- •ОГЛАВЛЕНИЕ
- •ПРЕДИСЛОВИЕ
- •1. КРАТКИЙ ОЧЕРК РАЗВИТИЯ ПОЖАРНОЙ ТЕХНИКИ
- •2. ПОЖАРНЫЕ АВТОМОБИЛИ. ОПРЕДЕЛЕНИЕ И КЛАССИФИКАЦИЯ
- •4. ЗАДАЧИ КУРСА «ПОЖАРНАЯ ТЕХНИКА»
- •Глава 1. БОЕВАЯ ОДЕЖДА ПОЖАРНЫХ, ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ПЕРВООЧЕРЕДНЫХ АВАРИЙНО-СПАСАТЕЛЬНЫХ РАБОТ
- •1.1. Боевая одежда и снаряжение пожарных
- •1.2. Теплоотражательные и теплоизоляционные костюмы
- •1.3. Оборудование и инструмент для самоспасания и спасания людей
- •1.4. Инструмент для выполнения первоочередных аварийно-спасательных работ
- •1.5. Аварийно-спасательный инструмент с гидроприводом
- •1.6. Особенности размещения ПТВ
- •Глава 2. ПОЖАРНЫЕ НАСОСЫ
- •2.1. Основные определения и классификация насосов
- •2.2. Объемные насосы
- •2.3. Струйные насосы
- •2.4. Пожарные центробежные насосы серии ПН
- •2.5. Пожарные центробежные насосы (ПЦН)
- •2.6. Вакуумные системы пожарных насосов
- •2.7. Неисправности центробежных насосов и их обслуживание
- •Глава 3. ПОЖАРНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ВООРУЖЕНИЕ ДЛЯ ПОДАЧИ ОГНЕТУШАЩИХ ВЕЩЕСТВ В ОЧАГ ПОЖАРА
- •3.1. Пожарные рукава
- •3.2. Гидравлическое оборудование
- •3.3. Приборы и аппараты для получения воздушно-механической пены
- •Глава 4. ОГНЕТУШИТЕЛИ
- •4.1. Классификация огнетушителей и методы оценки их огнетушащей способности
- •4.2. Газовые огнетушители
- •4.3. Порошковые огнетушители
- •4.5. Огнетушители аэрозольные
- •4.6. Выбор, размещение и техническое обслуживание огнетушителей
- •Раздел 2. ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ КОНСТРУКЦИЙ ПОЖАРНЫХ АВТОМОБИЛЕЙ
- •Глава 5. БАЗОВЫЕ ТРАНСПОРТНЫЕ СРЕДСТВА ПА
- •5.1. Общие требования к ПА
- •5.2. Требования к ПА общего применения
- •5.3. Базовые транспортные средства и двигатели пожарных автомобилей
- •5.4. Трансмиссии и приводы управления ПА
- •Глава 6. ЭЛЕМЕНТЫ ТЕОРИИ ДВИЖЕНИЯ ПОЖАРНОГО АВТОМОБИЛЯ
- •6.1. Тягово-скоростные свойства пожарного автомобиля
- •6.1.1. Тяговая сила ведущих колес
- •6.1.2. Сила сопротивления качению колес пожарного автомобиля
- •6.1.4. Сила сопротивления воздуха
- •6.1.5. Сила инерции
- •6.1.6. Нормальные реакции опорной поверхности колес
- •6.1.7. Уравнение силового баланса пожарного автомобиля
- •6.1.9. Динамическая характеристика пожарного автомобиля
- •6.1.10. Разгон пожарного автомобиля
- •6.2. Аварийная безопасность пожарного автомобиля
- •6.2.1. Тормозные свойства пожарного автомобиля
- •6.2.2. Устойчивость и управляемость пожарного автомобиля
- •6.3. Проходимость и маневренность пожарного автомобиля
- •Глава 7. НАСОСНЫЕ УСТАНОВКИ
- •7.1. Требования к насосным установкам
- •7.2. Арматура водопенных коммуникаций пожарных автоцистерн
- •7.3. Водопенные коммуникации АЦ
- •7.5. Компоновка пожарных автомобилей
- •7.6. Дополнительное электрооборудование
- •Раздел 3. ОСНОВНЫЕ И СПЕЦИАЛЬНЫЕ ПОЖАРНЫЕ АВТОМОБИЛИ
- •Глава 8. ОСНОВНЫЕ ПОЖАРНЫЕ АВТОМОБИЛИ ОБЩЕГО ПРИМЕНЕНИЯ
- •8.1. Пожарные автоцистерны и автонасосы
- •8.2. Автомобили насосно-рукавные пожарные
- •8.3. Работа на пожарных автомобилях
- •8.4. Анализ автоцистерн нового поколения
- •8.5. Автомобили первой помощи пожарные (АПП)
- •8.6. Мотопомпы
- •Глава 9. ОСНОВНЫЕ ПА ЦЕЛЕВОГО ПРИМЕНЕНИЯ
- •9.1. Пожарные насосные станции
- •9.2. Пожарные автомобили рукавные
- •9.3. Аэродромные пожарные автомобили
- •9.5. Пожарные автомобили порошкового тушения
- •9.6. Пожарные автомобили комбинированного тушения
- •9.7. Автомобили газового тушения
- •9.8. Автомобили газоводяного тушения
- •Глава 10. СПЕЦИАЛЬНЫЕ И ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ ПОЖАРНЫЕ АВТОМОБИЛИ (СПА) И ДРУГАЯ ПОЖАРНАЯ ТЕХНИКА
- •10.1. Пожарные автомобили ГДЗС
- •10.4. Пожарные автомобили связи и освещения
- •10.5. Автомобили штабные
- •10.6. Пожарная техника на базе летательных аппаратов, судов и железнодорожных средств
