Модернизация пожарной аварийно-спасательной техники

При движении автоцистерны и торможении жидкий груз перемещается в продольном направлении через отверстия в поперечных гасителях, образуя в каждом гладком отверстии струю. Расход и скорость жидкости при вытекании через отверстие определяется по следующим формулам:

Тогда мощность потока жидкости, вытекающей через выходное отверстие в гасителе, будет равна:

где γ - удельный вес, Н∕м3;

Q - расход жидкости, м3∕с;

υ - скорость истечения жидкости, м∕с;

μ - коэффициент расхода;

ω - площадь отверстия, м2;

Н0 - действующий напор, м;

φ - коэффициент скорости.

Максимальная величина результирующей силы давления жидкости Р в момент времени, когда жидкость вступает в ударное взаимодействие со стенкой цистерны, будет равна:

где МТ - масса жидкости, кг;

jТ - величина замедления при торможении.

Величина замедления при торможении зависит от коэффициента сцепления колеса с дорогой и равна jТ=φgg. Для асфальтобетонных сухих покрытий φg=0,7ч0,8. Отсюда jТ можно принять равным 7-8 м∕с2. Давление жидкости с учетом предыдущего выражения и площади поперечного сечения цистерны равно:

Исходя из анализа применяемых емкостей автоцистерны, можно принять площадь поперечного сечения цистерны 2 м2, а массу перевозимой жидкости 2500 кг.

Определим величину давления Р0:

С учетом соотношения, что 1 м напора равен 9806 Н∕м2, получим расчетную величину Н0:

Анализируя выражение мощности потока жидкости, можно сделать вывод, что при равенстве площадей ω и напоров Н0 кинетическая энергия и пропускная способность при истечении жидкости через отверстие в тонкой стенке и через насадки будет отличаться соответственно значениями коэффициента расхода μ и коэффициента скорости φ.

Значения φ для отверстия в тонкой стенке в среднем имеют большее значение по сравнению с внешним цилиндрическим насадком и составляют соответственно величины φт. с=0,97 и φнас=0,82.

Значения μ для отверстия в тонкой стенке в среднем имеют меньшее значение по сравнению с внешним цилиндрическим насадком и составляют соответственно величины μт. с=0,62 и μнас=0,82.

Если пропускная способность Q внешнего цилиндрического насадка будет больше по сравнению с отверстием в тонкой стенке, то кинетическая энергия струи вытекающей из цилиндрического насадка будет уже меньше, чем у отверстия в тонкой стенке.

Последнее соотношение объясняется тем, что μт. с φт. с2> μнас φнас2, т.е., подставив приведенные численные значения в это неравенство, получим 0,58 (т. с) >0,55 (нас).

Выполним сравнительный анализ потерь напора и коэффициентов скорости и расхода через гладкое отверстие и цилиндрический насадок. Потери напора при истечении из гладкого отверстия будут состоять:

− из потерь при перемещении жидкости через отверстие в тонкой стенке:

− потери при внезапном расширении струи от сжатого сечения:

где коэффициент потерь тонкой стенки;

коэффициент кинетической энергии.

Рассматривая значение этих потерь, можно определить величину коэффициента скорости:

Площадь струи в сжатом сечении ωс будет равна:

где коэффициент полного совершенного сжатия.

Тогда расход через отверстие равен:

Рассматривая истечение жидкости через перфорированное отверстие, как через насадок, определим величину коэффициента скорости по формуле:

где коэффициент сопротивления трения по длине, который можно определить с применением, приближенной эмпирической формулы Дарси:

Величина длины насадка L принимается при перфорации отверстия, равной:

где величина удлинения стенок насадка при деформации в процессе перфорирования отверстия;

коэффициент сопротивления отнесенный к скорости выхода, т.е.

где коэффициент сжатия внутри насадка.

Тогда

Принимая и выполнив преобразования, получим:

Из анализа вышеприведенных формул видно, что из-за дополнительных сопротивлений коэффициент скорости при истечении жидкости через насадок значительно меньше по сравнению с гладким отверстием. Поскольку коэффициент расхода , то расход жидкости Q через цилиндрический насадок будет равен:

Анализ выражений для расхода показывает, что расход жидкости из насадка будет больше по сравнению с расходом из гладкого отверстия. То есть можно сделать вывод, что за счет значительного увеличения дополнительного сопротивления в насадках перфорированных отверстий гасителей будет осуществляться более эффективное гашение колебаний жидкости по сравнению с гладкими отверстиями.

8. На новых МАЗах подвеску пожарной надстройки выполнить совместно с крыльями автомобиля, крылья прикрепить на кронштейн, а кронштейн - к раме.

9. В насосном отсеке всасывающий патрубок пожарного насоса выполнить так, чтобы при подсоединении всасывающего рукава дверцу отсека можно было закрывать. Дверца должна быть выполнена на завесах и открываться вверх с защитой водителя от атмосферных осадков, иметь остекление для контроля работы пожарного насоса при ее закрытии в зимнее время.

Автолестницы, автоколенчатые подъемники

1. Автолестницы и коленчатые подъемники относят к мобильным спасательным средствам, служащим для ликвидации ЧС на высоте. В настоящее время они обеспечивают проведение необходимых работ на высоте до 70 м. В связи с этим любые неисправности в работе данных автомобилей представляют угрозу жизни эвакуируемого населения и личного состава подразделений. Для своевременного предотвращения неисправностей, в гидроприводе и электроприводе установить узлы, позволяющие диагностировать устройство, обеспечивающее безопасность работы.