Особые условия эксплуатации пожарных автомобилей.

Пожар – неконтролируемое горение, причиняющее материальный ущерб, вред жизни и здоровью граждан, интересам общества и государства. Пожары – быстроразвивающиеся процессы, поэтому для уменьшения ущерба следует быстрее начинать их тушение, локализировать, а затем и ликвидировать в минимально короткое время.

Для ликвидации пожара необходимо:

• доставить в требуемый район личный со став (расчеты), огнетушащие вещества и пожарное оборудование;
• подавать в необходимом количестве огнетушащие вещества в очаги горения;
• выполнять ряд специальных работ перед началом и во время тушения.

Выполнять эти задачи в короткое время можно только, используя различные механизированные средства. Они устанавливаются на колёсных и реже на гусеничных машинах: автомобилях, тракторах, гусеничных тягачах. На вооружении пожарных частей, как правило, используются механизированные средства на колёсных шасси – пожарные автомобили.

Пожарные автомобили являются материальной основой обеспечения тактических действий подразделений пожарной охраны по ликвидации пожаров, их последствий и проведения различного рода аварийно-спасательных работ.

Отечественные пожарные автомобили создаются на шасси грузовых автомобилей: ГАЗ, З ИЛ, Ур ал, Кам АЗ, МАЗ и др. Современный пожарный автомобиль – это сложная техническая система с большим количеством взаимосвязанных механических, гидравлических, электрических и электронных систем.

Предприятиями Российской Федерации освоен выпуск более 100 моделей пожарных автомобилей. Разработчиками и производителями пожарных автомобилей в настоящее время являются: ОАО «Пожтехника», г. Торжок Тверской области; АМО ЗИЛ, Москва; Ур ало- Сибирская пожарно-техническая компания ООО “УСПТК-Хо лдинг”, г. Челябинск; ОАО «Ур алАЗ пожтехника», г. Миасс Челябинской области; ФГУП «Варгашинский завод противопожарного и специального оборудования», р.п. Вар гаши Курганской области; ОАО «КамАЗинструментспецмаш», г. Набережные Челны, республика Татар стан и другие.

В настоящее время заводами страны изготавливается множество моделей пожарных автоцистерн емкостью от 0,5 до 14 м3. Освоено производство автомобилей первой по мощи, автомобилей связи и освещения, газодымозащитной службы, аварийно-спасательных, автолестниц и автоподъемников с высотой до 70 метров. Выпускаются пожарные автомобили с насосами высокого давления нового поколения, позволяющими повысить эффективность тушения пожаров, в том числе и в зданиях повышенной этажности. Конструкции пожарных автомобилей постоянно усложняются. В них появляются электронные гидравлические и пневматические системы.

Поэтому большое значение имеет правильная эксплуатация пожарных автомобилей.

Эксплуатация пожарных автомобилей

В отличие от автомобилей обычного назначения пожарные автомобили эксплуатируются в особых, можно сказать более «жёстких» условиях. Цель технической эксплуатации пожарных автомобилей – максимальная реализация их потенциальных свойств, при движении в оперативном режиме и обеспечении основных действий на пожаре и при проведении аварийно – спасательных работ.

Эксплуатация пожарного автомобиля состоит из двух основных режимов: ожидание и использование по назначению. Режим использования пожарного автомобиля включает:

• выезд и следование к месту вызова;
• развёртывание средств;
• ликвидацию горения и выполнение специальных работ;
• свёртывание средств;
• следование в часть.

При выезде и следовании к месту вызова холодный двигатель пожарного автомобиля эксплуатируется с максимально возможной нагрузкой на форсированных режимах, что, несомненно, увеличивает его износ, снижая при этом его долговечность.

При ликвидации горения двигатель автомобиля работает в стационарном нагрузочном режиме – приведение в действие пожарного насоса. В зависимости от потребляемой стационарной мощности тепловое состояние агрегатов может быть нормальное или повышенное. Особенностями эксплуатации пожарных автомобилей являются также частые пуски механизмов с целью проверки их работоспособности, прогрев механизмов в движении, отсутствии установившихся режимов работы двигателя при подаче воды насосом.

Таким образом, в агрегатах пожарных автомобилей более интенсивно по сравнению с обычными транспортными автомобилями проходят процессы, предопределяющие снижение их работоспособности. В результате техническое состояние пожарного автомобиля неизбежно ухудшается, снижается его надёжность.

Для поддержания парка пожарных автомобилей в исправном состоянии осуществляется комплекс технических и организационных мероприятий, который можно разделить на две группы: техническое обслуживание и ремонт.

В механизмах пожарных машин в ходе их эксплуатации происходит постепенное изнашивание рабочих поверхностей деталей, что, в конечном итоге, требует их восстановления или замены. В связи с этим своевременный и качественный ремонт – это необходимое условие для содержания пожарных автомобилей в постоянной технической исправности.

Ремонтом является комплекс операций по восстановлению работоспособного состояния пожарных автомобилей и обеспечению безотказной их работы.

В пожарной охране ремонт пожарных автомобилей организуется по планово-предупредительной системе. Он может выполняться по потребности или после определенного побега. Принятая система ремонта дает возможность:

• обеспечить плановость проведения ремонта, снабжение запасными частями и материалами;
• предупредить чрезмерный износ деталей машин, не допустить перерастание естественных износов деталей в аварийные;
• обеспечить увеличение сроков эксплуатации пожарных автомобилей и оборудования при заданной надежности.

В соответствии с назначением и характером выполняемых работ ремонта пожарных автомобилей подразделяется на следующие виды:

• для автомобилей: текущий, средний, капитальный;
• для агрегатов: текущий, капитальный.

Вид ремонта определяется, главным образом, количеством затронутых основных агрегатов, а также их базовых и основных узлов и деталей. Поясним эти термины следующими примерами:

Двигатель со сцеплением считается основным агрегатом, его базовой (корпусной) деталью является блок цилиндров, к основными же деталям относятся головка (головки) блока цилиндров, коленчатый вал, маховик, распределительный вал, картер сцепления.

Пожарный насос считается основным агрегатом, его базовой (корпусной) деталью является корпус насоса, к основными деталям насоса относятся вал насоса, рабочее колесо, крышка насоса, корпус подшипников.

Текущий ремонт пожарного автомобиля выполняется для обеспечения работоспособного состояния восстановлением или заменой отдельных агрегатов (в том числе одного основного), узлов и деталей (кроме базовых), а также проведением необходимых регулировочных, крепежных, сварочных, слесарно-механических и других ремонтных работ.

Текущий ремонт агрегата заключается в его частичной разборке, замене или ремонте отдельных изношенных и поврежденных механизмов, деталей (кроме базовых) и проведении необходимых регулировочных, крепежных и других ремонтных работ.

