя.

Основные неисправности тормозной системы - слабое торможение, проявляющееся в увеличении тормозного пути, неравномерность торможения правых и левых колес, приводящее автомобиль к заносу, самопроизвольное заклинивание и притормаживание или неполное растормаживание колес при отпускании педали.

Причинами снижения тормозного усилия может быть износ и замасливание накладок тормозных колодок и барабанов, износ поршней и манжет тормозных цилиндров, попадание воздуха или подтекание жидкости в гидравлическом приводе, негерметичность трубопроводов и неисправность компрессора пневматического привода. Неравномерность торможения колес может быть вызвана нарушением регулировки зазоров между накладками тормозных колодок и барабаном.

Техническое обслуживание механизмов управления. Движение пожарного автомобиля по тревоге характеризуется интенсивным разгоном, торможением и энергичным маневрированием в потоке транспорта. В этих условиях на безопасность движения пожарного автомобиля существенное влияние оказывает техническое состояние механизмов управления, что вызывает необходимость повышенных к ним требований.

Так, например, допускаемая величина люфта рулевого колеса пожарного автомобиля должна быть меньше на 2-3°, чем у базового шасси грузового автомобиля.

Ежедневное техническое обслуживание. При смене караулов внешним осмотром убедиться, что отсутствует подтекание тормозной жидкости из гидросистемы руля в местах соединения трубопроводов, шлангов, через прокладки, сальники; проверить состояние крепления и шплинтовки тяг рулевого механизма, поворотных цапф.

Проверить натяжение ремня привода компрессора тормозной пиевмосистемы и гидроусилителя руля. Прогибы ремней привода должны быть в пределах 10-15 мм под действием усилия 40 Н.

Значение свободного хода рулевого колеса проверяется динамометром - люфтометром. Он должен быть в пределах нормы при усилии на рулевое колесо 10 Н. При наличии гидроусилителя руля проверка люфта осуществляется при работе двигателя на холостом ходу покачиванием рулевого колеса в обе стороны до момента поворота управляемых колес.

Герметичность пневматической тормозной системы проверяют на слух. Падение давления в системе не должно превышать более 100 кПа в час. Показание манометра пневмосистемы должно соответствовать560-740 кПа, а гидросистемы-400 кПа при работе двигателя на средних оборотах.

Свободный ход педали ножного тормоза должен быть на шасси ГАЗ в пределах 8-14 мм, ЗИЛ - 10-25 мм и «Урал» - 14- 25 мм.

Ручной тормоз должен обеспечивать надежное торможение на уклоне не менее 16 % при ходе рычага по сектору на 4-6 зубьев.

При следовании в пожарную часть с пожара или занятий обратить внимание на интенсивность торможения, усилие, прилагаемое на рулевое колесо, отсутствие утечки воздуха из пневмосистемы и т. п. Полное торможение должно осуществляться одноразовым нажатием на педаль тормоза.

После возвращения в пожарную часть проверить на ощупь нагрев тормозных барабанов (они не должны греться), отсутствие подтекания жидкости и шипения сжатого воздуха из пневматической системы. Открыванием краников в нижней части ресивера удалить из пневматической системы конденсат. В случае необходимости вымыть, вычистить и протереть части механизма управления. Устранить все дефекты, выявленные в пути при возвращении в пожарную часть.

Техническое обслуживание № 1 (ТО-1). Выполняются все виды работ, предусмотренные при проведении ЕТО. Кроме того, необходимо проверить надежность крепления и шплинтовку всех разъемных соединений механизма управления. При этом в сочленении тяг не должно быть люфта. Под всеми гайками должны быть пружинные шайбы.

Осуществить проверку и при необходимости регулировку люфта рулевого колеса, свободного хода педали сцепления, натяжение ремня привода компрессора и гидроусилителя руля.

Смазать шарниры рулевых тяг, проверить уровень масла в бачке гидроусилителя руля и тормозной жидкости в резервуаре главного тормозного цилиндра согласно карте смазки. При этом особое внимание необходимо обратить при осмотре бачка на АЦ-30(66)-146 на отсутствие подтекания воды из змеевика дополнительной системы охлаждения.

Глава 6

Тягово-скоростные свойства пожарного автомобиля

Тягово-скоростные свойства ПА определяются его способностью к движению под действием продольных (тяговых) сил ведущих колес. (Колесо называется ведущим, если к нему передается через трансмиссию крутящий момент от двигателя АТС.)