- •10.7. Техника, приспособленная для тушения пожаров
- •11.1. Общие положения
- •11.2. Особенности устройства механизмов АЛ
- •11.3. Управление механизмами АЛ и АПК
- •11.4. Безопасность работы на АЛ
- •11.5. Обеспечение технической готовности и надежной работы АЛ
- •11.6. Пожарные автоподъемники
- •Глава 12. ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЖАРНОЙ ТЕХНИКИ
- •12.2. Разработка и постановка пожарного автомобиля на производство
- •Разработка технического задания
- •Глава 13. ЭКСПЛУАТАЦИЯ ПОЖАРНОЙ ТЕХНИКИ
- •13.1. Изменение технического состояния систем и механизмов ПА
- •13.2. Методы оценки надежности и качества ПА
- •13.3. Система технического обслуживания и ремонта пожарных автомобилей
- •13.4. Влияние природно-климатических условий на эксплуатацию ПА
- •13.5. Техническое диагностирование
- •Глава 14. ОРГАНИЗАЦИЯ И ЗАДАЧИ ТЕХНИЧЕСКОЙ СЛУЖБЫ
- •14.1 Техническая служба как система управления
- •14.2. Организация работы пожарных отрядов (частей) технической службы
- •14.3. Организация эксплуатации пожарных рукавов
- •Глава 15. ОБЕСПЕЧЕНИЕ БОЕВОЙ СПОСОБНОСТИ ПОЖАРНЫХ ЧАСТЕЙ
- •15.1. Обоснование потребности в пожарной технической продукции
- •15.2. Приемка и списание пожарной техники
- •15.3. Охрана труда пожарных
- •15.5. Техническая подготовка пожарных
- •15.6. Экологическая опасность пожарных автомобилей
- •Глава 16. ОСНОВЫ СЕРТИФИКАЦИИ ПРОДУКЦИИ, РАБОТ И УСЛУГ
- •16.1. Методическая база сертификации
- •16.2. Организация сертификации
- •16.3. Цели сертификации. Оформление сертификата
- •16.4. Инспекционный контроль использования сертификата
- •ЛИТЕРАТУРА
Устранить изнашивание деталей механизмов невозможно. Однако его можно замедлить рациональным режимом их работы и своевременным обслуживанием. Поэтому важным является умение определять техническое состояние механизмов и ПА в целом.
13.2. 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, но недостаточные условия создания качественных изделий. 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 судят по одному или нескольким параметрам или показателям, определяющим ее 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 необходимо использовать 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.
436
Безотказность. Изделие, выполняющее свои функции в установленных параметрах, работоспособно. Нарушение работоспособности назы-
вают отказом.
Причинами отказов являются случайные или закономерные изменения в изделиях. Например, повреждение пожарного напорного рукава на пожаре падающим 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.
Рис. 13.12. Классификация отказов машин
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 безотказ-
ностью.
Безотказность ремонтируемых изделий оценивается наработкой на отказ То, ч (км)
437
|
N |
|
|
|
То |
ti |
|
|
|
1 |
, |
(13.4) |
||
r |
||||
|
|
|
где ti – 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 их безотказной работы, %
Ð(t) |
N (t) |
100 , |
(13.5) |
|
N |
||||
|
|
|
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 в промышленном производстве существуют жесттребования по безотказности изделий. Так, в Нормах пожарной безопасности установлена гамма-
|
|
|
|
|
|
|
процентная ( = 80%) нара- |
|
|
|
|
|
|
|
ботка пожарного насоса и его |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
привода до отказа, которая |
|
|
|
|
|
|
|
должна быть не менее 150 ч |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
для насоса типа ПН-40УВ и |
|
2 |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
200 ч для насосов НЦП. Гам- |
||
1 |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
ма-процентный ( = 80%) ре- |
|
3 |
|
сурс специальных агрегатов |
4до первого капитального ремонта ПА должно быть не менее 1500 ч.
