Критическая скорость ПА по условиям управляемости -JУПР(м.с-1) определяется по следующей формуле:

JУПР = (((jУ 2 – f2) / tg q – f) L. Cos q. g)1/2, (47)

где jУ – коэффициент сцепления управляемых колес с дорогой, принимаемый в расчетах равным 0,6;

q – максимальный средний угол поворота управляемых колес ПА, обычно q = 0,62…0,7 рад. (35…400);

L – колесная база ПА, м.

JУПР = (((0,6 2 – 0,022) / tg 40 – 0,02) 4.347. cos 40. 9,8)1/2 = 3.79 м.с-1

Если ПА движется со скоростью большей, чем JУПР, то управляемые колеса будут проскальзывать в поперечном направлении и поворот их на еще больший угол не изменит общего направления движения.

Предельный радиус поворота при эластичных шинах – RЭ (м) определяется как:

RЭ = L / (tg (q – s1) + tg s2), (48)

где s1 и s2 – углы увода колес, соответственно, передней и задней оси, град:

s1 = Fs1 / åkУВ;

s2 = Fs2 / åkУВ, (49)

где kУВ – коэффициент сопротивления уводу одного колеса:

для грузовых kУВ = 800…1500 Н. град-1.

Предельные значения боковых сил на колесах передней – Fs1 и задней - Fs2 (Н) оси, при которых колеса катятся еще без бокового скольжения, определяются из выражений:

Fs1 = 0,4 j. G1;

Fs2 = 0,4 j. G2, (50)

где j – коэффициент сцепления колес с дорогой, принимаемый в расчетах равным 0,6;

G1, G2 – силы тяжести от полной массы ПА, приходящиеся, соответственно, на переднюю, заднюю ось автомобиля, Н.

Fs1 = 0,4. 0,6. 35033 = 8407,92 Н;

Fs2 = 0,4. 0,6. 81743,8 = 19618,5 Н;

s1 = 8407,92 / (1000 +1000) = 4,2 град.;

s2 = 19618,5 / (1000 +1000+1000+1000) = 4,91 град.;

RЭ = 4,347 / (tg (40 – 4,2) + tg 4,91) = 5,4 м.

Путем сравнения предельного радиуса поворота при эластичных шинах с радиусом поворота при жестких шинах определяют поворачиваемость ПА:

R= L / tg q. (51)

R= 4,347 / tg 40 = 5,2 м.

В данном случае RЭ больше R, поэтому можно сказать, что пожарная насосная станция обладает недостаточной поворачиваемостью.

В результате проведённых расчётов была спроектирована пожарная насосная станция, представленная на рисунке А1 и состоящяя из: кабины, двигателя с коробкой передач, топливных баков, шасси, отсеков для пожарного оборудования, двигателя насосной установки, насоса ПН-110. Более подробно поэлементный состав АЦ представлен в таблице 3.

В качестве базового шасси выбрано шасси типа «ЗИЛ – 4331». В качестве силового агрегата предлагается использовать наиболее удовлетворяющий по своим характеристикам, дизель «ЗИЛ 645 V 8 Д».

Разработанная АЦ отличается от аналогов модернизированным шасси, лучшими показателями подвижности и экономичности за счет наиболее полного соответствия современным тенденциям инженерного дизайна и использования двигателя ЗИЛ 645. Более подробный сравнительный анализ можно провести на основании численных значений представленных в таблице 2.

Проведенные расчеты показывают, что спроектированный автомобиль обладает удовлетворительными показателями тормозных свойств, устойчивости и управляемости и может быть рекомендован к использованию в частях МЧС и пожарной охраны.