Эта группа свойств состоит из тяговых свойств, позволяющих ПА преодолевать подъемы и буксировать прицепы, и скоростных свойств, позволяющих ПА двигаться с высокими скоростями, совершать разгон (приемистость) и двигаться по инерции (выбег).

Для предварительной оценки тягово-скоростных свойств используется удельная мощность N G ПА, т.е. отношение мощности двигателя N , кВт, к полной массе автомобиля G , т. По НПБ 163-97 удельная мощность ПА должна быть не меньше 11 кВт/т.

У отечественных серийных ПА удельная мощность меньше рекомендованного НПБ значения. Увеличить N G серийных ПА можно, если устанавливать на них двигатели с большей мощностью или не полностью использовать грузоподъемность базового шасси.

Оценка тягово-скоростных свойств ПА по удельной мощности может быть только предварительной, так как часто АТС с одинаковой N G имеют различную максимальную скорость и приемистость.

В нормативных документах и технической литературе нет единства в оценочных показателях (измерителях) тягово-скоростных свойств АТС. Общее число предлагаемых оценочных показателей более пятнадцати.

Специфика эксплуатации и движения (внезапный выезд с непрогретым двигателем, интенсивное движение с частыми разгонами и торможениями, редкое использование выбега) позволяет выделить для оценки тягово-скоростных свойств ПА четыре основных показателя:

максимальную скорость v max ;

максимальный подъем, преодолеваемый на первой передаче с постоянной скоростью (угол α max или уклон i max);

время разгона до заданной скорости t υ ;

минимально устойчивую скорость v min .

Показатели v max , α max , t υ и v min определяются аналитически и экспериментально. Для аналитического определения этих показателей необходимо решить дифференциальное уравнение движения ПА, справедливое для частного случая – прямолинейного движения в профиле и плане дороги (рис. 6.1). В системе отсчета 0xyz это уравнение имеет вид

где G – масса ПА, кг; δ > 1 - коэффициент учета вращающихся масс (колес, деталей трансмиссии) ПА; Р к – суммарная тяговая сила ведущих колес ПА, Н; Ρ Σ =P f +P i +P в суммарная сила сопротивления движению, Н;
Р f – сила сопротивления качению колес ПА, Н: Р i – сила сопротивления подъему ПА, Н; Р в –сила сопротивления воздуха, Н.

Решить уравнение (6.1) в общем виде сложно, так как неизвестны точные функциональные зависимости, связывающие основные силы (Р к, Р f ,Р i , Р в) со скоростью АТС. Поэтому уравнение (6.1) обычно решают численными методами (на ЭВМ или графически).

Рис. 6.1. Силы, действующие на пожарный автомобиль

При определении тягово-скоростных свойств АТС численными методами наиболее часто используется метод силового баланса, метод мощностного баланса и метод динамической характеристики. Для использования этих методов необходимо знать силы, действующие на АТС при движении.

Тяговая сила ведущих колес

Крутящий момент двигателя М д передается через трансмиссию к ведущим колесам АТС. Приводимые в справочной литературе и технических характеристиках автомобилей данные внешних характеристик двигателей (N e , M e ) соответствуют условиям их стендовых испытаний, значительно отличающихся от условий, в которых двигатели работают на автомобилях. При стендовых испытаниях по ГОСТ 14846-81 внешние характеристики двигателя определяют при установке на него только основного оборудования (воздухоочистителя, генератора и водяного насоса), т. е. без оборудования, необходимого для обслуживания шасси (например, компрессора, гидроусилителя руля). Поэтому для определения М д числовые значения М е необходимо умножить на коэффициент K c:

Для отечественных грузовых двухосных автомобилей К с = 0,88, а для многоосных – К c = 0,85.

Условия стендовых испытаний двигателей за границей отличаются от стандартных. Поэтому при испытаниях:

по SАЕ (США, Франция, Италия) – К с = 0,81–0,84;

по DIN (ФРГ) – К с = 0,9–0,92;

по В5 (Англия) – К с = 0,83–0,85;

по JIS(Япония) – К с = 0,88–0,91.

К колесам передается крутящий момент М к > М д. Увеличение М д пропорционально общему передаточному числу трансмиссии. Часть крутящего момента, учитываемая коэффициентом полезного действия трансмиссии, расходуется на преодоление сил трения. Общее передаточное число трансмиссии и является произведением передаточных чисел агрегатов трансмиссии

где u к u р u r – соответственно передаточные числа коробки передач, раздаточной коробки и главной передачи. Значения u к , u р и u r приводятся в технической характеристике АТС.