Текущий ремонт пожарного автомобиля или отдельного агрегата проводится по потребности, выявленной при эксплуатации (по заявкам водителей), при контрольных осмотрах или в ходе диагностирования. Ремонт должен производиться таким образом, чтобы обеспечивалась безотказная работа отремонтированных агрегатов, узлов и деталей до очередного ТО-2.

Для сокращения продолжительности простоя пожарного автомобиля текущий ремонт рекомендуется выполнять агрегатным методом, при котором неисправные узлы и агрегаты заменяют исправными (новыми или отремонтированными), взятыми из оборотного фонда.

Агрегатный метод является основным методом ремонта пожарных автомобилей. Его целесообразно применять в тех случаях когда трудоемкость работ по устранению неисправности превышает трудоемкость работ по снятию дефектного агрегата и установке нового.

При отсутствии оборотного фонда допускается применять индивидуальный метод ремонта,

при котором неисправный агрегат снимается, ремонтируется и устанавливается на тот же автомобиль. Детали ремонтируемого агрегата не обезличиваются и устанавливаются на тот же агрегат.

Средний ремонт пожарного автомобиля предназначен для восстановления работоспособного состояния выполнением более сложных и трудоемких операций. При этом предусматривается, как правило, замена двигателя, требующего капитального ремонта, ремонт или замена отдельных агрегатов (в том числе двух-четырех основных), окраска кузова и проведение других ремонтных работ.

Капитальный ремонт пожарного автомобиля заключается в его полной разборке, замене

или капитальном ремонте большинства агрегатов, механизмов, приборов и изношенных деталей, сборке и испытании автомобиля в соответствии с техническими условиями на производство капитального ремонта. Капитальный ремонт пожарного автомобиля назначается в том случае, если:

• кузов, кабина, цистерна, пожарный насос и не менее двух основных агрегатов базового шасси требуют капитального ремонта;
• его техническое состояние оценено по результатам диагностирования как неудовлетворительное (установлено снижение динамических качеств, мощности, увеличение расхода горюче-смазочных материалов и запасных частей).

Агрегат направляется в капитальный ремонт, если:

• базовая и основные детали требуют ремонта с полной разборкой агрегата;
• работоспособность агрегата не может быть восстановлена при текущем ремонте, либо если его восстановление экономически нецелесообразно.

На пожарные автомобили установлены нормы пробега до капитального ремонта, измеряемые в тысячах км общего пробега. Так, для пожарных автомобилей на шасси З ИЛ-130 эта цифра составляет – 170, на шасси ЗИЛ-131 – 110, на шасси Урал-43202 – 100, на шасси Кам АЗ-43105 – 170.

Моторесурс основных агрегатов пожарного автомобиля до капитального ремонта также нормируется в тысячах км общего пробега: так для двигателей пожарных автомобилей на шасси ЗИЛ-130 он составляет – 105, на шасси ЗИЛ-131 – 80, на шасси Урал-43202 – 130, на шасси КамАЗ-43105 – 130.

Моторесурс пожарного насоса нормируется в наработанных часах и составляет для насосов марки ПН-40УВ выпуска после 1990 года – 1130.

Необходимость в капитальном или среднем ремонте определяется комиссией, состоящей из представителей отдела пожарной техники органа управления ГПС, подразделения технической службы (ПТЦ), руководителя подразделения, из которого представлен автомобиль, и старшего водителя этого подразделения. Постановка пожарного автомобиля в ремонт оформляется актом сдачи (выдачи).

Техническое состояние пожарного автомобиля, агрегатов или узлов, сдаваемых в капитальный ремонт и качество выполнения этого ремонта должны соответствовать требованиям нормативной документации на капитальный ремонт.

Запрещается перед сдачей пожарного автомобиля или агрегата в ремонт разукомплектовывать их или заменять их составные части и детали негодными. Пожарные автомобили, сдаваемые в капитальный ремонт, независимо от способа доставки, должны быть в состоянии, обеспечивающем их передвижение своим ходом (кроме аварийных) или буксировку, при условии, что их техническое состояние обеспечивает безопасность такого перемещения.

Планирование ремонта пожарных автомобилей и агрегатов осуществляет техническая служба ТПО, для чего составляется годовой план-график, в котором отражается количество

автомобилей (агрегатов) и затраты труда в человеко-часах. Так для пожарной автоцистерны на шасси З ИЛ-131 нормативы трудоемкости ремонтов составляют:

• текущего – 18,4 чел.-ч ас,
• среднего – 450 чел.-час,
• капитально го – 823 чел.-ч ас.

Время простоя пожарного автомобиля в среднем ремонте не должно превышать 30 календарных дней, а в капитальном – 60 дней. Отремонтированный пожарный автомобиль подвергается диагностированию (при наличии поста диагностики) или испытаниям:

• автомобиль – пробегом 2-5 км ;
• агрегат – работой продолжительностью 0,5 часа.

Пожарный автомобиль после ремонта получает руководитель подразделения и старший водитель по акту сдачи (выдачи). В случае необходимости (замена номерных агрегатов) ГИБДД на основании акта сдачи (выдачи) вносятся изменения в регистрационные документы пожарного автомобиля. О произведенном ремонте в формуляр пожарного автомобиля вносится соответствующая запись, которая заверяется подписью руководителя подразделения технической службы (ПТЦ) и печатью.

Подразделение технической службы заправляет выдаваемый из ремонта пожарный автомобиль смазочными материалами и специальными жидкостями по установленным нормам, а ее руководитель несет ответственность за качество выполненных по ремонту работ. При обнаружении представителем пожарной части каких-либо неисправностей или отклонений от технических требований подразделение технической службы обязано устранить их.

Изменение технического состояния систем и механизмов ПА

Все системы и механизмы ПА обладают определенным параметрами технических характеристик. Эти параметры (П) не остаются постоянными на протяжении срока службы машин. Отклонение их от номинальных (первоначально установленных значений) характеризует изменение технического состояния систем и механизмов.

Для систем и механизмов машин устанавливают начальное значение параметров П₀, предельно- допустимые П_пд и допустимое П_д. При достижении значений П_д изделие становится неработоспособным поэтому устанавливают срок его обслуживания равным величине П_пд.

Процесс нормального функционирования систем и механизмов во времени неодинаков. Так, изменение П в большинстве систем регламентируется временем (или величиной пробега ПА в км), в течение которого система будет нормально функционировать. Первоначальные значения П при эксплуатации ПА могут восстанавливаться. К таким системам относятся системы подачи топлива, фильтрации масла, системы подачи пенообразователя и т.п.

