Водопенные коммуникации (ВПК) АЦ

Водопенные коммуникации всех АЦ принципиально одинаковы, они выполняют одинаковые функции. В них используется идентичная арматура. Однако они имеют ряд конструктивных особенностей. Поэтому ниже будет рассматриваться особенности на АЦ прежнего и нового поколения.

Водопенные коммуникации пожарной автоцистерны АЦ-40(131)137. Принципиальная схема водопенных коммуникаций представлена на рис.7.6. При рассмотрении работы коммуникаций будем использовать только ручной привод. В исходном положении все вентили, краны и задвижки должны быть закрыты.

В системе ВПК этой автоцистерны имеется распределительный клапан. Его устройство показано на рис.7.7. он предназначен регулировать подачу воды насосом в цистерну или лафетный ствол. В положении клапана 3, указанном на рисунке, вода, подаваемая насосом, будет поступать в лафетный ствол. При подаче воздуха под давлением в надпоршневое пространство цилиндра 8 поршень 9 переместится в левую сторону. При этом клапан 3 войдет в контакт с седлом 2 и вода из насоса будет поступать в цистерну.

На АЦ этого и другого типа устанавливают лафетные стволы для подачи воды и воздушно-механической пены на большие расстояния до 60 м.

Лафетные стволы могут подавать до 60 л/с воды и до 25 м³/мин пены. Лафетный ствол ПЛС-20, установленный на АЦ-40(131)137 20 л/с и до 10 м³ /мин пены кратностью до 10.

Лафетный ствол ПЛС-20 (рис.7.8) устроен следующим образом. Разветвление 8 с помощью стальных втулок 10 с фланцами установлено на тройнике 9. Ствол, вращаясь вокруг горизонатальной оси, перемещается также и в вертикальной плоскости. Внутри разветвления 8 размещен золотник 7. Он уплотняется втулками 13 из фторопласта. С помощью рукоятки 11 посредством хвостовика 12 золотник 7 поворачивается на 90⁰. В положении, указанном на рисунке, вода поступает в ствол 4. Она может подаваться через насадки 1 с диаметром спрысков, равным 19 и 25 мм. Возможна подача воды через сменную насадку с диаметром спрыска 38 мм. Успокоитель 5 (стальная труба) служит для формирования потока струи. При необходимости подавать воздушно-механическую пену золотник следует повернуть на 90⁰. Вода с пенообразователем будет поступать в воздушно-пенный ствол 2 через втулки-распылители 6. Воздух будет эжектироваться через раструб ствола 2 и образовывать пену.

Управление лафетными стволами обеспечивается механизмом поворота и механизмом подъема. Механизм поворота обеспечивает поворот лафетного ствола в горизонтальной плоскости на 130⁰ в обе стороны. Механизм подъема лафетного ствола служит для обеспечения движения в вертикальной плоскости на угол в пределах от –8 до +75⁰ от горизонтали.

Заполнение пожарного насоса водой из цистерны (см. рис.7.6) производится по трубопроводу при открытом клапане 13 типа Ду-80, а из открытого водоема – с помощью всасывающих рукавов, подсоединяемых к всасывающему патрубку насоса 18. Забор воды из водопроводной сети производится колонкой, установленной на гидрант. Разрежение во всасывающей полости создается газоструйным вакуумаппаратом, который соединяется со всасывающей полостью вакуумным клапаном 8. От коллектора 9 по трубопроводу при открытой винтовой задвижке 14 вода подается в распределительный клапан 11, а от него в цистерну или к лафетному стволу. Задвижку 14 необходимо открывать перед выездом, если предполагается работа лафетным стволом на ходу автомобиля. По трубопроводу от коллектора при открытой задвижке 14 цистерну можно заполнить водой из водоисточника или водоема. При этом распределительный клапан 11 должен быть поставлен в положение «Цистерна».

К задвижке 15 присоединены напорные трубы 16 с соединительными головками для подсоединения напорных рукавов. Эти трубы закрыты заглушками 17.

Подача воды. При подаче воды в рукавную линию ствола первой помощи вода в цистерне 10 при открытом клапане 13 по трубопроводу поступает в насос. Из насоса вода поступает в коллектор 9, и при открытии напорной задвижки 15 она подается в напорные трубы 16 и в присоединенные к ним рукавные линии.

При подаче воды лафетным стволом из цистерны необходимо открыть клапан 13 и напорную задвижку 14. Кроме того, распределительный клапан следует предварительно поставить в положение «Лафетный ствол».

Для подачи воды ручным стволом или лафетным стволом при ее заборе из открытого водоема, сняв заглушку, подсоединяют к всасывающему патрубку 19 насоса 18 всасывающие пожарные рукава. С помощью вакуумной системы производится забор воды. При открытых задвижках 14 и 15 вода подается в лафетный 12 или ручные стволы через рукавные линии, подсоединенные к напорным трубам 16. Для подачи воды стволами при заборе ее из водопроводной сети, сняв заглушку с всасывающего патрубка насоса 18, присоединяют к нему водосборник. Установив пожарную колонку на гидрант, соединяют его патрубки всасывающими рукавами с водосборником. Для надежного забора воды один из рукавов должен быть обязательно жестким. Подача воды насосом производится, как указано выше.

Подача водного раствора пенообразователя. Поступление пенообразователя в насос возможно из пенобака 7, посторонней емкости или цистерны 10 (если она вместо воды заполнена пенообразователем).

При всех способах забора воды и подачи ее к стволам можно подавать водный раствор пенообразователя. Для этого необходимо включить пеносмеситель 2, открыв его кран и вентиль 6. При этом пенообразователь из бака 7 по трубопроводу поступит к пеносмесителю 2 и от него будет эжектироваться и по трубопроводу поступать во всасывающую полость насоса 18. Подачу насосом водного раствора пенообразователя осуществляется так же, как при подаче воды.

Подачу пенообразователя в пеносмеситель можно осуществить из посторонней емкости. Для этого необходимо снять заглушку 3 с крестовины 4 и подсоединить к ней шланг от внешней емкости с пенообразователем. При этом пенообразователь (клапан 6 должен быть закрыт), как описано выше, будет поступать в насос. Если цистерна 10 заполнена пенообразователем, то его поступление в пеносмеситель будет происходить при открытом вентиле 5 и закрытом клапане 6.

Промывка системы пеносмесителя. Пенообразователь вызывает сильную коррозию металлов, поэтому после работы систему необходимо промыть водой. Промывка может осуществляться водой из цистерны или из посторонней емкости. При открытом вентиле 5 и работающем насосе необходимо включить кран пеносмесителя 2. Вода из цистерны 10 пойдет по трубопроводам через вентиль 5, крестовину 4, пеносмеситель 2 во всасывающую полость насоса 18, при этом целесообразно несколько раз повернуть рукоятку пеносмесителя. Остатки пенообразователя будет удалены из трубопроводов и пеносмесителя. Промывка системы из посторонней емкости производится, как и подача пенообразователя.

