Мобільний пристрій для пожежно-рятувальних робіт з багатоповерхівок

Реферат: Даний винахід стосується підйомно-транспортного машинобудування, а саме пристроїв доставки пожежних і засобів гасіння пожежі в будинках підвищеної поверховості, а також евакуації людей, що терплять нещастя при пожежі. Може бути використаний при обслуговуванні і ремонті висотних будинків і споруд, а також в комунікаційній сфері для швидкого наведення зв'язку в незвичайних обставинах. Мобільний пристрій для виконання пожежно-рятувальних робіт містить транспортний засіб з аутригером, на якому встановлена рама пантографного типу, керована гідроциліндрами, площадку для людей і вантажів, яка рухомо закріплена на верхній частині рами, та огорожу на площадці для безпеки знаходження на ній людей. Рама має ромбовидну форму у поперечному перерізі та складена з двох однакових рівносторонніх трикутників. На площадці для людей і вантажів закріплена поворотна відносно площадки рама, яка має горизонтальну і вертикальну напрямні, до яких за допомогою підшипникової опори закріплено розсувний місток з пантографним механізмом, який керований приводом для зміни його довжини. Поворотна рама закріплена нерухомо на валу, який UA 109726 C2 (12) UA 109726 C2 обертається на опорі площадки та опирається на площадку за допомогою опорного підшипника і кулі. Всередині рухомої ромбовидної рами розміщені котушка зі шлангом та котушка з живильним кабелем для освітлення, а на площадці розміщений лафетний ствол або пінний вогнегасник. Технічний результат полягає у отриманні мобільного багатофункціонального підйомного пристрою збільшеної стійкості та вантажопідйомності, з більш жорсткою рамою змінних розмірів у транспортному і робочому положенні, з трансформуванням розмірів з великою швидкістю і наявністю можливості з'єднання пристрою з об'єктом рятувальних робіт на достатній відстані. UA 109726 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до підйомно-транспортного машинобудування, а саме до пристроїв доставки пожежних і засобів гасіння пожежі в будинки підвищеної поверховості, а також евакуації людей, що і терплять нещастя при пожежі. Може бути використаний при обслуговуванні і ремонті висотних будинків і споруд, а також в комунікаційній сфері для швидкого наведення зв'язку в незвичайних обставинах. Відомий автомобіль [1], що містить раму ножичного типу з площадкою зверху з канатноблочним приводом для розгортання рами. Рама складається з двох паралельних сторін у вигляді багаторазових паралелограмів, з'єднаних між собою важелями. Недоліком, що знижує його ефективність, є мала жорсткість рами в перпендикулярній до стінок площини. Ця вада присутня у всіх відомих сьогодні ножичних підйомників, тому висота підйому досить обмежена. Відомий автомобіль [2], що містить розташований на шасі підйомний пристрій, змонтований на опорі, з поворотною стійкою та гідравлічним приводом, стріла підйомного пристрою виконана телескопічною та складається з телескопічного бокового коліна, чотирьох секцій стріли, стріли люльки. Розкриття верхнього коліна, рухи стрілою люльки здійснюються гідроциліндрами. Недоліком цього пожежного автомобіля є наявність телескопічної стріли з коліном і люлькою, керованими гідроциліндрами змушують по всій довжині стріли аж до люльки прокладати маслопроводи високого тиску, крім того ця конструкція не забезпечує швидкого розкривання системи. Час розкривання в найсучасніших конструкціях такого типу (Бронто) 220 сек, а складення 180-200 сек. Наявність підйомно-поворотного пристрою на нижній платформі як і конструкція стріли приводять до значного збільшення маси пожежного автомобіля. Взагалі прийняті сучасні компонування пожежно-рятувальних підйомників передових фірм (Бронто, VHMA і інші) приводять до збільшення маси обладнання. Так, наприклад, Bronto Skylіft F68HLA має повну масу 45 т, із них шасі має масу 11,25 т, а навісне обладнання 33,95 т, в той час, як показують розрахунки, пристрій який пропонується, при висоті підйому 70 м і вантажопідйомності 600 кг буде мати масу обладнання до 9 т, тому що пропонується зовсім друге компонування. Можливо привести і інші приклади (Bronto Sкy1іft S 104 НLA - маса 62 т; Вronto Skylift S 112 HLA - маса 75 т). Ціна нового пристрою, як показують розрахунки, в багато разів менше існуючих аналогів. Відомий пристрій [3], "Dispositif a structure auto-extensible" (Здатність структури до авторозширення), рама якого складається з сторін складених із "нюрнберзьких ножиць" трикутного перерізу з центральною телескопічною стійкою. Недоліком, що знижує ефективність його роботи, є саме телескопічна стійка, яка може розгортатися досить повільно зa допомогою гідравліки (figure 5В, 12А), тому що заповнення потребує багато