В этом случае изменение П и его восстановление можно иллюстрировать, как показано на рис.13.1. Параметр П может изменяться от П₀ до П_д, как показано на участке аб’. Однако его восстановление производят при достижении П_пд (кривая б в). При этом могут производиться регулировочные работы (например, регулирование форсунок дизеля) или работы по промывке систем (например, топливных фильтров или пеносмесителя). Таким образом, эти системы требуют периодического обслуживания. Оно производится либо по значению измеряемого параметра П_пд, либо по величине пробега ПА.

Аналогично описанному, изменяются параметры характеристик механизмов. Для них такими параметрами могут быть мощность двигателя N кВт, подача насоса Q л/с и величина напора, развиваемого им и др. Снижение П ниже допустимого П_пд приводит к функциональному отказу: невозможно забрать воду насосом из водоема, невозможно запустить двигатель и т.д.

Параметры характеристик механизмов изменяются значительно медленнее, чем у их систем. Как правило, при достижении П_пд требуется ремонт механизма (рис.13.2).

Изменение П в эксплуатации обусловлено изнашиванием рабочих поверхностей деталей и агрегатов. Основой изнашивания является трение.

Общие сведения о трении. Трение – это механическое взаимодействие между твердыми телами, которое возникает в местах соприкосновения и препятствует относительному перемещению тел в направлении, лежащем в полости их соприкосновения. В зависимости от вида движения одного тела по отношению к другому различают трение скольжения и качения.

Процесс трения характеризуется коэффициентом трения – отношением силы трения F_t (рис.13.3) к приложенной нормальной силе F_n. Для металлических поверхностей трения f @ 0,08…0,1.

Трение между телами, поверхности которых не смазаны, называется сухим трением, а при обильной смазке – жидкостным. В случае очень тонких слоев смазки оно называется граничным.

Сухое трение реализуется при работе тормозов, дисков трения сцепления, ременных передач. При трении поверхности деталей нагреваются. Коэффициенты трений могут достигать значений 0,15 и выше.

Граничное трение проявляется при толщине адсорбированного слоя масла на поверхностях трения около 0,1 мкм. Коэффициенты трения при этом достигают значений 0,01…0,1. Оно реализуется при работе зубчатых передач, при скольжении поршневых колец по поверхностям гильз цилиндров в двигателях и т.д.

Рабочие поверхности деталей шероховаты. Толщина слоя масла между ними неодинакова. В отдельных зонах поверхности разделены маслом в других (точки а,б,с на рис.13.4) слой масла может быть очень тонким.

Жидкостное трение наступает тогда, когда поверхности трения полностью разделены слоем масла. В этом случае коэффициенты трения достигают величин 0,001. Этот режим трения может иметь место в подшипниках скольжения, зубчатых передачах.

Трение рабочих поверхностей деталей основания – причина их изнашивания. В настоящее время имеется несколько классификаций изнашивания. В наиболее простом случае рассматривают: истирание рабочих поверхностей, их схватывание (молекулярно-механическое изнашивание) и питтинг (осповидное разрушение).

Истирание – наиболее распространенный вид изнашивания. Ему подвергаются рабочие поверхности всех сопряженных деталей. При этом с поверхностей трения удаляется металл, изменяются размеры деталей, увеличиваются величины зазоров между ними. Потери массы изнашивающего металла невелики (несколько десятков граммов). Это не сказывается на прочности деталей. Однако это является причиной замен деталей массой в несколько килограммов, т.к. образующиеся зазоры в сопряженных деталях не обеспечивают нормальное функционирование механизмов. Так, изнашивание поршневых колец и гильз цилиндров приводит к невозможности пуска двигателей (увеличение зазоров) и уменьшению развиваемой ими мощности. Изнашивание деталей уплотнения пожарных насосов приводит к невозможности создавать в них требуемую величину вакуума для забора воды и т.д.

Схватывание поверхностей трения происходит вследствие молекулярного сцепления отдельных зон контактов поверхностей трения. Нагрузки на поверхностях контакта воспринимаются отдельными частями поверхностей (зоны а,б,с) на рис.13.4). Они подвержены очень высоким давлениям, которые выдавливают смазочный слой. Наступает сухое трение, локальное повышение температуры и схватывание поверхностей. Образующиеся мостики схватывания разрушаются, при этом увеличивается шероховатость поверхностей трения и их изнашивание. Этот процесс может иметь место на рабочих поверхностях трения зубчатых колес, в подшипниках скольжения.

Питтинг – процесс выкрашивания металлических частиц в зонах высоких контактных нагрузок. Он имеет место в подшипниках качения, зубчатых передачах. Способствует его развитию перегрузка механизмов, чрезмерный нагрев.

Общая закономерность изнашивания. Изнашивание рабочих поверхностей деталей сопровождается увеличением зазора между ними. В течение срока службы механизма они изменяются по-разному (рис.13.5). В новых машинах детали соединены с некоторым начальным зазором Δ₀.

В начальный период эксплуатации интенсивность их изнашивания велика (а б). Происходит приработка (притирание) нагруженных поверхностей трения. Это период S₀ на практике ограничивается обкаткой новых и поступивших после ремонта машин. При обкатке ограничивают на 40…50% скорость движения пожарного автомобиля. Продолжительность обкатки устанавливается заводом-изготовителем.

Период б в – период нормальной эксплуатации. Период до достижения предельного состояния механизма Δ_пр. – называют долговечностью (SТ на рис.13.5).

Если условия обкатки сделать более жесткими, то ее продолжительность уменьшится (аб’). Но тогда изнашивание будет более интенсивным и долговечность уменьшится на величину вв’, т.е. станет равной S’.

Установленная долговечность механизмов может уменьшиться при нарушении режимов их эксплуатации и своевременного обслуживания. Становится также важной задача своевременно определить Δ_пр. В этом случае изделие считается неисправным. Эксплуатация за пределами Δ_пр приводит к повышению интенсивности изнашивания и увеличению стоимости ремонта. Становится важным определять техническое состояние механизмов.

Особенности изменения технического состояния механизмов обусловлены рядом факторов. Первый из них определяется спецификой использования пожарных машин. Они содержатся в депо при температуре не ниже +12⁰С и следуют на пожары в режиме прогрева двигателя и других механизмов. Это сопровождается повышенным изнашиванием всех деталей. Вторым важным фактором является то, что двигатели ПА эксплуатируются как в транспортном, так и в стационарном режимах. В последнем случае они работают под нагрузкой и на холостом ходу. Работа двигателя фиксируется по величине пробега ПА, контролируемого по спидометру S_сп, км, а пожарного насоса в часах t, час. Установлено, что общий пробег ПА можно определять как сумму

S = S_сп + 50t , (13.1)

где 50 – эквивалент износа двигателя по пробегу ПА, км/час.