Пневматическое дистанционное управление клапанами водопенных коммуникаций на АЦ-40(131)137 (рис.7.9). Из баллона 12 сжатый воздух поступает по трубопроводам через разобщительный кран 14 и клапан-ограничитель 13 к кранам I, II , III колонки управления 16, установленной на крыше кабины водителя слева от лафетного ствола. Разобщительный кран отключает от пневматического привода тормозов систему дистанционного управления, если в ней появляются неисправности. Клапан-ограничитель поддерживает необходимое давление в тормозной системе.

По трубопроводу от крана I воздух поступает к клапану 5, а от крана II – к клапану 7, кран III соединен с пневмоцилиндром распределительного клапана 9. Корпуса кранов I, II и III имеют по три штуцера: А - для подвода воздуха из баллонов 12, Б и В – для подвода воздуха к исполнительным механизмам. На штуцера Б кранов I и II установлены заглушки. Через штуцер Г полость каждого крана и клапана сообщается с атмосферой. В кранах I, II и III золотниками 15 регулируется направление воздуха в системе.

Заправка цистерны водой. Рассмотрим схему, приведенную на рис.7.9. В кранах I и II путь воздуху прегражден. Из крана III воздух по трубопроводу поступает к центральному штуцеру пневмоцилиндра распределительного клапан 9. При движении поршня 11 с уплотнительными кольцами заслонка в штоке 10 прижимается к седлу корпуса и вода из пожарного насоса поступает в цистерну.

Подача воды в лафетный ствол. Для подачи воды необходимо выполнить следующие действия.

1. Поставить кран III в положение “Включение” (см. расположение золотника в правой части рисунка). При этом положении золотника воздух будет поступать по воздухопроводу в левую часть пневмоцилиндра и перемещать поршень 11, а с ним шток 10 и клапан 8, открывая путь воде к лафетному пожарному стволу. Воздух из правой части пневмоцилиндра распределительного клапана через воздухопровод и золотник 15 будет выходить в атмосферу. При открытой задвижке 14 (см.рис.7.6) вода из насоса будет поступать в лафетный ствол. Так будет подаваться вода, если пожарная автоцистерна установлена на водоисточник.

2. Для забора воды из цистерны необходимо включить клапан 7. Для этого следует перевести рукоятку крана II в положение “Включено”. Воздух по трубопроводу поступит в пневмоцилиндр клапана 7. При движении поршня 3, преодолевая сопротивление пружины 4, вместе с ним переместится клапан 2, давая доступ воде из цистерны в пожарный насос и к распределительному клапану. По окончании работы рукоятку крана следует переместить в положение “Выключено”, при этом под действием пружины 4 клапан 2 перекроет доступ воды из цистерны в пожарный насос. Воздух из пневмоцилиндра по воздухопроводу выйдет в атмосферу.

Подача воздушно-механической пены. Для подачи воздушно-механической пены необходимо на лафетный ствол подать воду, а во всасывающую полость насоса – пенообразователь. Для этого следует включить водяной кран пеносмесителя и установить дозировку. Затем нужно рукоятку крана I перевести в положение “Включено”, при этом по воздухопроводу сжатый воздух поступит в клапан 5. Этот клапан работает аналогично клапану 7. Клапан 2 откроет трубопровод из бака с пенообразователем 1, и пенообразователь поступит к пеносмесителю, а затем во всасывающую полость насоса.

Поддержание необходимого давления воздуха в тормозной системе обеспечивает клапан- ограничитель (рис.7.10). Мембранная диафрагма 11 зажата между корпусом 5 и крышкой клапана 7, соединенными шпильками. На диафрагме закреплены две стальные детали 10 и 12 в виде полых цилиндров с дном, а также латунный клапан 6 с резиновой вставкой. Между мембраной и шайбой 3 размещена пружина 4. Воздух проходит через штуцер 9 и давит на диафрагму. Преодолевая силу пружины 4, мембрана прогибается и отводит клапан 6 вниз. При этом открывается проход воздуха через отверстие 8, в которое ввертывается выходной штуцер.

Пружина рассчитана таким образом, что клапан открывается только при давлении выше 539 кПа. Сила сжатия пружины регулируется болтом 1, который стопорится контргайкой 2. Давление воздуха в системе обычно около 735 кПа. При разборке клапана его детали 10 и 12 должны смазываться смазкой ЦИАТИМ-201. Разобщительный кран и клапан-ограничитель монтируются на крыше кабины.

Водопенные коммуникации пожарных автоцистерн других типов. На пожарных автоцистернах АЦ-30(130):№А, АЦ-40(130)63Б, АЦ-30(53А)106Б, а также на автонасосах АН-30(130)64А и АНР-40(130)127А принципиальные схемы водопенных коммуникаций и их устройство незначительно отличаются от представленной на рис.7.6. На этих пожарных автомобилях отсутствуют линии на лафетный пожарный ствол; кроме того, управление водопенными коммуникациями на них предусмотрено только ручное, поэтому клапаны Ду-80 и Ду-32 заменены вентилями.

Водопенные коммуникации АЦ на шасси Урал 5557 и 55571. На этих шасси производятся четыре АЦ. Две из них имеют лафетные стволы [АЦП-6/6-40(5557-10 и АЦП-8/6(55571-30)] и две без лафетных стволов [АЦП –9/3-40(55571-30) и АЦП-6/3-40(5557-10)]. В водопенных коммуникациях (рис.7.11) применяются вентили (задвижки), конструкция которых описывалась раньше. Так, задвижка 5 – типа Ду-25, 9 – типа – Ду-80, а 12 – типа Ду-100.

В отличие от общей схемы АЦ-40(131)137 (см.рис.7.6) в этой схеме отдельно установлен лафетный ствол 7. Вода к нему поступает от коллектора 16 насоса при открытом вентиле 9.

Особенностью этой системы является также то, что в ней не предусмотрена промывка водопенных коммуникаций с забором воды из цистерны. Эта операция должна выполняться подачей воды от постороннего источника, подсоединяемого к тройнику 3.

Пенообразователь для тушения может забираться из пенобака 6 при открытом вентиле 5 или из посторонней емкости, подсоединяемой к тройнику 3.

На всех АЦ этого типа устанавливается только насос ПН-40УВ. На ВПК осуществляются все операции, аналогично тому, как это описано для АЦ-40(131)137.

Водопенные коммуникации АЦ на шасси КамАЗ. На шасси КамАЗ разработаны и производятся ряд автоцистерн. На них могут быть установлены пожарные насосы ПН-40-УВ, ПЦНН-40/100, ПЦНК-40/100-4/400. На ряде из них могут быть лафетные стволы с ручным или гидравлическим приводом. Из возможных комбинаций оборудования АЦ выделим типичные.

