Ручний пожежний ствол

1 Ручний пожежний ствол, що складається з корпуса з вихідним соплом, виконаного разом із штуцером, який служить для приєднання ствола до пожежного рукава і має на ЗОВНІШНІЙ поверхні, принаймні три рівновеликих виступи, який відрізняється тим, що ствол виконаний з полімерного композиційного матеріалу, причому шорсткість внутрішньої поверхні ствола лежить у межах 1,250,10 мкм 2 Ствол за п 1, який відрізняється тим, що він виконаний багатошаровим 3 Ствол за п 1 або 2, який відрізняється тим, що як композиційний матеріал використовують армо ваний композиційний матеріал 4 Ствол за п 3, який відрізняється тим, що як матрицю армованого композиційного матеріалу використовують епоксидну, або фенол форм альдегідну, або поліефірну смоли 5 Ствол за п 3 або 4, який відрізняється тим, що як армуючі елементи для армованого композиційного матеріалу використовують нитки і/або волокна, і/або смужки, і/або стрічки, і/або сітку 6 Ствол за кожним із пп 3-5, який відрізняється тим, що як матеріал для армуючих елементів використовують бор, чи вуглець, чи скло, чи базальт 7 Ствол за кожним із пп 1-6, який відрізняється тим, що корпус із вихідним соплом і штуцером виконано литтям 8 Ствол за кожним із пп 1-6, який відрізняється тим, що корпус із вихідним соплом і штуцером виконано формуванням 9 Ствол за кожним із пп 1-6, який відрізняється тим, що корпус із вихідним соплом і штуцером виконано намотуванням Корисна модель відноситься до пожежної техніки, а саме до пристроїв, призначених для гасіння пожежі вогнегасильними рідинами, переважно водою Відомий ручний пожежний ствол, що містить корпус з ручками, постачений насадкою для одержання компактного струменя, усередині якого розташоване храпове колесо з фіксуючим курком і пружиною крутіння (а с СРСР №242573, кл 45f25/04, 1969) Недоліком відомого пожежного ствола є складність та громіздкість його конструкції, унаслідок чого для утримання ствола при роботі потрібно велике зусилля За прототип прийнятий ручний пожежний ствол, що складається з корпуса з вихідним соплом, виконаного заодно зі штуцером, що служить для приєднання ствола до пожежного рукава, який має на ЗОВНІШНІЙ поверхні, принаймні, три рівновеликих виступи Ствол виконаний з алюмінієвого сплаву із шорсткістю робочої поверхні 1,26 1,23мкм(див ТУУ14317031-011 -90) Для приведення пристрою в робочий стан штуцер ствола розміщають усередині пожежного рукава і закріплюють за допомогою дроту, який намотують зверху рукава в місцях, що відповідають проміжкам між виступами штуцера Недоліком прототипу є те, що ствол виконаний з алюмінієвого сплаву, який підданий руйнувальній дії, по-перше, механічних включень, що присутні у вогнегасильній рідині (робочий тиск ствола складає не менш ніж 0,4 - О.бмПа), по-друге, ХІМІЧНО активних и інгредієнтів, по-третє, токів, що виникають при терті рідини, що рухається, об стінки електропровідного корпусу Унаслідок цього, уже через 50 - 70 циклів напрацювання, шорсткість внутрішньої поверхні ствола збільшується до такого ступеня, що починає впливати на величину компактної частини струменя і на швидкість руху вогнегасильної рідини, тобто погіршує технічні 1142 характеристика ствола задовго до закінчення терміну його служби Відомо, ЩО В пожежному рукаві при роботі встановлюється турбулентний потік рідини Турбулентний стан потоку характеризується безупинним перемішуванням безлічі дрібних коловоротних утворень, що виникають у твердих границь і переміщаються усередину потоку На поверхні контакту рідини і твердих стінок корпусу молекули рідини і молекули твердих стінок знаходяться на відстані їх силової взаємодії У зв'язку з цим частки рідини безпосередньо у стінок затримуються, і швидкість їх дорівнює нулю Сусідні з ними частки починають рухатися, і їхня швидкість зростає з видаленням від стінок При цьому виникає обертальний рух окремих малих мас рідини Додавання двох рухів - поступального й обертального - збуджує силу, прикладену до маси частки і спрямовану нормально до швидкості потоку (ефект Магнуса), сила спрямована убік від стінки Під ДІЄЮ ЦІЄЇ СИЛИ частки рідини переміщаються в центральну область потоку, утворюючи процес перемішування Наявність шорсткості стінок сприяє такому перемішуванню й у деяких