Важным является также то, что ПА не имеют холостых пробегов, они всегда полностью нагружены. Учитывая совокупное влияние всех факторов, износы двигателей ПА в 1,5…2,7 раза больше, чем у базовых грузовых автомобилей.

Двигатели. Наибольшее влияние на изменение технического состояния двигателей оказывает изнашивание рабочих поверхностей гильз цилиндров и поршневых колец.

Износы гильз цилиндров и поршневых колец зависят не только от скоростных нагрузочных режимов двигателя. На их величину большое влияние оказывает наличие в воздухе пыли (абразива), влаги и особенно температурный режим двигателя.

При высоких температурах охлаждающей жидкости износ гильз цилиндров увеличивается (рис.13.6) вследствие уменьшения вязкости масла. С понижением ее вязкость масла увеличивается, но одновременно с этим увеличиваются в 4…5 раз износы. Это обусловлено коррозионными процессами вследствие конденсации продуктов сгорания. В их состав входят окислы серы, образующиеся из сернистых соединений, содержащихся в топливе. Они с влагой образуют кислоты, особенно активные в дизелях.

Вдоль образующей гильзы цилиндров износы различны (рис.13.7). Наибольшие их значения имеют место в зоне верхней и нижней мертвых точках. Вследствие износа гильз цилиндров и особенно поршневых колец увеличиваются зазоры Δ в их стыках. Изнашиваются и канавки поршневых колец. Вследствие этого, в такте сжатия часть воздушного заряда утекает в картер. Поэтому уменьшается давление Р_с в конце такта сжатия и температура t_с сжимаемого заряда воздуха. Это затрудняет пуск двигателя.

После воспламенения топлива в такте рабочего хода часть газов проходит в картер двигателя, не совершая работу. Вследствие этого снижается, развиваемая двигателем, мощность.

Изнашивание других деталей (коленчатого вала, деталей гидрораспределителя и др.) сказываются на уменьшении мощности в меньшей степени.

Износ цилиндров, деталей топливоподающей аппаратуры дизелей являются одной из причин повышенного расхода топлива.

Пожарные насосы. Техническое состояние пожарных насосов ухудшается вследствие изнашивания щелевых уплотнений, подшипников качения, поверхностей вала в зоне контакта с резиновыми манжетами, деформации шпонок, соединяющих вал с рабочим колесом. Большое влияние на него оказывает перекрытие проточных каналов колес твердыми телами.

Первоначальный зазор в щелевых уплотнениях равен Δ₁ = 0,2…0,3 мм (рис.13.8). Потоком циркулирующей жидкости поверхности щелевых колец изнашиваются, зазор между ними увеличивается до величины 1…1,5 мм. Особенно интенсивно кольца изнашиваются, если вода содержит абразив. Увеличение зазора усиливает циркуляцию воды, подача Q л/с и развиваемого насосом напора Н, м уменьшаются.

Поток циркулирующей жидкости направлен перпендикулярно потоку всасывания. Это уменьшает живое сечение всасываемого потока на 25…30%, что увеличивает внутренние потери и снижает КПД насоса. Уменьшается Q и Н также при перекрытии проточных каналов насоса твердыми телами (камни, щепки и т.д.).

Для частоты вращения n об/мин рабочего колеса насоса близкой к номинальной изменение Н и Q описываются уравнениями

Н = 25,28 + 2,88·10^-2 n – 12,12b – 1,36·10^-2w, м ;

Q = 5,15 + 1,31·10^-2 n – 2,56b – 0,318·10^-2w, л/с }. (13.2)

где: b – зазор в уплотнении; w – уменьшение площади проточных каналов, мм².

О влиянии увеличения в перекрытиях каналов w на Q и Н приводится в табл.13.1.

Таблица 13.1

Площадь перекрытия каналов w = 400 мм² (около 25% общего сечения) соответствует поперечному сечению двух камушков d = 15 мм.

Изменение Q и Н существенным образом изменяют характеристики

H = f(Q), как показано на рис.13.9. Допустимая величина уменьшения Н не должна превышать ΔН = 15%. Вот поэтому необходимо контролировать работоспособность насоса. Особенно велико это влияние при больших величинах подач Q. При малых подачах уменьшается КПД вследствие повышения сопротивления движению жидкости.

Одной из важных характеристик пожарного насоса является работоспособность системы всасывания t, с. Она определяется продолжительностью забора воды из открытого водоисточника. Ее можно выразить формулой.

где: r – плотность воды, кг·м^-3; g – ускорение свободного падения, м·с^-2; v₀ – объем воздуха в системе до начала всасывания, м^-3; S – площадь поперечного сечения рукава, м²; h – высота водяного столба в данный момент, м; R – газовая постоянная, Дж·кг^-1К^-1; T – температура воздуха, К; Q (Δр) – производительность вакуумного насоса, м³·с^-1.

При недостаточной герметичности продолжительность всасывания будет увеличиваться, так как система будет опорожняться с расходом

Q (Δр) – Σ Q_н(Δр), м³с^-1.

Время t будет увеличиваться при уменьшении Q (Δр) вследствие ухудшения работоспособности газоструйного вакуумного аппарата и снижении температуры воздуха Т.

Приток воздуха в систему Σ Q_н(Δр) возможен через различные неплотности в насосе и в соединениях всасывающих рукавов. При этом увеличится продолжительность забора воды и работы двигателя с газоструйным вакуумным аппаратом. Наибольшее влияние на приток воздуха будет оказывать нарушение герметизации насоса. Ухудшение герметичности насоса может происходить по двум причинам. Во-первых, может ухудшаться герметичность, обеспечиваемая прокладками заслонок и клапана коллектора насоса. Наиболее часто она ухудшается вследствие износа вала под кромкой манжеты, обеспечивающей герметизацию насоса.

Диаметр вала насоса под манжетами равен 45 мм. Следовательно, манжета при ее надевании на вал плотно его охватывает и прижимается к нему силой пружины.

При создании вакуума в насосе прижатие манжеты к валу еще больше усиливается. Этим обеспечивается поддержание вакуума в насосе достаточно продолжительно.

При работе насоса изнашивается кромка манжеты и вала. Вал изнашивается потому, что твердость ингредиентов, входящих в резину, больше твердости слоя окисла, покрывающего вал. Постепенное увеличение износов приведет к тому, что диаметр изношенного вала в зоне контакта с манжетой станет равным диаметру кромки манжеты в свободном состоянии. При этом, атмосферное давление станет недостаточным для прижатия кромки манжеты к валу. Создавать требуемый вакуум станет или невозможно, или его падение не будет соответствовать нормативному.

Обеспечение работоспособности системы всасывания требует систематической проверки технического состояния газоструйного вакуумного аппарата и герметичности пожарного насоса.