Водопенные коммуникации АЦ с лафетными стволами и насосами ПН-40УВ.

Такими ВПК оборудованы автоцистерны АЦ-5-40(4310), АЦ-7-4-(53213) и др. Принципиальная схема ВПК представлена на рис. 7.12.

Заполнение насоса водой производится из постороннего водоисточника (водоема или водопроводной сети) также, как описано раньше. При заполнении его из цистерны 1 должны быть закрыты вентили 15 и 3 и открыта задвижка 2. При открытом вакуумном кране вода заполнит насос.

Подача воды в рукавные линии может осуществляться из цистерны 1 при открытой задвижке 2 и закрытых вентилях 3 и 15. Вода поступит в насос, а из него к напорной задвижке 9, к штуцеру которой должна быть присоединена рукавная линия.

Поступление воды в лафетный ствол 13 может осуществляться из цистерны 1 (задвижка 2 открыта, а вентили 3 и 15 закрыты) или от посторонних источников, подсоединяемых к всасывающему патрубку 4. Управление клапаном 12 и лафетным стволом может осуществляться вручную или с помощью гидропривода 11.

Подача раствора пенообразователя в насос 14 может осуществляется из пенобака при открытом вентиле 7 через пеносмеситель 6. Возможно забирать пенообразователь из посторонней емкости, подсоединяемой к штуцеру 5. Последовательность операций такая же, как уже описывалось. На серии этих АЦ возможно цистерны заполнять пенообразователем и использовать их как автомобили воздушно-пенного тушения. Заправка цистерны 1 пенообразователем возможна через штуцер 5 при открытом вентиле 3 и закрытых задвижке 2 и вентилях 15 и 7.

Применяемый в схеме способ заполнения цистерны пенообразователем используется и для промывки системы подачи пенообразователя. При закрытых вентилях 15 и 7 и задвижке 2 вода из цистерны 1 будет забираться пеносмесителем 6 и подаваться в насос и его коммуникации, осуществляя их промывку.

Заполнение цистерны водой может осуществляться заливкой ее через заливной патрубок на крышке люка. После тушения пожара от постороннего источника вода насосом подается через вентиль 15 при закрытых задвижке 2 и вентиле 3.

Дистанционное управление лафетным стволом ПЛС-20. На автоцистерне применяется гидравлическая система управления лафетным стволом. Составной ее частью является кран-гидрозамок (рис.7.13). Он предназначен для запирания рабочей жидкости в цилиндрах поворота механизма управления движением лафетного ствола при выключенной системе гидроуправления во время движения автоцистерны.

В канале корпуса 1 гидрозамка имеются два клапана 6, две пружины 7 и золотник 5. Канал закрыт гайками 4. Усилиями пружины клапаны прижаты к гнездам в корпусе 1. При подаче масла от пульта управления к одному из штуцеров в полость крана между золотниками 6 и клапанами происходит следующее (рассмотрим это на примере подачи масла в правую полость в сечении Б-Б). Масло под давлением откроет клапаны и поступит по внутреннему каналу а (сечение А-А) к правому цилиндру поворота лафетного ствола. Золотник, открывая противоположный клапан, соединит полость левого цилиндра поворота со сливом масла. При открывании игольчатого клапана 3 (сечение Б-Б) обе полости цилиндров поворота будут соединены между собой.

Дистанционное управление (рис.7.14) обеспечивается работой распределительной панели 1, золотниковых распределителей 3 управлением движения лафетного ствола 4. Распределительная панель с золотниковыми распределителями 3 и манометр размещены на пульте управления, закрепленном на правой стенке подставки сидения водителя. Масло из маслобака 1 по трубопроводам подается на распределительную панель в золотниковые распределители 3. Они обеспечивают работу привода 5 подъема лафетного ствола и привода 7 его поворота в горизонтальной плоскости. В качестве рабочей жидкости используется веретенное масло. Рабочее давление в системе 3…4 МПа.

Все золотниковые устройства надежно работают, если в них исключается утечка масла. Поэтому в процессе эксплуатации необходимо следить, чтобы обеспечивалась хорошая фильтрация масла, чем достигается уменьшение изнашивания рабочих поверхностей плунжера и гильзы.

Водопенные коммуникации АЦ с насосом ПЦНК-40/100-4/400.

Пожарные насосы этого типа устанавливают на ряде автоцистерн по желанию заказчика. Они рекомендованы заводом на АЦ-5-40/4(4310) и АЦ-7 40/4(53213). ВПК на обоих автоцистернах идентичны.

Водопенные коммуникации этого насоса целесообразно рассматривать состоящими из двух контуров: секции нормального давления (СНД) и секции высокого давления (СВД) – рис.7.15.

Контур секции нормального давления – это водопенная коммуникация насоса ПЦНН-40/100. Он принципиально не отличается от водопенных коммуникаций АЦ с насосами ПН-40УВ (рис.7.12). Единственное отличие состоит в том, что через его коллектор 10 возможно подавать воду в четыре рукавные линии, подсоединяемые к патрубкам четырех напорных шаровых вентилей 11. Все операции по выполнению всех видов работ, выполняемых ВПК идентичны описанным раньше.

Валы насосов ПЦНН-40/100 и ПЦНВ-4/400 15 соединены зубчатой передачей, включаемой фрикционной муфтой.

Секция высокого давления состоит из насоса 15, и коллектора 17. На коллекторе смонтированы перепускной клапан 16, кран 18 типа ДУ-25 и манометр. К штуцеру крана 16 прикреплен рукав, намотанный на рукавную катушку 10 типа КРВД-400-60. Рукав рассчитан на работу под напором до 400 м и имеет длину 60 м. На конце рукава закреплен ствол-распылитель высокого давления СРВД-2-300. Стволом можно подавать воду в номинальном режиме 2 л/с при напоре 300 м или не менее 1,1 м³/мин воздушно-механической пены.

При уменьшении подачи воды стволом или ее прекращение сработает перепускной клапан 16 и вода от него по трубопроводу будет перетекать в цистерну 1.

По окончании работы СВД осуществляется удаление остатков воды из рукава сжатым воздухом. Сжатый воздух поступает из рессивера 23 автомобиля. Для продувки необходимо закрыть кран 18 и открыть кран 22. Обратный клапан 21 предотвращает поступление воды к рессиверу 23.

Водопенные коммуникации на АЦ с насосом НЦПВ-4/400. Насос этого типа устанавливают на автоцистернах с цистернами вместимостью 0,82 м³ воды и пенобаками вместимостью от 50 до 200 л. Эти автоцистерны оборудуются на шасси ЗИЛ-4327-20(4х4)- АЦ-0,8-4 или на шасси ЗИЛ-5301(4х2). Они могут забирать воду только из своих цистерн или от пожарного водопровода. Поэтому на них не имеется вакуумных насосов.