випадках може виявитися навіть головною причиною цього явища В основу розробки корисної моделі покладена задача створити такий ручний пожежний ствол, у якого шляхом заміни матеріалу, з якого він виготовлений, досягається можливість виключення впливу шорсткості робочої поверхні на параметри потоку на протязі тривалого експлуатаційного періоду (не менш 300 циклів), за рахунок чого забезпечується стабільність технічних характеристик ствола протягом усього терміну його служби Для рішення задачі запропонований ручний пожежний ствол, що складається з корпуса з вихідним соплом, виконаного заодно зі штуцером, що служить для приєднання ствола до пожежного рукава і має на ЗОВНІШНІЙ поверхні, принаймні, три рівновеликих виступи, у якому новим є те, що він виконаний з полімерного композиційного матеріалу, причому шорсткість внутрішньої поверхні ствола лежить у межах 1,25 - 1,10мкм У переважному варіанті для підвищення МІЦНІсних характеристик, ствол може бути виконаний багатошаровим, причому як композиційний матеріал використовують армований композиційний матеріал з матрицею з епоксидних або фенолформальдепдних, або поліефірних смол і армуючими елементами з такого ряду матеріалів, як бор, або вуглець, або скло, або базальт Для надання бажаних властивостей при обробці, може використовуватися армуючий елемент, у вигляді ниток і/або волокон, і/або смужок, і/або стрічок, і/або сітки Найбільше технологічним є ствол, виконаний литтям Крім цього, його можна виготовити методом намотування, методами порошкової металурги, екструдуванням, формуванням Використання полімерного композиційного матеріалу (корозійна СТІЙКІСТЬ якого в порівнянні з металами в 12 - 15 разів вище, а конструктивні елементи з нього в ряді випадків у 5 - 10 разів міцніше, ніж конструкції зі сталі, чи алюмінію, або бетону) дозволяє в кілька разів підвищити ЗНОСОСТІЙКІСТЬ ствола, за рахунок чого забезпечується стабільність його технічних характеристик протягом усього терміну служби При переході потоку рідини з пожежного рукава в ствол у стінок останнього створюється ламінарний шар невеликої товщини, за межами якого розташовується центральна основна частина потоку - турбулентне ядро Товщина пристінного шару зменшується зі збільшенням числа Re, тобто зі збільшенням витрати рідини У пропонованому стволі, виконаному з полімерного композиційного матеріалу, із шорсткістю внутрішньої поверхні - 1,25 - О.Юмкм при всіх припустимих витратах рідини товщина пристінного ламінарного шару більше висоти виступів шорсткості, тому пристінний шар як би усуває вплив виступів на розвиток коловоротних утворень турбулентного потоку, забезпечуючи сталість технічних характеристик ствола За рахунок особливостей фізико-хімічних і механічних властивостей матеріалу ця сталість зберігається не тільки в початковий період експлуатації ствола, але і протягом усього терміну його служби На фіг представлений загальний вид пропонованого пожежного ствола Ручний пожежний ствол складається з корпуса 1, який має конічну частину 2, що закінчується вихідним соплом 3, і виконаний заодно зі штуцером 4, який служить для приєднання ствола до пожежного рукава (на кресленні не показаний) Кут конусності конічної частини ствола складає від 8 до 15° 3 боку вихідного сопла 3 виконана виїмка 5 "у чверть" для захисту вихідної крайки ствола від ушкоджень Штуцер 4 містить на ЗОВНІШНІЙ поверхні, принаймні, три рівновеликих виступи 6 Внутрішня поверхня 7 ствола має шорсткість, величина якої лежить у межах 1,25 - О.Юмкм Ствол працює таким чином Штуцер 4 ствола розміщають усередині пожежного рукава і закріплюють за допомогою дроту, який намотують зверху рукава в місцях, що відповідають проміжкам між виступами 6 штуцера 4 Протилежним стволу кінцем пожежний рукав приєднують до джерела вогнегасильної рідини При витіканні рідини зі ствола в атмосферу тиск, що має місце при русі води в рукавній лінії, перетворюється у швидкісний напір з найменшими втратами напору Дослідження робочої поверхні ствола з алюмінію і ствола, що пропонується, через 100 робочих циклів показало зміну шорсткості першого від 1,26мкм до З.Змкм, у другого вона складала не більш ніж на 0,05мкм 1142 і" ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна (044) 456 - 20 - 90