Кроме безотказности оценивается ремонтопригодность, сохраняемость и дол-
говечность. Ремонтопригод-
ность – свойство изделия, заключающееся в приспособленности к предупреждению,
обнаружению и устранению отказов путем проведения ремонтов или технического обслуживания. Оценивается она средним временем восстановления работоспособности изделия, ч,
438
|
m |
|
|
|
Òâ |
i |
|
|
|
1 |
, |
(13.6) |
||
m |
||||
|
|
|
где m – количество восстанавливаемых изделий; i – продолжительность восстановления.
Сохраняемость. Свойство изделия сохранять работоспособное состояние во время и после хранения. Оценивается по Т0 и Тв.
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 гаммапроцентный ресурс до капитального ремонта. Например, при = 80 % не менее 80 % всех изделий должны быть работоспособными до капитального ремонта.
Комплексные показатели надежности. Сопоставляя Т0 и Тв, трудно однозначно оценивать надежность, поэтому введены комплексные показатели:
коэффициент готовности |
Êã |
Ò0 |
; |
Ò Ò |
|||
|
|
0 Â |
|
коэффициент технического использования
Ê ò.è |
|
tñóì |
|
(13.7) |
tñóì |
tðåì |
|
||
|
tîáñ |
где tсум – суммарная наработка всех объектов; tрем – суммарное время простоев при ремонте; tобс – суммарное время обслуживания, Ко.г – коэффициент оперативной готовности
Ко.г = Кг Р(t). |
(13.8) |
Необходимым является следующее требование: в течение средней продолжительности тушения пожара, равной 2 ч, не должно быть отказов пожарной техники. Это оценивается коэффициентом оперативной готовности
Ко.г = Кг 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 при эксплуатации (рис. 13.14).
При проектировании пожарной техники требуемый уровень надежности обеспечивается: рациональной схемой устройств или механизмов, использованием стандартных деталей. Кроме того, предусматривается огра-
439
ничение режимов использования и введение в конструкцию ограничительных устройств и т.д.
Вобсуждении эскизных и рабочих проектов принимают участие специалисты ПО. Они проверяют выполнение требований технических условий в проектах.
Впроизводстве ПА контроль осуществляет военная приемка из представителей ГУ ГПС. Под их руководством производятся заводские испытания выпускаемых машин.
РАЗРАБОТКА ТУ |
|
|
НА НОВЫЕ ИЗДЕЛИЯ |
|
|
Требования по надежности |
Обоснование ТУ для совершенст- |
|
|
||
|
вования конструкции |
|
КОНСТРУИРОВАНИЕ |
Совершенствование конструкции |
|
Обоснование теоретической |
||
в целях повышения надежности |
||
надежности |
||
|
||
|
Устранение дефектов |
|
ПРОИЗВОДСТВО |
производства |
|
Обеспечение фактической |
Корректировка объема и перио- |
|
надежности |
||
|
дичности обслуживания |
|
|
Определение номенклатуры запас- |
|
ЭКСПЛУАТАЦИЯ |
ных частей |
|
Оценка надежности |
Совершенствование методов диаг- |
|
|
ностики |
|
|
Совершенствование технической |
|
УСТАНОВЛЕНИЕ |
подготовки |
|
ПОКАЗАТЕЛЕЙ |
|
|
НАДЕЖНОСТИ |
Мероприятия по поддержанию на- |
|
безопасность; |
||
дежности |
||
ремонтопригодность; |
||
|
||
долговечность; |
Предложения по повышению на- |
|
сохраняемость |
||
|
дежности |
Рис. 13.14. Влияние оценки надежности на совершенствование пожарной техники
Приемосдаточным, периодическим испытаниям и испытаниям установочной серии подвергается продукция, выпускаемая серийно.
Оценка надежности и ее поддержание осуществляется при эксплуатации. На основании обобщения надежности, проводимой исследователями, разрабатывается комплекс мероприятий, перечисленных в правой части рис. 13.14. Разработка этих мероприятий – основа управления надежностью.
440
Оценка качества изделий. Качество продукции – это совокупность свойств, обусловливающих ее способность удовлетворять определенные потребности в соответствии с ее назначением.