Особенностью ВПК является то, что пеносмеситель 5 (рис.7.16) состоит из эжектора 6, отсекающего клапана 7 и перепускного клапана 9. В пеносмесителе имеется сливной шаровой кран 8. Такие сливные краны имеются на коллекторе 2 и два сливных крана на насосе 1. Напорные вентили 11 аналогичны по конструкции.

Забор воды осуществляется из цистерны 12 при открытом клапане 14 или от водопроводной сети через напорно-всасывающие рукава. При закрытом верхнем напорном вентиле 11 и открытом нижнем вентиле 11 заполняется цистерна. Подача воды в рукавную линию осуществляется при открытом верхнем напорном вентиле.

Подача пенообразователя осуществляется следующим образом. При работающем насосе включают эжектор 6 и кран 4. Пенообразователь будет поступать к отсекающему клапану 7, затем к эжектору 6 и из него по трубопроводу 16 во всасывающую полость насоса и через напорный вентиль 11 в рукавную линию.

Промывка системы подачи пенообразователя производится только при заборе воды от гидранта. Перед началом промывки к напорному вентилю должен быть подсоединен ствол-распылитель, а краном 4 необходимо отключить подвод пенообразователя из пенобака 3 к отсекающему клапану 7.

Регулируя обороты насоса, устанавливают давление на выходе из насоса в пределах 1…3 МПа, кран включения эжектора ставят в положение «открыто» и открывают шаровой кран 10. При этом вода из первой ступени насоса по трубе 13 поступит в ОК 7 и из него в эжектор 6 и по трубе 16во всасывающую полость насоса. В насосе промывочная вода будет смешиваться с водой, поступающей из гидранта и выливаться через ствол-распылитель. Работать насосом следует 3…5 минут, поворачивая при этом на полный оборот 3…5 раз ручку дозатора пеносмесителя.

Периодически производится проверка работоспособности перепускного клапана 9. Для этого необходимо отсоединить трубопровод 15 от цистерны 12 и направить его конец в мерную емкость. Создав давление в насосе, равное 2…3 МПа, изменить расход воды. Он должен быть не менее 0,1 л/с. Открыв напорный вентиль 11, и включив ствол-распылитель при давлении воды 3,5…4 МПа, переток воды должен прекратиться. Полностью перекрыв ствол-распылитель при давлении в насосе 4…4,5 МПа, переток воды должен возобновиться с подачей не менее 0,1 л/с.

Проверка производится не менее двух раз.

7.4. Согласование режимов работы двигателя ПА

и потребителей энергии

Потребителями энергии пожарных машин могут быть генераторы электрического тока, лебедки, компрессоры, приводы механизмов пожарных автолестниц и автоколенчатых подъемников, а также пожарные насосы на автоцистернах и автонасосах.

Мощность потребителей энергии на пожарных машинах сравнительно небольшая, да и эксплуатируются они в основном (кроме пожарных насосов) при постоянных скоростных режимах. Поэтому согласование режимов их эксплуатации и двигателя в основном осуществляется по скоростным параметрам. Рассмотрим это на следующем примере (рис.7.17). На этом рисунке кривая 2 является частичной скоростной характеристикой, ограничивающей мощность двигателя при его работе в стационарном режиме. Кривая 3 характеризует крутящий момент, соответствующий частичной скоростной характеристике (кривая 2). Прямая 4 характеризует максимальную мощность потребителя. Диапазон скоростных его режимов от n_{м max} до n_к может быть рекомендован для привода потребителя. Зная обороты вала потребителя n_п и выбранные обороты двигателя n_дв, определяют передаточное отношение привода

. (7.1)

Более сложным является согласование режимов эксплуатации пожарных насосов и двигателей. Пожарные насосы эксплуатируются в широком интервале величин развиваемых ими напоров и подач воды. Изменение от максимальных до минимальных значений величин напоров и подач воды образуют поле эксплуатации насосов. Естественно, что каждой точке этого поля будет соответствовать величина потребляемой мощности. Вот эти мощности и необходимо согласовать с полем мощности отдаваемой двигателем в стационарном режиме работы двигателя.

Для осуществления процедуры согласования необходимо знать зависимости напоров Нм, развиваемых насосами от величин подачи Q л/с. Такие зависимости H = f(Q) при заданной величине высоты всасывания h_вс = 3,5 м и постоянных оборотах вала насоса получают экспериментально. При этом, естественно, определяют мощность N = f(Q) и значение коэффициента полезного действия.

Было установлено, что изменение Н, N и η в зависимости от величины Q можно выразить аналитически

у_і = A_i + B_iQ - C_iQ² , (7.2)

где i = 1 – величина напора, м.в.ст.; i = 2 – величина потребляемой мощности, кВт; i = 3 – значение коэффициента полезного действия; Q - подача насоса, л/с.

Значения постоянных А, В и С приводится в табл.7.1.

Таблица 7.1

При определении N, потребляемой пожарным насосом, необходимо учитывать потери мощности в трансмиссии. При этом будет определена мощность, отдаваемая двигателем. Потери мощности учитываются коэффициентом полезного действия трансмиссии

, (7.3)

где = 0,97 – КПД зубчатой передачи; = 0,99 – КПД карданного вала;

η_по= 0,99 – КПД промежуточной опоры; К – количество зацеплений зубчатых колес или опор карданного вала.

С учетом КПД трансмиссии насоса, потребляемая им мощность N_н равна

, (7.4)

где N'_н - мощность, вычисленная по формуле (7.2).

Значения Н, N и η, вычисленные по формулам (7.2) и (7.4) характерны только при одной скорости n_н вала насоса. Они изображены кривыми аб и a'б' на рис.7.18.

Для того, чтобы определить поле мощности, потребляемой насосом, необходимо построить зависимости Н = f(Q) и N = f(Q) при частотах вращения вала n_н2 и n_н3. Величину n_н3 выбирают из соображения, что возможна подача воды насосом при 0,5 Н_ном. Это соответствует n_н3 @ 0,65 n_н1. Величину n_н2 выбирают в интервале от n_н1 до n_н3.

Обозначим выбираемую скорость n_нх, тогда соответствующие ей значения Q, Н и N будут определяться на основании формулы теории подобия

. (7.5)

Вычисленные значения Н_х и N_х при различных скоростях n_нх изображают, как показано на рис.7.18. Поле а'b'dc' характеризует потребляемую насосом мощность.