Механизмы трансмиссий. Рабочие поверхности зубьев шестерен подвержены обычно истиранию. Однако при резком включении сцепления при пуске заполненного насоса водой и одновременным увеличением частоты вращения двигателя пиковые нагрузки в 2,5…3 раза превышают нагрузки на установившемся режиме. При этом, не только увеличиваются износы рабочих поверхностей шестерен, но возможно и появление задиров, увеличивающих износ. При высоких нагрузках на зубьях шестерен в зонах начальных окружностей, а также на деталях возможно появление питтинга (выкрашивание на рабочих поверхностях).

Вследствие изнашивания рабочих поверхностей зубьев шестерен увеличиваются угловые зазоры в их зацеплении. Допустимая величина суммарного зазора в КОМ не должна превышать 10⁰. В карданной передаче этот угол не должен быть больше 2⁰.

Большие угловые зазоры (люфты) недопустимы, т.к. при непрерывных изменениях режимов работы механизмов рабочие поверхности деталей подвергаются дополнительным ударным нагрузкам. Они способствуют сминанию боковых поверхностей шпонок в соединении колеса насоса с валом, увеличению износа трущихся поверхностей деталей механизмов.

Изнашивание зубьев шестерен приводит к увеличению суммарных люфтов главной передачи с 20⁰ до 40⁰. Допустимая их величина не должна быть больше 55⁰. Установлены также допустимые значения люфтов для каждой передачи. Они находятся в пределах от 2,5 до 6⁰.

Техническое состояние пожарного автомобиля не оценивается каким-либо единым параметром. В определенной мере таким показателем может быть мощность, подводимая к колесам автомобиля и измеряемая на специальных стендах (рис.13.10). Оценивая потерю мощности, следует анализировать и другие факторы. К ним относятся увеличение расхода топлива и влияние этого фактора на внешнюю среду.

Причинами увеличенного расхода топлива могут быть износы деталей топливоподающей аппаратуры дизелей и карбюраторов бензиновых двигателей и их систем зажигания.

Изнашивание деталей ходовой части и приводов управления может ухудшать устойчивость и управляемость ПА.

Гидравлические системы могут оказывать большое влияние на техническое состояние ПА. Так, на автолестницах постепенно увеличивается время выдвигания колен лестницы и их поворота (рис.13.11). Это обусловлено как перетеканием масла в узлах системы, так и загрязнением фильтров гидросистем.

Предельное давление перед фильтром равно 0,1 МПа. В эксплуатации оно не должно превышать 0,35 МПа. Увеличивается также давление срабатывания предохранительного клапана с 10 до 12 МПа. Установлены также нормативы на производительность гидронасоса. При увеличении времени выдвигания лестницы или поворота причины должны выяснять специалисты из ПЧ(О)ТС.

Причинами износа деталей насоса являются загрязнение масла и, попадающая в него, вода. Частой неисправностью является нарушение герметичности гидросистем. Вследствие этого уменьшается количество масла в системе и попадание в нее воздуха. Наличие воздуха в системе ухудшает плавность хода механизмов. Поэтому при обслуживании АЛ необходимо тщательно проверять герметичность систем, устранять появляющиеся течи масла.

Устранить изнашивание деталей механизмов невозможно. Однако его можно замедлить рациональным использованием режимов их работы и своевременного обслуживания. Поэтому становится важным умение определять техническое состояние механизмов и ПА в целом.

Методы оценки надежности и качества ПА

Надежность ПМ, их механизмов и систем тесно связана с их качеством. В теории надежности машины, механизмы и их элементы называют изделиями.

Понятие качества включает соответствие изделий условиям их эксплуатации, приспособленность их к эффективному использованию, к возможностям человека. Перечисленные требования – необходимые условия создания качественных изделий. Однако они недостаточны. Низкая надежность изделий в эксплуатации обесценивает их, какими бы другими высокими показателями они не обладали. Поэтому надежность – важнейшая составная качества.

Надежность изделий оценивается на всех этапах их создания и применения. Ошибки проектирования, недостатки изготовления и упущения в эксплуатации сказываются на их надежности. Поэтому появление теории надежности – это следствие проблемы: как сохранить основные параметры технических характеристик изделий в допустимых пределах на протяжении заданного срока службы.

Существует два основных подхода к оценке надежности изделий: функциональный и вероятностно-статистический.

При первом подходе о надежности машины служат по одному или нескольким параметрам или показателям, определяющим его техническое состояние. Выход параметра (показателя) за допустимые пределы означает недопустимое падение надежности. Этот подход позволяет давать заключение о надежности конкретного образца изделия, используя безразборную диагностику машин.

При вероятностно-статистическом подходе оценивается надежность не конкретного образца, а данной модели (марки) изделия.

Надежность и ее оценка. Надежность – это свойство изделия выполнять заданные функции, сохраняя свои эксплуатационные показатели в заданных пределах в течение требуемого промежутка времени. При этом должны соблюдаться два условия. Во-первых, изделие должно использоваться только в заданных условиях и режимах работы. Во-вторых, изделие должно обслуживаться в полном объеме и с рекомендованной периодичностью.

Надежность – сложное свойство, слагающееся из более простых: безотказности, ремонтопригодности, долговечности и сохраняемости.

Безотказность. Изделие, выполняющее свои функции с установленными параметрами, работоспособно. Нарушение работоспособности называют отказом.

Причинами отказов являются случайные или закономерные изменения в изделиях. Например, повреждение пожарного напорного рукава на пожаре подающим элементом конструкции – явление случайное. При этом рукав станет неработоспособным, наступит внезапный отказ. Такие отказы в оценке надежности не учитываются.

Все отказы, появляющиеся вследствие закономерных изменений называются постепенными. Они и приводят к постепенному изменению технического состояния изделия. Отказы могут проявляться и внезапно (рис.13.12). Так, непрерывное изнашивание деталей уплотнения вала пожарного насоса приведет к тому, что невозможно будет забрать воду из постороннего источника.

Причинами отказов могут быть недостатки конструкций изделий, дефекты производства. Отказы могут появляться вследствие несоблюдения режимов использования изделий. На АЦ около 60…70% отказов приходится на специальные агрегаты (вакуумные системы, насосные установки).

Свойство изделий сохранять работоспособность называют безотказностью.

Безотказность ремонтируемых изделий оценивается наработкой на отказ Т_о

 

где: t_i – наработка i-го изделия (объекта) до отказа (в км или часах работы); N – число испытываемых объектов; r – число отказов за время испытаний.

В случае неремонтируемых изделий оценивается вероятность безотказной их работы.

где: N(t) – число изделий, оставшихся работоспособными ко времени t.