Коэффициент полезного действия трансмиссии η является произведением КПД ее агрегатов. Для расчетов можно принимать: η= 0,9 – для грузовых двухосных автомобилей с одинарной главной передачей (4´2); η= 0,88 –для грузовых двухосных автомобилей с двойной главной передачей (4´2); η= 0,86 – для автомобилей повышенной проходимости (4´4);
η = 0,84 – для грузовых трехосных автомобилей (6´4); η= 0,82 – для грузовых трехосных автомобилей повышенной проходимости (6´6).

Суммарная тяговая сила P к, которую может обеспечить двигатель на ведущих колесах, определяется по формуле

где r D – динамический радиус колеса.

Динамический радиус колеса в первом приближении равен статическому радиусу, т.е. r D = r ст. Значения r ст приводятся в ГОСТах на пневматические шины. При отсутствии этих данных радиус r D тороидных шин вычисляется по формуле

, (6.5)

где d – диаметр обода; λ – 0,89 - 0,9 – радиальная деформация профиля; b ш – ширина профиля.

Диаметр обода d и ширина профиля определяются из обозначения шины.

Использование силы P к (6.4) для движения АТС зависит от способности автомобильного колеса, находящегося под воздействием нормальной нагрузки G н g воспринимать или передавать касательные силы при взаимодействии с дорогой. Это качество автомобильного колеса и дороги принято оценивать силой сцепления шины с дорогой P φn или коэффициентом сцепления φ.

Силой сцепления шины с дорогой P φn называют максимальное значение горизонтальной реакции Т n (рис. 6.2), пропорциональное нормальной реакции колеса R n :

; (6.6)

; (6.7)

Для движения колеса без продольного и поперечного скольжения необходимо соблюдать условие

. (6.9)

В зависимости от направления скольжения колеса различают коэффициенты продольного φ х и поперечного φ у сцепления. Коэффициент φ х зависит от типа покрытия и состояния дороги, конструкции и материала шины, давления воздуха в ней, нагрузки на колеса, скорости движения, температурных условий, процента скольжения (буксования) колеса.

Рис.6.2. Схема сил, действующих на колесо автомобиля

Величина коэффициента φ х в зависимости от типа и состояния дорожного покрытия может изменяться в очень широких пределах. Это изменение обусловлено не столько типом, сколько состоянием верхнего слоя дорожного покрытия. Причем тип и состояние дорожного покрытия оказывает на величину коэффициента φ х значительно большее влияние, чем все другие факторы. Поэтому в справочниках φ х приводится в зависимости от типа и состояния дорожного покрытия.

К основным факторам, связанным с шиной и влияющим на коэффициент φ х, относятся удельное давление (зависит от давления воздуха в шине и нагрузки на колесо) и тип рисунка протектора. Оба они непосредственно связаны со способностью шины выдавливать в стороны или прорывать пленку жидкости на дорожном покрытии для восстановления с ним надежного контакта.

При отсутствии поперечных сил P φn и Y n коэффициент φ х возрастает с увеличением проскальзывания (буксования) шины по дороге. Максимум φ х достигается при 20 – 25 % проскальзывания. При полном буксовании ведущих колес (или юзе тормозных колес) коэффициент φ х может быть на 10 – 25 % меньше максимального (рис. 6.3, а ).

С увеличением скорости движения автомобиля коэффициент φ х обычно уменьшается (рис. 6.3, б ). При скорости 40 м/с он может быть в несколько раз меньше, чем при скорости 10 – 15 м/с.

Определяют φ х обычно экспериментально методом буксирования автомобиля с заблокированными колесами. При эксперименте регистрируют силу тяги на крюке буксира и нормальную реакцию заблокированных колес. Поэтому справочные данные по φ х относятся, как правило, к коэффициенту сцепления при буксовании (юзе).

Коэффициент поперечного сцепления φ у обычно принимают равным коэффициенту φ х и при расчетах пользуются средними значениями коэффициента сцепления φ (табл. 6.1).