Для сопоставления отбираемой от двигателя мощности и мощности, потребляемой насосом, необходимо согласовать частоты вращения вала двигателя n_дв с частотами вращения n_н вала насоса. Это согласование осуществляется передаточным отношением коробки отбора мощности по формуле

, (7.6)

где n_N - частота вращения вала двигателя при максимальной мощности, об/ мин; n_н1 - номинальная частота вращения вала насоса, об/мин.

Используя передаточное отношение, легко находятся частоты вращения вала двигателя, соответствующие скоростям вала насоса n₁= i n_н1, n₂ = in_н2 и т.д. Полученные значения частот вращения вала двигателя устанавливаются на оси частот вращения двигателя в третьем квадранте графической схемы расчета. Затем в этом квадранте строится внешняя скоростная характеристика двигателя и, как указывалось выше, определяется точка «К». Из точек n₁, n₂ и n₃ на оси абсцисс опускаются перпендикулярные прямые. На них с помощью горизонтальных прямых c'...cⁿ, d'...d'' и т.д. находят точки a''e"c"d"f"в". Соединив эти точки отрезками прямых и кривых линий, определяется поле мощности, потребляемой насосом. Если имеется требуемый запас мощности в точке К, то двигатель будет эксплуатироваться в стационарных условиях работы без перегрева.

Совмещение полей мощности двигателя и насоса позволяет определять и наиболее экономичные по расходу топлива режимы. Для такой оценки на поле мощностей двигателя наносят изолинии удельных расходов топлива g_e г/кВт·ч. Для двигателя дизель ЗИЛ 645 изолинии удельных расходов топлива g_e г/кВт·ч представлены на рис.7.19. На нем поз.3 означает поле d"в"а"с" мощности, потребляемой пожарным насосом ПН-40УВ. Тонкими кривыми линями типа 2 обозначены удельные расходы топлива. У каждой из них указаны величины удельных расходов. Из анализа результатов сравнения границ поля мощности потребляемой насосом и удельных расходов топлива, следует ряд выводов. Во-первых, в области малых и больших расходов воды повышение напора, соответственно от с к а и от d к в (рис.7.18) сопровождается, как показано на рис.7.19 (соответственно от с" к а" и от d" к в" уменьшением удельных расходов топлива. Во-вторых, аналогично уменьшаются удельные расходы топлива при увеличении подач воды насосом (от с" до d" и от а" до в"). Таким образом, наиболее экономичным по удельному расходу двигателя являются режимы работы насоса близкие к номинальным величинам подачи насоса и развиваемым им напора.

7.5. Компоновка пожарных автомобилей

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

На большинстве автомобилей установлены поршневые карбюраторные двигатели или дизели. Наиболее 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.

Пожарная настройка является, таким образом, перевозимым грузом. Масса этого груза постоянна, т.е. пожарный автомобиль не имеет холостых пробегов. По определению он эксплуатируется в транспортном режиме и в режиме боевой эксплуатации на пожарах.

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 осуществлять боевые действия 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, на них наиболее многочисленные боевые расчета, они перевозят смещаемые и несмещаемые грузы. Боевыми расчетами АЦ тушат более 99% всех пожаров.

Некоторые особенности компоновок других типов ПА будут рассмотрен 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.

Компоновка салонов. В зависимости от численности боевого расчета АЦ могут иметь как и другие ПА 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 по середине и в кормовой части.

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

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 υ ≤ √В/2H·g , км/час, (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 преодолевать и тем при меньшей скорости необходимо осуществлять поворот.

В зависимости от степени заполнения цистерны К уменьшается на 8…10%. Поэтому необходимо после тушения пожара заполнять цистерну водой. Это требуется и БУПО для обеспечения боевой готовности АЦ.

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…35⁰ 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: улучшают 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 образуется двумя цельнометаллическими бескаркасными тумбами. 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 оказывают большое влияние на продолжительность боевого развертывания. Его различие хорошо прослеживается на рис.7.22, характеризующем время снятия ПТВ и прокладку рукавной линии с первым стволом. Из анализа 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 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 то и 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:

а. Оценивается территория по природно-климатическим условиям.

б. Устанавливается категория эксплуатации АЦ.

в. Анализируется состояние пожарной водопроводной сети 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.

7.6. Дополнительное электрооборудование

Пожарные автомобили следуют на пожары с большими скоростями, эксплуатируются в разное время суток, часто при недостаточном освещении объектов. Все это требует высокой информативности ПА, приспособленности его к использованию в различное время суток. Этим обусловлена необходимость специального, дополнительного оборудования.

Дополнительное электрооборудование включает:

· приборы сигнализации, обеспечивающие информацию о движении ПА;

· внешнее освещение, освещение рабочих мест и отсеков пожарного автомобиля, обеспечивающих работу пожарных в темное время суток;

· дублирующие контрольно-измерительные приборы и систему пуска стартера из насосного отделения;

· отопление кабины боевого расчета.

Электрооборудование АЦ, производимых предприятиями России идентично. Поэтому рассмотрим его на примере наиболее массовых АЦ.

Дополнительное оборудование АЦ-4-(131)137. Размещение дополнительного оборудования показано на рис.7.25. Выключатели освещения и сигнальные лампы размещены в кабине водителя на ее передней стенке на щитке 1. Фара-прожектор 2 обеспечивает освещение объекта. Она установлена на специальном кронштейне, позволяющем изменять ее положение в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Освещение места работы у насосного отделения и водоема производится задней фарой 9. Она укрепляется на кронштейне пенала, позволяющем изменять ее положение в горизонтальной плоскости. На пожарных автомобилях применяют фары типа ФТ-1Б с электролампами А-12-50-21 мощностью 41 Вт или ФТ-304 с электролампами А-12-32 мощностью 27 Вт. Сигнальные фары 3 подают прерывистые световые сигналы синего цвета. Они установлены на крыше пожарного автомобиля. Освещение кабины водителя и салона боевого расчета, отсеков кузова и насосного отделения осуществляется плафонами 4,5 и 8. Для этой цели используются плафоны ПК-201 с лампами А-12-3 мощностью 5,9 Вт.

Выключатели и контрольные лампы приборов насосного отделения размещены на щитке 6 насосного отделения. Задние фонари 7 включаются включателями автомобиля.

Подсвет вакуумного клапана производится лампой 10 (А-12-1 или А-12-1,5), помещенной в патрон ПП-1-200. Ее включение облегчает определение поступления воды в насосе при постановке пожарного автомобиля на водоисточник или заполнении его из цистерны.

Датчики 11 используются для определения количества воды в автоцистерне. Датчик состоит из стальной трубки 11д, внутри которой размещен гидроконтакт 11г на изоляторах 11а и 11в. Плотность постановки датчиков в цистерну обеспечивает прокладка 11б. Вода, заполняющая полость между гидроконтактами 11г и трубкой 11д, замыкает электрическую цепь. При этом загораются контрольные лампочки, установленные на щитке 6.