Для оценки качества ПТ приняты три уровня: нулевой, первый и второй. Поэтому оцениваются комплексные показатели, групповые и единичные.
Единичные показатели оценивают следующим образом:
q |
|
Fi |
1 èëè |
q |
|
Fiv |
1 |
, |
(13.10) |
|
|
||||||||
i |
|
Fiv |
|
i |
|
Fi |
|||
|
|
|
|
|
|
|
где i – число принятых к оценке показателей; Fi и Fiν – значения оцениваемого (i) и базового (iν) показателя.
Для всех показателей qi устанавливают (экспертным путем) их значимость (весомость mi , табл. 13.2). При этом сумма всех ∑mi = 1.
Если часть qi > 1, а часть qi < 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 определяется при установлении суммарного полезного эффекта от эксплуатации изделия и затрат на его изготовление. Его вычисляют по формуле
jò |
|
Ï |
, |
(13.11) |
Ç (t) Ç |
||||
|
ñ |
ý |
|
|
где П∑ – суммарный полезный годовой эффект, руб/м3; Зс – суммарные капитальные затраты на изготовлении продукции, руб.; Зэ – суммарные годовые эксплуатационные затраты, руб.; φ(f) – поправочный коэффициент (см.
табл. 13.3).
|
|
|
|
|
|
Таблица 13.2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Показатели |
|
Коэффициенты весомости |
Примечание |
||||
j |
|
M j |
i |
mi |
|||
Назначения |
1 |
|
0,20 |
|
|
Классификационные |
|
Масса |
|
|
|
|
|
показатели |
|
Колесная формула |
|
|
|
|
|
|
|
Компоновочная схема |
|
|
|
|
|
|
|
Число мест боевого расчета |
|
|
|
1 |
0,012 |
|
|
Удельная мощность |
|
|
|
14 |
|
||
Максимальная скорость |
|
|
|
2 |
0,039 |
mi M j |
0,20 |
Габаритная длина и высота |
|
|
|
14 |
0,010 |
i 1 |
|
|
|
|
|
|
|||
Надежности |
2 |
|
0,18 |
1 |
0,072 |
|
|
Коэффициент оперативной |
|
|
|
|
|
||
готовности |
|
|
|
|
|
|
|
Средний ресурс до капи- |
|
|
|
2 |
0,057 |
3 |
|
тального ремонта |
|
|
|
|
|
mi Ì |
j 0,18 |
Средний срок до списания |
|
|
|
3 |
0,051 |
i 1 |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
441 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Окончание табл. 13.2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Показатели |
|
Коэффициенты весомости |
|
Примечание |
||||
j |
|
M j |
|
i |
mi |
|
||
Эргономические |
3 |
|
0,16 |
1 |
0,012 |
|
|
|
Уровень освещенности в |
|
|
|
|
|
|||
кабине |
|
|
|
|
|
|
|
|
Усилия, прикладываемые к |
|
|
|
15 |
0,012 |
|
|
|
органам управления лафет- |
|
|
|
|
|
|
|
|
ными стволами |
|
|
|
|
|
|
|
|
Эстетические |
4 |
|
0,13 |
1-3 |
0,04-0,05 |
|
||
Технологичности |
5 |
|
0,14 |
1-5 |
0,001- |
|
||
|
|
|
|
|
|
0,063 |
|
|
Унификации и стандарти- |
6 |
|
0,12 |
1-3 |
0,036- |
|
||
зации |
|
|
|
|
|
0,042 |
|
|
Патентно-правовые |
7 |
|
0,07 |
1-2 |
0,034- |
|
||
|
|
|
|
|
|
0,036 |
|
|
|
|
|
|
|
|
7 M j |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
j 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 13.3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Срок службы, год |
|
|
|
|
|
|
|
φ(f) |
1 |
|
|
|
|
|
|
1,000 |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
0,539 |
|
5 |
|
|
|
|
|
|
0,262 |
|
10 |
|
|
|
|
|
|
0,174 |
|
15 |
|
|
|
|
|
|
0,149 |
Средневзвешенный арифметический показатель качества. Для пожарных автомобилей принято семь К обобщенных групповых показателей с коэффициентами весомости Мj: назначения, надежности, эргономические, эстетические, технологичности, унификации, стандартизации и патентно-правовые. Показатели весомости определяются
экспертами, они должны отвечать условию j = l, а также ∑mi = Mj, 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
Qj |
Fj |
1 |
или Qj |
Fjv |
1, |
Fjv |
|
||||
|
|
|
Fj |
где j = 1 - 7 – число принятых в оценке показателей; Fj – значение j-го показателя оцениваемого изделия; Fjv – значение j-го базового показателя.
442