Рис. 6.3. Влияние на коэффициент φ х различных факторов:

а – изменение коэффициента φ х в зависимости от проскальзывания; б – изменение
коэффициента φ х в зависимости от скорости качения колеса: 1 – сухая дорога
с асфальтобетонным покрытием; 2 – мокрая дорога с асфальтобетонным покрытием;
3 – обледеневшая ровная дорога

Таблица 6.1

Дорожное покрытие	Состояние покрытия	Давление в шине
высокое	низкое	регулируемое
Асфальт, бетон	Сухое Мокрое	0,5–0,7 0,35–0,45	0,7–0,8 0,45–0,55	0,7–0,8 0,5–0,6
Щебеночное	Сухое Мокрое	0,5–0,6 0,3–0,4	0,6–0,7 0,4–0,5	0,6–0,7 0,4–0,55
Грунтовое (кроме суглинка)	Сухое Увлажненное Мокрое	0,4–0,5 0,2–0,4 0,15–0,25	0,5–0,6 0,3–0,45 0,25–0,35	0,5–0,6 0,35–0,5 0,2–0,3
Песок	Сухое Влажное	0,2–0,3 0,35–0,4	0,22–0,4 0,4–0,5	0,2–0,3 0,4–0,5
Суглинок	Сухое В пластическом состоянии	0,4–0,5 0,2–0,4	0,4–0,55 0,25–0,4	0,4–0,5 0,3–0,45
Снег	Рыхлое Укатанное	0,2–0,3 0,15–0,2	0,2–0,4 0,2–0,25	0,2–0,4 0,3–0,45
Любое	Обледенелое	0,08–0,15	0,1–0,2	0,05–0,1

При расчетах тягово-скоростных свойств АТС различием в коэффициентах сцепления колес пренебрегают и максимальную тяговую силу, которую могут обеспечить ведущие колеса по сцеплению с дорогой, определяют по формуле

где R n – 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

Выполнение условия (6.11) позволяет уменьшить время следования ПА к месту вызова в основном за счет уменьшения времени разгона t r . При разгоне ПА важно реализовать максимально возможное по дорожным условиям Р к. Если ведущие колеса ПА при разгоне пробуксовывают, то для движения реализуется меньшая Р к и, как следствие, увеличивается t r . Уменьшение Р к при буксовании ведущих колес и объясняется тем, что при появлении скольжения колес относительно дороги на 20 – 25 % уменьшается φ x (см. рис. 6.3). Уменьшение φ x приводит к уменьшению P φ (6.10) и, следовательно, к уменьшению реализуемой Р к (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 v min должен происходить при частичной пробуксовке муфты сцепления. Дальнейший разгон ПА от v min до v max 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.

Сила сопротивления воздуха

Движущийся ПА часть мощности двигателя расходует на перемещение воздуха и его трение о поверхность АТС.

Сила сопротивления воздуха Р в, Н, определяется по формуле

где F – лобовая площадь, м 2 ; К в – коэффициент обтекаемости, (Н×с 2)/м 4 ;
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

где В – колея, м; Н г – габаритная высота ПА, м.

Коэффициент обтекаемости определяется для каждой модели АТС экспериментально, при продувке автомобиля или его модели в аэродинамической трубе. Коэффициент К в равен силе сопротивления воздуха, создаваемой 1 м 2 лобовой площади автомобиля при его движении со скоростью 1 м/с. Для ПА на шасси грузовых автомобилей К в = 0,5 – 0,6 (Н×с 2)/м 4 , для легковых К в = 0,2 – 0,35 (Н×с 2)/м 4 , для автобусов К в = 0,4 – 0,5 (Н×с 2 /м 4 .

При прямолинейном движении и отсутствии бокового ветра силу Р в принято направлять вдоль продольной оси АТС, проходящей через центр масс автомобиля или через геометрический центр лобовой площади.

Мощность N в, кВт, необходимая для преодоления силы сопротивления воздуха, определяется по формуле

Здесь F в м 2 , v в м/с.

При v≤ 40 км/ч сила сопротивления воздуха мала и при расчетах движения ПА на этих скоростях ее можно не учитывать.

Сила инерции

Часто движение ПА удобнее рассматривать в системе отсчета, жестко связанной с автомобилем. Для этого к ПА необходимо приложить инерционнные силы и моменты. В теории АТС инерционные силы и моменты при прямолинейном движении автомобиля без колебаний в продольной плоскости принято выражать силой инерции Р j , Н:

где j – ускорение центра масс АТС, м/с 2 .

Сила инерции направлена параллельно дороге через центр масс АТС в сторону, противоположную ускорению. Для учета увеличения силы инерции из-за наличия у АТС вращающихся масс (колес, деталей, трансмиссии, вращающихся деталей двигателя) введем коэффициент δ. Коэффициент δ учета вращающихся масс показывает, во сколько раз энергия, затрачиваемая при разгоне вращающихся и поступательно движущихся деталей АТС, больше энергии, необходимой для разгона АТС, все детали которого движутся только поступательно.