В цистерне установлены 3 датчика, а на щитке 6 имеются три контрольные лампочки, показывающие полную, половину и четверть заправки цистерны водой.

Выключатели 12 освещения (тип ВК-2-А2) отсеков кузовов включают свет при открывании дверцы отсека. Параллельно им включены диоды 13 (тип Д-202).

Биметаллический прерыватель 14 (тип РС-57-Б) обеспечивает работу сигнальных фар. Он установлен на блоке предохранителей 15 (Пр-10А), прикрепленном к передней стенке кабины со стороны водителя.

Освещение дороги во время тумана производится противотуманными фарами 16 типа ФТ-119. В них устанавливаются лампы А-12-50-40(40,5 Вт) или А-12-21-2 (19 Вт).

Щиток приборов насосного отделения (рис.7.26). Щиток закреплен на стенке с правой стороны насосного отделения. На нем имеется: контрольные лампы 1-3, указывающие полную заправку емкости, половину и одну четверть емкости; контрольная лампа 4, включающаяся при нагреве воды в системе охлаждения выше 115⁰С; контрольная лампа 5, включающаяся при уменьшении давления масла в системе смазки двигателя; включатель 6 для включения контрольных ламп 1-3 уровня воды в цистерне; включатель 7 для включения плафонов и подсвета в вакуумном клапане; кнопка 8 дистанционного запуска стартера.

Контрольные лампы 4 и 5 могут сигнализировать и состояние систем охлаждения двигателя и смазки только при условии, если у водителя переключатель будет поставлен в положение «насосный отсек».

Приборы в кабине водителя. Выключатели и сигнальные лампы в кабине водителя размещены, как показано на рис.7.27. На щитке в насосном отделении и в кабине водителя установлены выключатели ВК-57. При их включении включаются потребители и загораются контрольные лампочки. Они указывают на то, что приборы освещения включены.

Принципиальная схема электрооборудования. Принципиальная схема дополнительного оборудования представлена на рис.7.28. В этой схеме различают три электрические цепи. Провод от аккумуляторной батареи (+) подводит электрический ток к блоку предохранителей (БП). В этом блоке все плавкие предохранители рассчитаны на прохождение электрического тока до 10 А. Рассмотрим все цепи от блока предохранителей до соединения провода на массу (аккумуляторной батареи).

Электрическая цепь №1. В эту цепь параллельно включены ряд потребителей. Включателем В1 (см. 6 на рис.7.27) включается фара прожектора Ф1. Включателем В4 (см. 6,7 на рис.7.26) включаются плафоны Л5 и Л6 насосного отделения и лампа Л7 подсвета вакуумного клапана. Включателем В5 включаются лампы Л8-Л-10, указывающие уровень воды в цистерне. При заполненной цистерне замкнуты все датчики К1, К2 и К3. Все лампочки Л8-Л-10 будут включены, по мере уменьшения количества воды лампочки будут выключаться.

В эту же электрическую цепь включены сигнальные лампы Л15 аварийного перегрева воды и Л16 минимального давления масла в двигателе. В насосном отсеке эти лампы горят только в случае, когда переключатель П (см. 7 на рис.7.27) включен в положение «насосный отсек». Лампа Л15 загорается, если температура охлаждающей жидкости равна 113⁰С. Лампа Л16 загорается при понижении давления масла в системе смазки двигателя до 30-60 кПа.

Электрическая цепь №2. Эта цепь образована включением проблесковых маяков Ф2 и Ф3 с прерывателем ПР1. Включается цепь включателем В2 (см.4 на рис.7.27) и контролируется включением лампы Л1 (см.8 на рис.7.27).

Электрическая цепь №3. В эту цепь включены задняя фара Ф4 (см.4 на рис.7.25) с контрольной лампой Л18 (см.4 на рис.7.26). Включается фара включателем В3 (см.4 на рис.7.27).

На панели водителя (см.8. на рис.7.27) находится включатель В6. Он предназначен для обеспечения питания плафонов освещения отсеков кузова Л4 и Л11-Л13. Включаются эти плафоны выключателями ВК1-ВК4 (см.12 на рис.7.25). При открывании отсека срабатывают включатели и загорается соответствующая лампа плафона. Одновременно через диод Д (см.13 на рис.7.25) будет подведен электрический ток к лампочке Л14 (см.1 на рис.7.27). Диоды Л1-Л4 исключают прохождение электрического тока через лампы плафонов закрытых отсеков кузова, когда другие отсеки открыты.

Цепь кнопки пуска стартера в насосном отсеке, а также задние фонари ФП и ФЛ включены в систему электрооборудования базового автомобиля.

Некоторые типы приборов электрооборудования пожарных автомобилей указаны в табл.7.2.

Таблица 7.2

Соединительные провода дополнительного электрооборудования марки ПГВА-1,5 мм² и ПГВА-4 мм² заключены в пластикатовые трубки. Трубки с проводами крепятся к элементам конструкции пожарного автомобиля металлическими скобами.

Отдельные участки электроцепей соединяются штепсельными разъемами Ш типа ШР32П12ЭШ1.

Описанная выше принципиальная схема дополнительного электрооборудования применяется практически на всех автоцистернах на базе автомобилей ЗИЛ-131. Однако на отдельных типах пожарных автоцистерн имеются изменения.

На ряде автоцистерн нового поколения, особенно производства ОАО «Пожтехника» (г.Торжок) функции дополнительного электрооборудования значительно расширены. Рассмотрим их на примере АЦ-7-40(53213).

Дополнительное электрооборудование АЦ-7-4-(53213). Питание потребителей автоцистерны осуществляется постоянным током, напряжение 24 В от бортовой сети шасси. Проблесковые маяки запитываются от аккумуляторов шасси напряжением 12 В.

Все электрооборудование можно разделить на три группы.

В кузове АЦ установлены блок связи, щиток управления, лампы освещения отсеков. Датчики уровня воды и пенообразователя находятся в цистерне для воды и в баке пенообразователя.

В кабине водителя размещается блок управления лафетным стволом, щиток контроля, СГУ-80, блок связи, блок связи водителя и лампа сигнализации об открытии дверей.

На кабине шасси смонтирована фара-прожектор и маяки с громкоговорителем СГУ-80.

Электрооборудование обеспечивает:

· управление механизмами;

· контроль функционирования механизмов и систем;

· требуемые условия работы боевых расчетов.

Соответствующие тумблеры включения механизмов и сигнализаторы функционирования их и других систем сосредоточены на щитке приборов и щитке управления (рис.7.29) и на щитке контроля (рис.7.30).

Щиток приборов и щиток управления устанавливается в насосном отсеке. Он служит для контроля за работой механизмов автоцистерны, дистанционного управления двигателем, включения КОМ водяного и масляного насоса, а также контроля уровня воды и пенообразователя.