На практике возможна оценка вероятности безотказной работы и ремонтируемых изделий, при условии, что они не восстанавливаются. Примеры оценки таких изделий показаны на рис.13.13. На основании такой оценки возможно определять количество изделий, которые могут потребовать ремонта после определенного пробега, например, пожарного автомобиля.

В настоящее время промышленности предъявляются жесткие требования по безотказности изделий. Так, в Нормах пожарной безопасности установлены гамма-процентная (g = 80%) наработка пожарного насоса и его привода до отказа должна быть, не менее, для насоса типа ПН-40УВ – 150 часов, а для насосов НЦП – 200 часов. Гамма-процентный (g = 80%) ресурс специальных агрегатов до первого капитального ремонта ПА должно быть не менее 1500 часов.

Кроме безотказности, оценивается ремонтопригодность, сохраняемость и долговечность.

Ремонтопригодность – свойство изделия, заключающееся в приспособленности к предупреждению, обнаружению и устранению отказов путем проведения ремонтов или технического обслуживания. Оценивается она средним временем восстановления работоспособности изделия.

где: m – количество восстанавливаемых изделий; t_i – продолжительность восстановления.

Сохраняемость. Свойство изделия сохранять работоспособное состояние в течение и после хранения. Оценивается по Т₀ и Т_в.

Долговечность. Это свойство изделия сохранять работоспособность до наступления предельного состояния при установленной системе ТО и Р. Для ее оценки устанавливается срок службы в годах и g % ресурс до капитального ремонта. Например, при g + 80 не менее 90% всех изделий должны быть работоспособными до капитального ремонта.

Комплексные показатели надежности. Сопоставляя Т₀ и Т_в, трудно однозначно оценивать надежность, поэтому введены комплексные показатели:

Коэффициент готовности

 

 

где: t_сум – суммарная наработка всех объектов; t_рем = суммарное время простоев в ремонте; t_обс – суммарное время обслуживания; К_ог – коэффициент оперативной готовности

К_ог = К_г· Р(t). (13.8)

Ставится требование, чтобы в течение средней продолжительности тушения пожара, принятой 2 часам, не было отказов. Это оценивается коэффициентом оперативной готовности

К_ог = К_г · Р(t) ≥ 0,96 , (13.9)

т.е. не менее 96% всех ПА при тушении пожаров не должны иметь отказов.

Управление надежностью. Надежность объектов закладывается при проектировании, обеспечивается при изготовлении и поддерживается в эксплуатации (рис.13.14).

При проектировании пожарной техники обеспечение требуемого уровня надежности обеспечивается: рациональной схемой устройств или механизмов, использованием стандартных деталей. Кроме того, предусматривается ограничение режимов использования, введение в конструкцию ограничительных устройств и т.д.

В обсуждении эскизных и рабочих проектов принимают участие специалисты ПО. Они проверяют выполнение требований технических условий в проектах.

В производстве ПА контроль осуществляет военная приемка из представителей ГУ ГПС. Под их руководством производятся заводские испытания выпускаемых машин.

Приемосдаточным, периодическим испытаниям и испытаниям установочной серии подвергается продукция, выпускаемая серийно.

Оценка надежности и ее поддержание осуществляется в эксплуатации. На основании обобщения надежности, проводимой исследователями разрабатывается комплекс мероприятий, перечисленных в правой части рис.13.14. Разработка этих мероприятий – основа управления надежностью.

Оценка качества изделий. Качество продукции – это совокупность свойств, обусловливающих ее пригодность удовлетворять определенные потребности в соответствии с ее назначением.

Для оценки качества ПТ приняты три уровня: нулевой, первый и второй. Поэтому оцениваются комплексные показатели, групповые g и единичные.

Единичные показатели оценивают следующим образом

где: i – число принятых к оценке показателей; F_i и F_iu – значения оцениваемого (i) и базового (iu) показателя.

Для всех показателей q_i устанавливают (экспертным путем) их значимость (весомость m_i , см. табл.13.2). При этом сумма всех ∑m_i = 1.

Если часть q_i > 1, а часть q_i < 1, то используют другие показатели.

Главный показатель качества отражает основное назначение изделия. Для автоцистерн это может быть их вместимость, для двигателей внутреннего сгорания – мощность и т.д.

Интегральный показатель качества применяется при установлении суммарного полезного эффекта от эксплуатации изделия и затрат на его изготовление. Его определяют по формуле

где: П_∑ – суммарный полезный годовой эффект, руб/м³; З_с – суммарные капитальные затраты на изготовлении продукции, руб.; З_э – суммарные годовые эксплуатационные затраты, руб.; φ(f) – поправочный коэффциент (табл.13.2).

Таблица 13.2

Таблица 13.3

Средневзвешенный арифметический показатель качества. Для пожарных автомобилей принято семь «К» обобщенных групповых показателей с коэффициентами весомости М_j: назначения, надежности, эргономические, эстетические, технологичности, унификации и стандартизации и патентно-правовые. Показатели весомости определяются экспертами, они должны удовлетворять условию S M_j = 1, а также ∑m_i = M_j, где l – число показателей в каждой группе j (см.табл.13.2).

Для оценки качества выбирается лучший образец в качестве базового. Для всех j показателей определяют относительные показатели

где: j = 1…7 – число принятых в оценке показателей; F_j – значение j-го показателя оцениваемого изделия; F_ju – значение j-го базового показателя.

Комплексный показатель качества определяют

Р = ∑ M_j Q_j (13.12)

где: К – число групповых показателей в рассматриваемом случае К = 7.

Оценку качества производят для обоснования требований к новой пожарной технике.

Система технического обслуживания и ремонта пожарных автомобилей

Пожарные автомобили, выполняя боевые задачи, расходуют огнетушащие вещества, горюче-смазочные материалы. Кроме того, необходимо производить замену мокрых пожарных рукавов сухими. Для восстановления технической готовности ПА необходимо пополнять запасы огнетушащих веществ и горюче-смазочных материалов.

С увеличением пробега ПА ухудшается работа их систем, изнашиваются рабочие поверхности деталей. Для предотвращения отказов в работе систем и механизмов необходимо периодически восстанавливать их работоспособность.

Комплекс работ по поддержанию технической готовности ПА и работоспособности их систем и механизмов называется техническим обслуживанием (ТО).

В эксплуатации ПА может расходоваться их ресурс. Отдельные механизмы по различным причинам могут выходить из строя, появляются неисправности.

Комплекс работ по восстановлению исправности или работоспособности механизмов или систем и восстановлению их ресурса называется ремонтом (Р).