часу. Необхідно мати дуже потужні насоси з великою продуктивністю. Маса телескопічної стійки дуже велика, висота в транспортному виді не може перевищувати 3 метрів, тому використовуватися може як стаціонарний пристрій, тому що при установці на транспортному засобі висота підйому буде дуже обмежена і час на розгортання дуже великий. Крім того при цій конструкції з центральною телескопічною стійкою треба мати три напрямні, коли без неї при закріпленні одного кута потрібно дві напрямні. Ланцюги "нюрнберзьких ножиць" на транспортному засобі не можуть перевищувати 2,5 м. При розгортанні рама зближується дуже з стійкою і ceнс стійкості втрачається. Як видно з фіг. 6 пристрій призначався для стаціонарного, а не мобільного призначення. Найбільш близьким до пропонованого рішення є пристрій [4], що містить: транспортний засіб з аутригерами; раму пантографного типу, керовану гідроциліндрами; площадки для людей і вантажів. Недоліком, що знижує ефективність його роботи, є занижена стійкість (розрахована по формулі Єйлера), неможливість збільшення висоти підйому за рахунок зниження нижньої площадки до рівня осей транспортного засобу при короткій його базі і можливості тим збільшити висоту рами у транспортному положенні, неможливість використання при розташуванні на відстані від об'єкта пожежі з якихось причин, які унеможливлюють наближення до нього, що знижує ефективність цього пристрою. Поставлена задача: створити мобільний багатофункціональний підйомний пристрій збільшеної вантажопідйомності, із значним збільшенням стійкості і висоти підйому, з більш жорсткою рамою змінних розмірів у транспортному і робочому положенні, з трансформуванням розмірів з великою швидкістю (прискоренням часу для рятування людей і цінностей) і наявністю можливості з'єднання пристрою з об'єктом рятувальних робіт на достатній відстані. Вона вирішується завдяки наступній конструкції: на транспортному засобі 1 монтується рама пантографного типу 2 (фіг. 1, 2, 4, 13), керована гідроциліндрами 7 від гідросистеми транспортного засобу або окремої гідросистеми. На верхній частині рами 2 кріпиться рухомо, відносно неї, площадка 3, до якої кріпиться рама 4 з можливістю повороту відносно площадки 3 завдяки приводу повороту (фіг. 5, 7, фіг. 4, 1 UA 109726 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 фіг. 6). Рама 4 має горизонтальну напрямну 19 і вертикальну напрямну 18 (фіг. 8), до яких через підшипник 20 і опору 23 кріпиться рухомий місток 5 з пантографним механізмом (фіг. 8, фіг. 1, фіг. 4), керований приводом (фіг. 12). Рама 4 кріпиться нерухомо на валу 9 (фіг. 4, фіг. 6), який обертається в опорі площадки 3. Рама 4 опирається на площадку 3 через опорний підшипник 11 і кулі 10 (фіг. 4, фіг. 6). На нижній частині вала 9 кріпиться нерухомо черв'ячне колесо 13, з'єднане з черв' яком 12 (фіг.4, фіг. 6), в свою чергу черв'як 12 через карданний вал 14 з'єднаний з колесом 15 (фіг. 5), або ланцюговою передачею 16 з рукояткою 17 (фіг. 7). Повертаючи в ту чи іншу сторону колесо 15 (фіг. 5), або рукоять 17 (фіг. 7) через черв'як 12 черв'ячне колесо 13 і вал 9 повертається рама 4 з закріпленим на ній рухомим містком 5 (фіг. 6, 4). На горизонтальній напрямній 19 кріпляться рухомо підшипники 20 з обох сторін, з'єднані з опорами 23 (фіг. 8), останні з'єднані рухомо з містком 5. Опори 23 з'єднані з валом 21 різьбою 9 (фіг. 9, 10), причому на одному кінці вала різьба ліва, а на другому права. Крутний момент вал 21 отримує через зірочку 22, закріплену на ньому, ланцюг 24, зірочку 25 з закріпленою на ній рукояттю 26 (фіг. 9, 12). При повороті рукояті 26 в ту чи іншу сторону через привод повертається вал 21 (фіг. 10, 11), і по різьбі опори 23 зближуються чи віддаляються (фіг. 9, 10). Відстань n (фіг. 9) характеризує транспортне положення містка, при цьому його довжина буде l (фіг. 1). При зближенні опор 23 на відстань m з відстані n (фіг. 9), місток 5 змінюється в розмірі (розкривається) з величини l (фіг. 1) до L (фіг. 4, 9), при цьому нижня точка рами переміщується з відстані Т на відстань К по напрямній 18 (фіг. 8). Звісно, що замість ручного приводу (фіг. 5, 7, 12) можливо використати електропривод. Вимоги дорожнього руху не дозволяють робити пристрій шириною К, більшою 2,5 м, тоді автоматично, виходячи з геометричних розмірів, довжина рами S буде не більше 4,5 м (фіг. 13). Ромбовидна форма рами 2 дозволяє розмістить її між колесами 27 (фіг. 13), чим робить базу візка досить малою. При монтажі рами на автомобілі її нижня частина завжди буде вище коліс. Ромбовидна рама дозволяє знизити її нижню частину на R, до рівня осей коліс 27 (фіг. 14) і навіть нижче на окремому візку. Зниження тільки на 0,5 м (радіус колеса) збільшує висоту підйому на 8-10 м. Розгорнення в