На щитке приборов установлены вакуумметр и манометр для контроля работы центробежного насоса, счетчик моточасов и тахометр.

На щитке управления находятся тумблер включения питания, сцепления и КОМ центробежного насоса. Кнопкой пуск двигателя осуществляется дистанционный его пуск. В правой части расположены светодиоды контроля уровня воды в цистерне и пенообразователя в пенобаке.

Защита цепей осуществляется предохранителями.

Щиток контроля установлен в кабине водителя. Он служит для управления и контроля за работой КОМ привода центробежного и масляного насоса, вентиля поступления воды в лафетный ствол, включения фар, уровня воды и пенообразователя.

Размещение тумблеров различного назначения ясны из рис.7.30.

В случае если на автоцистерне нет лафетного ствола тумблер «вентиль» будет заглушен. При необходимости привода масляного насоса (например, на автоцистерне с лестницей) будет разблокирован тумблер КОМ-масло.

Глава 7. Насосные установки

Подрисуночные подписи

Рис.7.1. Кран Ду-20

1- корпус; 2 – шар; 3,4,10,13 – уплотнительные кольца; 5 – шток;

6 – штифт; 7 – шайба фиксатора; 8 – рукоятка; 9 – втулка; 11 – регулировочная прокладка; 12 – штуцер.

Рис.7.2. Вентиль водопроводный

1 – корпус; 2 – цапка; 3,4 – крышки; 5 – маховик; 6 – шпиндель;

7 – клапан.

Рис.7.3. Винтовая задвижка

1 – корпус; 2 – клапан; 3 – паронитовая прокладка; 4 – гайка; 5 – маховик; 6 – крышка; 7 – шпиндель; 8 – фланец; 9 – резиновая прокладка.

Рис.7.4. Клапан Ду-80

1 – корпус; 2 – штуцер; 3,; - кольца; 5 – поршень; 6 – цилиндр; 7 – маховик; 8 – крышка; 9 – пружина; 10 – шпиндель; 11 – клапан.

Рис.7.5. Принципиальная схема водопенных коммуникаций автоцистерн

1 – пожарный насос; 2 – пеносмеситель; 3 – тройник; 4 – пенобак; 5 – лафетный ствол; 6 – цистерна; 7 – напорная задвижка; В – вакуумметр; М – манометр.

Рис.7.6. Принципиальная схема водопенных коммуникаций Ац-40(131)137

1 – масленка 2 – пеносмеситель; 3,17 – заглушка; 4 – крестовина; 5 – вентиль; 6,13 – клапаны; 7 – пенобак; 8 – вакуумный кран; 9 – коллектор; 10 – цистерна; 11 – распределительный клапан; 12 – лафетный ствол; 15,14 – задвижки; 16 – напорная труба; 18 – пожарный насос; 19 – всасывающий патрубок; 20 – заглушка.

Рис.7.7. Распределительный клапан

1 – патрубок; 2 – седло; 3- заслонка; 4 – седло; 5 – корпус; 6 – манжеты; 7 – гайка; 8 – цилиндр; 9 – поршень; 10 – уплотнительное кольцо; 11 – пробка; 12 – масленка.

Рис.7.8. Лафетный ствол

1 – сменная насадка; 2 – воздушно-пенный ствол; 3 – насадка; 4 – ствол; 5 – успокоитель; 6 – втулки-распределители; 7 – золотник; 8 – разветвление; 9 – тройник; 10 – стальная втулка; 11 – рукоятка; 12 – хвостовик; 13 – уплотнительные втулки.

Рис.7.9. Схема пневматического дистанционного привода

1 – пенобак; 2, 8 – клапаны; 3,11 – поршни; 4 – пружина; 5 – клапан Ду-32; 6 – цистерна; 7 – клапан Ду-80; 9 – клапан- распределитель; 10 – шток; 12 – баллон со сжатым воздухом; 13 – клапан-ограничитель; 14 – разобщительный клапан; 15 – золотник; 16 – колонка управления.

Рис.7.10. Клапан-ограничитель

1 – регулировочный болт; 2 – контргайка; 3 – шайба; 4 – пружина; 5 – корпус; 6 – клапан; 7 – крышка; 8 – отверстие; 9 – штуцер; 10,12 – стальные детали; 11 – диафрагма.

Рис.7.11. Принципиальная схема водопенных коммуникаций АЦ-6/6-40(Урал 5557-10)

1 – масленка; 2 – пеносмеситель; 3 – тройник; 4,13,19 – заглушки; 5,9,10,12 – вентили; 6 – пенобак; 7 – лафетный ствол; 8 – вакуумный кран; 11 – цистерна; 14 – напорная труба; 15 – напорная задвижка; 16 – коллектор; 17 – пожарный насос; 18 – всасывающий патрубок.

Рис.7.12. Водопенные коммуникации АЦ с лафетным стволом на шасси КамАЗ

1 – цистерна; 2 – задвижка Ду-100; 3 – вентиль Ду-26; 4 – всасывающий патрубок; 5 – штуцер; 6 – пеносмеситель; 7 – вентиль Ду-25; 8 – пенобак; 9 – напорная задвижка Ду-70; 10 – вакуумный клапан; 11 – гидроцилиндр привода лафетного ствола; 12 – клапан Ду-70; 13 – лафетный ствол; 14 – пожарный насос; 15 – вентиль Ду-50.

Рис.7.13. Кран-гидрозамок

1 – корпус; 2 – маховик; 3 – игла; 4 – гайка; 5 – золотник; 6 – клапан; 7 – пружина; 8 – прокладка; 9 – штуцер; 10 – кольцо.

Рис.7.14. Гидропривод лафетного ствола

1 – маслобак в сборе; 2 – клапан; 3 – гидрораспределители; 4 – лафетный ствол; 7 – гидроцилиндр поворота; 8 – гидрозамок; 9 – гидропривод клапана Ду-70; 10 – шестеренный насос.

Рис.7.15. Водопенные коммуникации АЦ с насосами ПЦНК-40/100-4/400 на шасси КамАЗ

1 – цистерна; 2 – задвижка Ду-100; 3 – вентиль Ду-25; 4 – всасывающий патрубок; 5 – штуцер; 6 – пеносмеситель; 7 – кран Ду-25; 8 – пенобак; 9 – кран Ду-25; 10 – коллектор насоса низкого давления; 11 – вентили шаровые напорные Ду-70; 12 – задвижка Ду-70; 13 – вентиль Ду-50; 14 – насос; 40/100; 15 – насос 4/400; 16 – перепускной клапан; 17 – коллектор насоса высокого давления; 18 – кран Ду-25; 19 – рукавная катушка; 20 – ствол ручной; 21 – клапан обратный; 22 – кран продувки рукава высокого давления 1/2"; 23 – рессивер шасси.