При отсутствии точных данных коэффициент δ для ПА можно определять по формуле

Мощность N j , кВт, необходимая для преодоления силы инерции, определяется по формуле

Разгон пожарного автомобиля

Время равномерного движения ПА невелико по сравнению с общим временем следования к месту вызова. При эксплуатации в городах ПА движутся равномерно не более 10 – 15 % времени. Более 40 – 50 % времени ПА движутся ускоренно.

Способность АТС изменять (увеличивать) скорость движения называют приемистостью . Одним из наиболее распространенных показателей, характеризующих приемистость автомобиля, является время t v разгона автомобиля с места до заданной скорости v.

Определяют t v обычно экспериментально на горизонтальной ровной дороге с асфальтобетонным покрытием при коэффициенте y = 0,015
(f = 0,01, i %£ 0,5). Аналитические методы определения t v основаны на построении зависимости t (v ) (рис. 6.8), т.е. на интегрировании дифференциального уравнения (6.1):

(6.51)

При 0 < v < v min движение ПА происходит при пробуксовке сцепления. Время разгона t p до v min зависит в основном от умения водителя правильно выбрать положение педалей сцепления и топлива (см. п. 6.1.1). Так как время разгона t p существенно зависит от квалификации водителя, которую трудно описать математически, то при аналитическом определении t v время t p часто не учитывают.

Разгон ПА на участке АВ происходит на первой передаче при полностью нажатой педали топлива. При максимальной скорости ПА на первой передаче (точка В) водитель выключает сцепление, разобщая двигатель и трансмиссию, и автомобиль начинает двигаться замедленно (участок ВС ). Включив вторую передачу, водитель вновь нажимает до отказа педаль подачи топлива. Процесс повторяется при переходах на последующие передачи (участки CD , DE ).

Время переключения передач t 12 , t 23 (рис 6.8) зависит от квалификации водителя, способа переключения передач, конструкции коробки передач и типа двигателя. Среднее время переключения передач водителями высокой квалификации приведено в табл. 6.3. У автомобиля с дизельным двигателем время переключения передач больше, так как из-за больших (по сравнению с карбюраторным двигателем) инерционных масс его деталей частота вращения коленчатого вала изменяется медленнее, чем у карбюраторного двигателя.

Рис.6.8. Разгон пожарного автомобиля:

t 12 , t 23 – соответственно время переключения передачи с первой на вторую и со второй на третью; ∆v 12 и ∆v 23 – уменьшение скорости за время t 12 и t 23

За время переключения передач скорость ПА уменьшается на Dv 12 и Dv 23 (см. рис. 6.8). Если время переключения передач невелико (0,5 – 1,0 с), то можно считать, что при переключении передач движение происходит с постоянной скоростью.

Таблица 6.3

Ускорение ПА при разгоне на участках АВ , CD определяется по формуле

, (6.52)

которая получена после преобразования формулы (6.46). Так как с увеличением номера передачи динамический фактор ПА уменьшается (см. рис. 6.7), то максимальные ускорения разгона достигаются на низких передачах. Поэтому водители ПА для обеспечения быстрого разгона при обгоне в городских условиях используют низкие передачи чаще, чем водители других АТС.

Глава 6

ЭЛЕМЕНТЫ ТЕОРИИ ДВИЖЕНИЯ ПОЖАРНОГО АВТОМОБИЛЯ

Теория движения пожарного автомобиля (ПА) рассматривает факторы, которые определяют время следования пожарного подразделения к месту вызова. В основу теории движения ПА положена теория эксплуатационных свойств автомобильных транспортных средств (АТС).

Для оценки свойств конструкции ПА и его способности своевременно прибыть к месту вызова необходим анализ следующих эксплуатационных свойств: тягово-скоростных, тормозных, устойчивости движения, управляемости, маневренности, плавности хода.

Глава 6

ЭЛЕМЕНТЫ ТЕОРИИ ДВИЖЕНИЯ ПОЖАРНОГО АВТОМОБИЛЯ

Тягово-скоростные свойства пожарного автомобиля

максимальную скорость v max ;

максимальный подъем, преодолеваемый на первой передаче с постоянной скоростью (угол α max или уклон i max);

время разгона до заданной скорости t υ ;

минимально устойчивую скорость v min .

Рис. 6.1. Силы, действующие на пожарный автомобиль