Дипломная (вкр): Проект пожарного аварийно-спасательного автомобиля

s = Р ∙ Dвн / (200 ∙ φ ∙ [σ] - Р) + с. (9.3)

где Р - давление внутри емкости. Па;

Dвн - внутренний диаметр резервуара, см;

φ - коэффициент прочности оболочки емкости, равный 0,7;

с - прибавка к расчетной толщине стенки, равная 1 мм;

[σ] - допускаемое напряжение, Па.

s = 2,1+1 = 3,1 ≈ 3,5

Для металлических конструкций принимаем толщину стенки 3,5 мм. В случае установки баков из полимерных материалов необходимо использовать жесткий каркас и внешнюю защиту.

10. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПРОЕКТА

Экономическую оценку проектируемого аварийно-спасательного автомобиля проведем по «Инструкции по определению экономической эффективности новой пожарной техники, пожарно-профилактических мероприятий в области пожарной защиты» разработанной ФГБУ ВНИИПО МЧС России на основе обязательного для всех ведомств документа-«Методика определения экономической эффективности использования в народном хозяйстве новой техники, изобретений и рационализаторских предложений» утвержденной Госкомитетом СССР по науке и технике, Госпланом СССР, Академией наук СССР и Госкомитетом по делам изобретений и открытий в 1977году,в которой учтены специфические особенности внедрения новой техники.

По вышеуказанной инструкции экономическую эффективность нового пожарного автомобиля определяем из сопоставления приведенных затрат производства базовой(прототипа) и проектируемой спкциальной пожарной машины.

В общем случае расчет денежных затрат производим по формуле:

З = С + ЕН∙К, (10.1)

где З - приведенные затраты на единицу продукции, руб.;

С - себестоимость единицы продукции, руб.;

К - удельные капитальные вложения в производственные фонды, руб.;

ЕН - нормативный коэффициент капитальных вложений.

Таким образом, приведенные затраты представляют сумму себестоимости и нормативной прибыли.

При оценке экономической эффективности внедрения новой пожарной техники необходимо привести в сопоставимый вид качественные показатели базовой и новой машины.

Для этого находим коэффициент эквивалентности, который по каждому виду пожарной техники определяется как средневзвешенный арифметический показатель, где каждая составляющая качества взвешивается по коэффициенту значимости, определенному экспертным методом.

Таким образом, годовой экономический эффект от внедрения нового аварийно-спасательного автомобиля - АСА определяем по нижеследующей формуле:

Э ={З1∙Кэ∙(Р1+Ен)/(Р2+Ен)+[(И1∙Кэ-И2)-Ен(К2-К1)]/(Р2+Ен)-З2}А2, (10.2)

где З1 ,З2 - приведенные затраты единицы, соответственно, базавой и новой модели автомобиля, руб.;

Кэ - коэффициент эквивалентности;

(Р1+Ен)/(Р2+Ен) - коэффициент учета изменения срока службы новой техники по сравнению с базовой;

Р1, Р2 - доли отчислений от балансовой стоимости на полное восстановление базовой и новой техники;

И1, И2 - годовые эксплуатационные издержки потребителя при использовании сравниваемых вариантов, руб.;

К1, К2 - сопутствующие капитальные вложения потребителя по сравниваемым вариантам, руб.;

А2 - годовой объем внедрения, ед.

На основании вышеприведенной методики приведем расчет экономической эффективности от создания и использования при тушении пожаров и проведении аварийно-спасательных работ спроектированного пожарного автомобиля АСА-20М на шасси Урал 6370 с экономическим дизельным двигателем ЯМЗ-238. В качестве базового варианта принимаем аварийно-спасательного автомобиля АСА-20 на таком же шасси, но с менее экономичным дизельным двигателем КамАЗ-740.

Технико-экономические показатели сравниваемых моделей пожарных аварийно-спасательных машин представлены в таблице 10.

Таблица 10 - Технико-экономические показатели сравниваемых моделей аварийно-спасательных пожарных автомобилей

Примечание: Одновременно машина может вывозить 2 сменных модуля тушения. Для подачи пены от пенного модуля используется вода, подаваемая насосом другой пожарной машины или сухотрубом.