Для технического обслуживания и ремонта ПА необходимы определенное оборудование, документация на их проведение и исполнители, т.е. нужны определенные силы и средства. Совокупность взаимосвязанных средств, документации технического обслуживания и ремонта и исполнителей, необходимых для поддержания и восстановления качества механизмов и систем составляют систему технического обслуживания и ремонта (ТО и Р).

В ГПС, как и во всей стране, принята планово-предупредительная система ТО и Р. Ее сущность состоит в том, что планируется периодичность ТО и Р и объем их работ. Однако ТО проводится в обязательном порядке, а ремонт по потребности.

Для реализации системы ТО и Р необходимо знать периодичность Т_км проведения работ по ТО и ремонту и трудоемкость t_чел.-ч их выполнения.

Трудоемкость выполняемых работ по обслуживанию механизмов и систем определяют методом хронометрирования. Она обычно задается в человеко-часах (t, чел.-ч). Для обслуживания ПА в целом определяется срок (в сутках), в течение которого оно должно быть произведено.

Периодичность проведения технических обслуживаний обозначают буквой Т с индексом, указывающим на вид ТО и Р. Например: Т_ТО-1 – периодичность проведения технического обслуживания ТО-1, Т_КР – капитального ремонта и т.д.

Аналогично обозначается и трудоемкость t технических воздействий.

Периодичность Т проведения технического обслуживания регламентируется величинами пробега ПА в км, или в часах работы агрегата. Она может определяться различными методами.

Трудности определения периодичности технического обслуживания обусловлены разнообразием выполняемых работ. Обычно ТО включает несколько видов работ: смазочные, крепежные, регулировочные. Кроме того, каждый механизм и система имеют свою оптимальную периодичность обслуживания.

Периодичность ТО может определяться по, так называемым, стержневым операциям. В соответствии с этим методом периодичность ТО приурочивается к оптимальной периодичности наиболее важных (стержневых) операций. Такими операциями могут быть операции, обусловливающие безопасность движения, операции, характеризующиеся большой трудоемкостью работ, требующих специального оборудования и др. Периодичность проведения таких операций принимается за основу и к ним группируют операции ТО других механизмов.

Используется также технико-экономический метод (рис.13.15). Удельная стоимость обслуживания С р/км тем меньше, чем больше пробег Т_км (кривая 1). Однако при этом возрастает удельная стоимость ремонта (кривая 2). Периодичность обслуживания определяется по минимальному значению суммы С_то и С_р (кривая 3).

Особенности системы ТО и Р в ГПС. Она обеспечивает и поддерживает техническую готовность ПА. Все работы по ТО можно разделить на регламентные и плановые (схема на рис.13.16). К регламентным работам относятся: ежедневное ТО (ЕТО), обслуживание на пожаре ТО_п, после пожара ТО_пп, обслуживание после первого пробега 1000 км и через 10 дней (аккумуляторные батареи). К плановым относятся технические обслуживания ТО-1, ТО-2 и сезонное обслуживание ТО_с. При этом обслуживание, обозначенное А, проводят в пожарных частях, а Б – в подразделениях технической службы.

Трудоемкость t_чел.-ч и величина периодичности обслуживания Т_км определяют собою режимы ТО.

ЕТО – производится при смене караула водителем пожарными под руководством начальника караула. Обслуживание включает проверку заправки всех систем, наличие ПТВ и его исправность, проверяется работа двигателя на холостом ходу, система всасывания пожарного насоса. Для различных ПА работа двигателя на холостом ходу находится в пределах 3…10 мин.

Распределение обязанностей водителя (В) и пожарных (П) показаны на рис.13.17.

Трудоемкость обслуживания составляет от 70 до 75 чел.-мин.

ТО_п – на пожаре не нормируется. Оно включает контроль работы двигателя и насоса. По окончании тушения пожара промывают водой водопенные коммуникации и ПН водой, если пожар тушили пеной, заполняют цистерну водой. Периодически подают смазку в сальниковый стакан насоса. При следовании в часть проверяют работу приводов управления, тормозов.

ТО_пп –после тушения пожара по возвращении в пожарную часть. После тушения пожара должна быть восстановлена боевая готовность ПА. Емкости машин заполняются ГСМ и ОВ, заменяются пожарные рукава, выполняются все работы ЕТО.

Трудоемкость работ установлена экспериментально и составляет в среднем 110 чел.-мин. При полном составе боевого расчета равном 6 чел. продолжительность обслуживания не боле 20…25 мин. Ответственность за выполнение работ возложена на начальника караула.

ТО-1 проводится в пожарных частях. При его проведении выполняются все работы ЕТО и дополнительные работы, регламентированные для каждого типа ПА в «Наставлении по технической службе в ГПС МВД России».

ТО-1 проводится после общего пробега ПА, равного 1500 км (для специальных ПА после 1000 км), но не реже одного раза в месяц.

Общий Т_об пробег ПА определяют суммой

Т_об = Т_сп + 50t (3.13)

где: Т_сп – пробег ПА по спидометру, км; t – работа пожарного насоса, час.

Примерное распределение выполняемых работ боевыми расчетами показано на рис.13.18.

Для проведения ТО-1 ПА выводят из боевого расчета на 1-2 дня.

При ТО-1 может выявиться необходимость ремонта агрегатов. Такой текущий ремонт называют сопутствующим. Он проводится методом замены неисправного агрегата новым. Его объем не должен превышать 20% объема ТО-1.

Техническое обслуживание ПА производят в зоне обслуживания V гаража пожарной части (рис.13.19). Она включает пост мойки I, пост ТО II, мастерскую поста III, кладовую при мастерской IV. На посту в мастерской находится комплект приборов и средств для диагностических работ. Кроме того, имеется комплект различного оборудования и пособий, номенклатура которого и размещение показано на рис.13.19.

ТО-2 проводится после общего пробега ПА, равного 7000 км (для специальных ПА – 5000 км), но не реже одного раза в год. Постановка ПА на ТО-2 планируется. Обслуживание производится специалистами технических подразделений с участием водителей ПА. Трудоемкость обслуживания АЦ находится в пределах 55…75 чел.-ч. При этом на обслуживание шасси приходится 10-15% общей трудоемкости.

Для проведения ТО-2 пожарный автомобиль выводится из боевого расчета. Время пребывания ПА на обслуживании не должно превышать трех дней. Для ПА, находящихся в эксплуатации более 10 лет увеличивается время простоя до 5 суток.

ПА, прошедший ТО-2, получает руководитель и старший водитель подразделения по акту сдачи.

Пожарный автомобиль, прошедший ТО, должен отвечать всем требованиям технической документации.

Сезонное ТО_с. Нормативы трудоемкости ТО_с составляют от трудоемкости ТО-2:

для очень холодного климатического района – 50%;

для холодного климатического района – 30%;

для прочих климатических районов – 20%.