робоче положення рами може відбуватися двома способами; з закріпленням одного з кутів рами на візку, що преференційно, і без закріплення (фіг. 15, 16). В першому випадку (фіг. 15), де точка Д закріплена нерухомо до транспортного засобу. В цьому випадку при розкритті рами точки А, В, С рухаються в напрямку точки Д, як це показано стрілками, по трьох напрямних АД, ВД, СД і займають місця А1 В1 С1 і, відповідно, причому напрямні ВД і СД розташовані відносно АД під кутом 30°. В другому випадку всі кути вільні, при розкритті рами точки А, В, С, Д рухаються в напрямку точки О (до центру), як це показано стрілками, по двох перпендикулярних напрямних АД, ВС (фіг. 16) і займають місця А1 В1 С1, Д1, відповідно. В першому випадку три напрямні стріловидного типу з'єднуються в точці Д на кінці стріли (фіг. 15), в другому випадку дві напрямні з'єднуються в точці О посередині під прямим кутом (фіг. 16). Пристрій працює наступним чином: пристрій подається на можливу відстань до об'єкта, встановлюються аутригери, піднімається і закріплюється огорожа 8, за допомогою гідроциліндрів 7 рама 2 збільшується до потрібної висоти (фіг. 1, 4), за допомогою приводу повороту (фіг. 5, 7) рама 4 з містком 5 (фіг. 4) встановлюється в потрібному напрямку. Повертаючи рукоять 26, через зірочку 25, ланцюг 24, зірочку 22 повертається вал 21 (фіг. 12) зближуючи через різьбу опори 23 (фіг. 9) по напрямних 19, тим самим подаючи місток до об'єкта. Місток своїм кінцем спирається на підвіконня чи балкон. Разом з містком, на його верхній частині, витягується телескопічне покриття (не показане) (листи з алюмінієвого або іншого легкого сплаву), ширина якого дорівнює мінімальній ширині містка m при його максимальному розкритті L (фіг.4, 8, 9). Забравши людей, місток 5 складається, рама 2 теж і по драбині 6 люди спускаються на землю (фіг. 1). Після повної евакуації пристрій може виконувати роботу по гасінню пожежі, для чого всередині рами 2 на транспортному засобі 1 розміщується котушка з шлангом (не показані), а на верхній площадці 3 лафетний ствол або піногасник (не показані) (фіг. 1, 4), Всередині рами 2 на транспортному засобі 1 розміщується також котушка з живильним кабелем для освітлення (не показані). Технічна характеристика проектованогo пристрою (розрахункові дані): Габаритні розміри - 10 × 2,5 × 4,5 м; Максимальна робоча висота нe менше 70 м; Час розгортання на повну висоту - 30-40 с (у існуючих Bronto і інш. - 220 с); Потужність для розгортання на повну висоту: 65 квт - за 30 с; 50 квт - за 40 с; Маса навісного обладнання (без шасі) - 9 т; 2 UA 109726 C2 5 10 15 Маса площадки з вантажем - 750 кг. Місток, виконаний з тих же важелів, що й рама, з 0,6 м розгортається на 18 м при навантаженні на кінець містка, який не спирається на будинок, в 100 кг; Кут повороту містка 360. Найбільш раціональним профілем матеріалу рами і містка, як показують розрахунки, є труба прямокутна стальна (ГОСТ 30245-2003 міждержавний стандарт). При цьому вартість стального профілю для вертикальної рами і містка буде найменшою (80 тис. грн.), при виготовленні з профілю алюмінієвого сплаву маса зменшується в 2,7 разу, але вартість збільшується в 1,6 разу, а при застосуванні профілю з нержавіючої сталі маса зменшується в 1,4 разу при збільшенні вартості в 5 разів. Джерела інформації:: 1. Патент 1,817,418. Patented Aug. 4, 1931. 2. Патент UA 40703, 24.10.2008. 3. FR 2645193 A1, 05.10.1990 4. Патент UA 90525, 15.01.2008. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 20 25 30 Мобільний пристрій для виконання пожежно-рятувальних робіт, що містить транспортний засіб з аутригером, на якому встановлена рама пантографного типу, керована гідроциліндрами, площадку для людей і вантажів, яка рухомо закріплена на верхній частині рами, та огорожу на площадці для безпеки знаходження на ній людей, який відрізняється тим, що рама має ромбовидну форму у поперечному перерізі та складена з двох однакових рівносторонніх трикутників, при цьому на площадці для людей і вантажів закріплена поворотна відносно площадки рама, яка має горизонтальну і вертикальну напрямні, до яких за допомогою підшипникової опори закріплено розсувний місток з пантографним механізмом, який керований приводом для зміни його довжини, при цьому поворотна рама закріплена нерухомо на валу, який обертається на опорі площадки та опирається на площадку за допомогою опорного підшипника і кулі, причому всередині рухомої ромбовидної рами розміщені котушка зі шлангом та котушка з живильним кабелем для освітлення, а на площадці розміщений лафетний ствол або пінний вогнегасник. 3 UA 109726 C2 4 UA 109726 C2 5 UA 109726 C2 6 UA 109726 C2 7 UA 109726 C2 Комп’ютерна верстка В. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 8