Рис.7.16. Водопенные коммуникации АЦ с насосом высокого давления 4/400

1 – насос;; 2 – коллектор; 3 – пенобак; 4 – кран включения пенобака; 5 – пеносмеситель; 6 – эжектор; 7 – отсекающий клапан; 8 – сливной шаровой кран; 9 – перепускной клапан; 10 – шаровой кран; 11 – напорный вентиль; 12 – цистерна; 13,15 и 16 – трубопроводы; 14 – клапан.

Рис.7.17. Согласование режимов работы двигателя и потребителя u_п

1 – внешняя скоростная характеристика двигателя; 2 – частичная характеристика; 3 – крутящий момент; 4 – уровень мощности потребителя.

Рис.7.18. Согласование режимов работы двигателя и пожарного насоса

Рис.7.19. Совмещение полей мощности насоса ПН-40УВ и дизеля ЗИЛ-645

1 – внешняя скоростная характеристика дизеля; 2 – удельные расходы топлива; 3 – поле мощности насоса.

Рис.7.20. Классификация компоновок АЦ

Рис.7.21. Схемы компоновок АЦ

1 – двигатель; 2 – кабина водителя и салон для боевого расчета; 3 – цистерна; 4 – отсек; 5 – пенобак; 6 – пожарный насос.

Рис.7.22. Продолжительность снятия ПТВ и подачи первого ствола пожарными различного роста

Снятие ПТВ – 1 на АЦ «Шкода»; 2 – на АЦ Ельч (Польша).

Подача первого ствола 1 – Скутенг; 2 – Шкода; 3 – Ельч.

Рис.7.23. Расположение отсеков на АЦ

1 – АЦП-6/3(Урал-5557); 2 – АЦ-40(43202); 3 – АЦ-40(131)137; 4 – АЦ-40(130)63Б; 5 – АЦ Болгарии; 6 – ТLF(ГДР).

Рис.7.24. Размещение отсеков ПТВ на АЦ

а) АЦП-6/3 (Урал 5557)

б) АЦП-6/6 (Урал 5557).

Рис.7.25. Дополнительное оборудование пожарной автоцистерны АЦ-40(131)137

1 – щиток приборов у водителя; 2 – фара-прожектор; 3 – сигнальные фары; 4,5 и 8 – плафоны освещения; 6 – щиток приборов насосного отделения; 7 – задние фонари; 9 – задняя фара; 10 – лампа подсвета вакуумного клапана; 11 – датчик для определения количества воды в цистерне; 12 – выключатели отсеков кузова; 13 – диоды; 14 – биметаллический прерыватель; 15 – блок предохранителей; 16 – противотуманные фары.

Рис.7.26. Щиток приборов насосного отделения

1-3 – лампы-указатели количества воды в цистерне; 4 – лампа, сигнализирующая о перегреве воды в системе охлаждения; 5 – лампа, сигнализирующая о снижении давления в системе смазки; 6 – включатель лампы подсвета вакуумного клапана; 7 – включатель плафона насосного отсека; 8 – кнопка стартера.

Рис.7.27. Щиток приборов у водителя

1-3 – сигнальные лампы включателей; 4 – включатель сигнальных фар проблесковых маяков; 5 – включатель задней фары; 6 – включатель фары прожектора; 7 – переключатель «кабина-насосный отсек» сигнальных ламп систем охлаждения и смазки; 8 – включатель освещения кузова.

Рис.7.28. Принципиальная схема дополнительного электрооборудования на АЦ-40(131)137.

Рис.7.29. Шток приборов и щиток управления

1 – лицевая панель; 2,4 – мановакуумметры; 3 – счетчик времени; 5 – тахометр; 6 – панель щитка управления; 7 – светодиоды; 8 – кнопка; 9 – предохранитель; 10 тумблер.

Рис.7.30. Щиток контроля

1 – лицевая панель; 2 – светодиоды; 3 – предохранитель; 4 – тумблер.

Р А З Д Е Л 3. ОСНОВНЫЕ И СПЕЦИАЛЬНЫЕ ПОЖАРНЫЕ АВТОМОБИЛИ

Глава 8. Основные пожарные автомобили общего применения

Основные пожарные автомобили – автомобили тушения – предназначены для доставки к месту вызова личного состава, огнетушащих веществ и тушения пожаров. К ним относятся пожарные автоцистерны, автонасосы, автомобили первой помощи, мотопомпы, приспособленная техника предприятий.

Подразделения ГПС оснащаются только автоцистернами, автонасосами, пожарными автомобилями первой помощи и мотопомпами. Остальная пожарная техника используется в соответствующих министерствах и будет рассмотрена специально.

8.1. Пожарные автоцистерны и автонасосы

Пожарные автоцистерны (АЦ) предназначены по вызову для тушения пожаров доставлять боевые расчеты, огнетушащие вещества (ОТВ) и пожарно-техническое вооружение (ПТВ). На них в качестве ОТВ используется вода и пенообразователь для тушения пеной.

Пожарные АЦ используются как самостоятельные боевые единицы с подачей воды из собственной цистерны, открытого водоема или водопроводной сети. На ней может использоваться пенообразователь как из бака, так и из постороннего источника.

Для выполнения основных функций пожарные надстройки АЦ включают такие элементы, как цистерны для воды и баки для пенообразователя, пожарные насосы с трансмиссиями к ним, водопенные коммуникации и приводы управления механизмами.

Все элементы пожарных надстроек размещаются в кузовах, смонтированных на шасси грузовых автомобилей (рис.8.1).

В ГПС используется большое число различных модификаций АЦ, сооруженных на полноприводных или неполноприводных шасси грузовых автомобилей производства различных заводов. Их пожарные надстройки укомплектованы элементами одинакового назначения. Однако на них используются пожарные насосы с различными характеристиками, цистерны и пенобаки с различной вместимостью, водопенные коммуникации могут быть по-разному скомпонованными. Поэтому становится целесообразным изучение типичных элементов пожарных надстроек различных АЦ.

Цистерны и баки дляогнетушащих веществ.

Цистерны для воды изготовляют вместимостью от 0,8 до 9 м³. Их вместимость является основой для классификации АЦ. При вместимости цистерн до 2 м³ АЦ называют легкими. При вместимости от 2 м³ и до 4 м³ – средними, а при вместимости 4 м³ и более – тяжелыми.

Для конструирования цистерн используются углеродистые стали. Внутренние их поверхности защищают от коррозии специальными антикоррозионными покрытиями. На некоторых АЦ для этой цели используется анодная защита.

Для предотвращения замерзания воды в зимнее время цистерны могут оборудоваться обогревом. Он может осуществляться автономным