Ремонт ПА. Для ПА установлены основные агрегаты, базовые и основные детали в них. Например, основной агрегат – двигатель и сцепление. Базовой деталью для него является блок цилиндров, головка блока цилиндров, коленчатый вал и т.д., основные детали (см. Наставление по технической службе ГПС). Изложенная классификация важна для уяснения вида ремонтов.

В ГПС ремонт ПА подразделяется на следующие виды:

• для автомобилей: текущий, средний, капитальный;
• для агрегатов: текущий, капитальный.

Ремонты производят в пожарных частях и подразделениях технической службы (рис.13.20).

Текущий ремонт (ТР) выполняется для обеспечения работоспособности механизмов или замены отдельных агрегатов, в том числе, одного основного. Кроме того, выполняются крепежные, сварочные, слесарно-механические и другие работы.

Трудоемкость ТР находится в пределах от 15 чел.-ч/1000 км (ГАЗ-66 и др.) до 20,5 чел.-ч/1000 км (КамАЗ). Это в 2,5…3 раза больше планируемой трудоемкости на ТР базового шасси.

ТР может быть сопутствующим, выполняемым при проведении ТО-2, следовательно, его трудоемкость планируется. Кроме этого, он может проводиться по потребности, выявленной при эксплуатации или при контрольных осмотрах. ТР должен обеспечить безотказную работу отремонтированных изделий до очередного ТО-2.

Средний ремонт (СР) пожарного автомобиля предусматривается, если требуется капитальный ремонт двигателя. Возможна также замена нескольких агрегатов (в том числе, двух-четырех основных).

Пробег ПА до капитального ремонта двигателя находится в пределах 70000 (ГАЗ-66) до 130000 км (КамАЗ 43102, Урал-43202).

Трудоемкость работ при СР находится в пределах от 315 чел.-час (ГАЗ-66 и др.) до 450 чел.-ч (Урал-43202, КамАЗ). При этом до 50% трудоемкости требуется на ремонт шасси.

Время простоя ПА в среднем ремонте не должно превышать 30 календарных дней.

Капитальный ремонт (КР) пожарного автомобиля заключается в его полной разборке, замене или капитальном ремонте большинства агрегатов, систем, приборов.

Капитальному ремонту подвергается ПА, если их кузов, кабина, пожарный насос и не менее двух основных агрегатов базового шасси требуют капитального ремонта. Этот ремонт необходим также, если его техническое состояние неудовлетворительное по результатам диагностирования.

ПА, сдаваемые в КР должны быть в состоянии, позволяющем их передвижение своим ходом.

Агрегаты подвергаются КР в случае, если базовая и основные детали требуют ремонта, а также, если работоспособность агрегата не может быть восстановлена или восстановление экономически нецелесообразно при ТР.

Основным методом ремонта является агрегатный метод. По этому методу неисправный агрегат заменяется новым или отремонтированным.

Периодичность пробега ПА до капитального ремонта изменяется в пределах от 80000 км общего пробега (ГАЗ-66) до 170000 км общего пробега (ЗИЛ, КамАЗ). Трудоемкость КР находится в пределах от 520 чел.-ч (ГАЗ-66 и др.) до 800 чел.-ч (Урал 43202, КамАЗ, ЗИЛ-130). Это почти в два раза больше трудоемкости КР базового шасси.

Время простоя ПА в КР не должно превышать 60 календарных дней.

Отремонтированный ПА подвергается диагностированию или испытанию: автомобиль пробегом 2…5 км, а агрегат – работой, продолжительностью 0,5 часа.

Перед установкой на боевое дежурство ПА должен пройти обкатку. После среднего ремонта пробегом 150 км, а после КР – 400 км. В обоих случаях работа специального агрегата должна составлять 2 часа.

Ресурс АЦ, прошедшей капитальный ремонт, должен составлять не менее 50% от ресурса новой, а значение нормативной массы АЦ не должно превышать нормативный параметр более, чем на 1%.

Влияние природно-климатических условий на эксплуатацию ПА

Природно-климатические условия характеризуются состоянием дорог и рельефом местности., а также климатом в районах дислокации ПА.

Природные условия – дорожные условия и рельеф местности определяют режимы движения ПА. Дорожные условия характеризуются технической категорией дорог. Вид и качество дорожных покрытий неодинаковы в городах с различной численностью населения, в пригородных зонах и за их пределами. Важным является и рельеф местности, т.е. высота над уровнем моря. Сочетание дорожных условий и рельефа местности характеризуют категорию условий эксплуатации ПА.

В нашей стране различают пять таких категорий. Их классификация дана в табл.13.4.

Таблица 13.4

Дорожные покрытия:

Д₁ – цементобетон, асфальтобетон, брусчатка, мозаика;

Д₂ –битумоминеральные смеси (щебень или гравий, обработанные битумом);

Д₃ – щебень (гравий) без обработки, дегтебетон;

Д₄ –булыжник, колотый камень, грунт и малопрочный камень, обработанные вяжущими материалами, зимники;

Д₅ – грунт, укрепленный или улучшенный местными материалами; лежневое и бревенчатое покрытия;

Д₆ – естественные грунтовые дороги, временные внутрикарьерные и отвальные дороги, подъездные пути, не имеющие твердого покрытия.

Тип рельефа местности (определяется высотой над уровнем моря):

Р₁ – равнинный (до 200 м);

Р₂ – слабохолмистый (свыше 200 до 300 м);

Р₃ – холмистый (свыше 300 до 1000 м);

Р₄ – гористый (свыше 1000 до 2000 м);

Р₅ – горный (свыше 2000 м).

Состояние дорожного покрытия характеризуется сцеплением «j» колеса с дорогой и сопротивлением f его качению.

Сила тяги на колесах , как известно, может быть реализована при условии

j Gg ≥ P_к ≥ f Gg , (13.14)

при движении по горизонтальной дороге.

Величина j изменяется в широких пределах от 0,8 для асфальтобетонных дорог в сухом состоянии до 0,1, когда эта дорога обледенелая. При движении по асфальтовой дороге f = 0,015, а по песчаному грунту f = 0,3.

Следовательно, для реализации скоростных возможностей ПА необходимо тщательно обосновывать маршруты их следования по вызову, специально обучать водителей.

Категория условий эксплуатации оказывает большое влияние на режимы работы механизмов и систем ПА. Эти условия сказываются на интенсивности изнашивания рабочих поверхностей деталей, надежности их работы. В более тяжелых дорожных условиях потребуется уменьшение периодичности обслуживания, уменьшится пробег ПА до капитального ремонта и т.д.

Все нормативы по эксплуатации установлены для ПА, эксплуатируемых в третьей категории условий эксплуатации и умеренном климате в районе дислокации ПЧ.