Из таблицы 10 видно, что новая пожарная машина АСА при сопоставимой с прототипом полной массе и более экономичном дизельном двигателе развивает большую скорость движения и вывозит различные модули тушения, значительно расширяющие область использования машины и делающие ее более универсальной.

При определении экономической эффективности необходимо учитывать качественные показатели в сочетании с экономическими. В данном случае увеличение затрат, связанных с внедрением новой пожарной машины АСА, обоснованно повышением ее качества и оснащенностью различными по назначению сменными модулями.

Показатели качества отражает коэффициент эквивалентности, который согласно инструкции ВНИИПО можно определить по следующей формуле:

Кэ=(Ne2∙GA1/Ne1∙GA2)∙α1+(Q2/Q1)∙α2+(П02/П01+НН2/НН1)∙α3+(V2/V1)∙α4, (10.4)

где Ne1,Ne2 - эффективная максимальная мощность двигателя, кВт (л.с);

GA1,GA2 - полная масса, кг;

Q1,Q2 - общий объем вывозимых огнетушащих средств, л;

П01,П02 - максимальная подача огнетушащих средств, л∙с-1;

V1,V2 - максимальная скорость движения, км∙ч-1;

НН1,НН2 - ступенчатость насоса;

α1… α4 - коэффициент значимости показателей качества.

Здесь индекс 1 принадлежит параметрам базового АСА, а индекс 2 - нового спроектированного аварийно-спасательного автомобиля.

По формуле (10.3) рассчитываем коэффициент эквивалентности без учета вывозимого в сменных модулях оборудования и огнетушащих веществ:

Кэ=176∙15100/191∙15300)0,24+(60/60)0,29+(25/25)0,13+(1/1)0,13+

+(100/85)0,21=1,02

Подставляем полученный коэффициент эквивалентности в формулу (10.2) и получаем годовой экономический эффект от создания и использования нового пожарного аварийно-спасательного автомобиля АСА-20М:

Э=[379000∙1,02∙1,0+(45408∙1,02-45505)/(0,0627+0,15)-382000]100=

=(386580+3813,63-382000)100=839363 руб.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Таким образом, в соответствии с выданным заданием спроектирован пожарный аварийно-спасательный автомобиль, отвечающий современным требованиям и учитывающий основные тенденции развития пожарного машиностроения. В основу концепции спроектированной машины заложена экономичность, минимальные затраты на проектирование, изготовление и ее эксплуатацию.

В качестве прототипа выбран автомобиль АСА-20 на шасси УРАЛ-6370, по своим техническим параметрам отвечающий требованиям, предъявляемым к современным аварийно-спасательным автомобилям. Указанное шасси имеет достаточный запас по грузоподъемности и легко может быть приспособлено для эксплуатации совместно со сменными модулями.

Выбранный тип дизельного двигателя марки ЯМЗ-238 позволяет на 15 % снизить путевой расход топлива на каждые 100 км и обеспечить при этом более высокую эксплуатационную скорость машины, достигающую на пятой передачи 100 км·ч-1.

Проведенный в проекте компоновочный расчет показал, что на переднюю управляемую ось автомобиля приходится 26 % от полной нагрузки, а на заднюю тележку - 74 %, что при колесной базе равной 3340 мм до оси среднего моста обеспечивает хорошую управляемость и достаточное сцепление ведущих колес с дорогой.

Полученные по результатам расчетов координаты центра тяжести, в частности, его высота равная 1,29 м, свидетельствуют о хорошей поперечной устойчивости спроектированного автомобиля, особенно на поворотах и дорогах с поперечным уклоном (косогорах).

Сохраняя основные тактико-технические показатели прототипа, спроектированный АСА имеет в значительной степени расширенный спектр выполняемых работ, а следовательно, повышенную эффективность использования. Наличие сменных модулей, способных тушить локальные возгорания, позволяет по новому взглянуть ни тактику использования машин тяжелого класса. В некоторых случаях это позволит совсем отказаться от привлечения автоцистерн, автомобилей газового или порошкового тушения.

За счет применения сменных модулей универсальность использования спроектированного автомобиля возрастает. Такой машиной можно одновременно осуществлять тушение и производить аварийно-спасательные и восстановительные работы.

Необходимо отметить, что спроектированный автомобиль достигает заданной максимальной скорости 27,5 м·с-1 ≈ 100 км·ч-1 на нисходящем участке кривой мощностной характеристики. Однако разгон при падении мощности приводит к перерасходу топлива. Поэтому рекомендуемая скорость движения машины, из условий экономичности и безопасности должна находиться в пределах 85... 90 км·ч-1.

Проведенные расчеты показывают, что спроектированный автомобиль, благодаря правильной компоновке и распределению нагрузки по осям, обладает хорошими показателями тормозных свойств, устойчивости и управляемости, удовлетворяющими международным нормам безопасности.

С экономической точки зрения эффект от внедрения спроектированного аварийно-спасательного автомобиля может составить 839363 рублей в год. При задействовании при тушении пожаров вывозимых сменных модулей, экономический эффект от эксплуатации машины будет значительно выше.

пожарный автомобиль аварийный конструирование

СПИСОК использованной литературы

1. ФЗ «Об аварийно-спасательных службах и статусе спасателей». - Собрание законодательства Российской Федерации, 1995, №35, ст.3503.

2. Приказ МЧС от 25 июля 2006 года № 425 «Об утверждении норм табельной положенности пожарно-технического вооружения и аварийно-спасательного оборудования для основных и специальных пожарных автомобилей изготавливаемых с 2006 года»

3. Приказ МЧС от 31 декабря 2002 года № 630 «Об утверждении и введение в действие правил охраны труда в подразделениях Государственной противопожарной службы МЧС России» (ПОТРО-01-2002)

4. НПБ-163-97 Пожарная техника. Основные пожарные автомобили. Общие технические требования. Методы испытаний. ВНИИПО МВД России. 1997г. - 105 с.

5. НПБ-176-98 Техника пожарная. Насосы центробежные пожарные. Общие технические требования. Методы испытаний. ВНИИПО МВД России. 1998.-18 с.

6. НПБ-181-99 Автоцистерны пожарные и их составные части. Выпуск из ремонта. Общие технические требования. Методы испытаний.: ВНИИПО МВД России. 1999г.-28 с.

7. НПБ 180-99. Пожарная техника. Автомобили пожарные. Разработка и постановка на производство. - М.:ГУГПС, ФГУ ВНИИПО МВД России, 1999 -27 с.

8. НПБ 307-2002. Автомобили пожарные. Номенклатура показателей. - М.: ВНИИПО, 2003. - 45 с.

9. ГОСТ 12.2.037-78. Техника пожарная. Требования безопасности.

10.ГОСТ 12.2.047 - 86. ССБТ Техника пожарная. Требования и определения.

11.ГОСТ 12.4. 009 - 85. ССБТ. Пожарная техника для защиты объектов.

12.Пожарные автомобили предприятий России. Сборник нормативных документов. Выпуск 8. - М.: ФГУ ВНИИПО МВД России, 2000.

13.Автомобильный справочник НИИАТ.- М.: Транспорт, 1989.-220 с.

14.Безбородько М.Д. Пожарная техника. М.: АГПС МЧС России, 2004 г. 550 с.

15.Вильмер Я.М., Ковалев Я.Г., Некрасов Б.В. Справочное пособие по гидравлике, гидромашинам и гидроприводам.-М.: Машиностроение, 1975г.

16.Орлов П.И. Основы конструирования. В 2-х кн. Кн. 1. Изд. 3-е, испр. - М.: Машиностроение, 1988 г. - 560 с.

17.Я.С. Повзик Справочник руководителя тушения пожара.-М.: ЗАО «СПЕЦТЕХНИКА», 2000 г.-361с.

18.Яковенко Ю.Ф. Современные пожарные автомобили. - М.: Стройиздат, 1988.-352 с: ил.

19.НПБ-163-97 Пожарная техника. Основные пожарные автомобили. Общие технические требования. Методы испытаний. ВНИИПО МВД России. 1997.-105 с.

20.Каталог. Продукция, выпускаемая Варгашиским заводом противопожарного и специального оборудования. ФГУП«ВЩ и СО»2001 г.-15 с.

21.http://pozarniy.ru/news(дата обращения 12.03.2012).

.http://mchs.gov.ru/Upload/2.6(дата обращения 15.03.2012).