Пристрій для виконання пожежно-рятувальних робіт з багатоповерхівок

Реферат: Пристрій для виконання пожежно-рятувальних робіт з багатоповерхівок має транспортний засіб, на якому встановлена драбина та рама, чотири сторони якої складені з багаторазових паралелограмів, з'єднаних між собою кутиками, з можливістю за допомогою гідроциліндрів змінювати висоту. На верхній частині рами, по кутах якої закріплені ролики, розміщений бак з гасильною рідиною, складений з двох частин квадратного перерізу, верхня частина якого має довжину сторони, рівну довжині сторони рами в транспортному положенні, нижня квадратного перерізу частина має довжину сторони, рівну внутрішній довжині сторони рами при максимальній її висоті. Висота нижньої частини бака дорівнює висоті рами в транспортному положенні, близько трьох метрів. На нижній стороні верхньої частини бака по діагоналі закріплені напрямні, по яких переміщуються ролики рами при підйомі і спуску. На верхній стороні бака розміщена площадка з огорожею для приймання людей і мотопомпа, з'єднана з баком для гасіння пожежі. На нижній частині рами по кутах прикріплені ролики, які переміщуються по напрямних, прикріплених до транспортного засобу по діагоналі. UA 101442 C2 (12) UA 101442 C2 UA 101442 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 терплять нещастя при пожежі. Може бути використаний при обслуговуванні і ремонті висотних будинків і споруд. Відомий пристрій для обслуговування висотних об'єктів [1], що складає з наступних застосованих елементів: дві паралельні сторони утворені з багаторазових паралелограмів, з'єднаних між собою поперечинами на кінцівках двоплечих важелів, з яких складаються паралелограми, з площадкою зверху. За допомогою гідроциліндрів, розташованих під площадкою, здійснюється підйом і спуск площадки. Відомий пристрій має недоліки, що знижують ефективність його використання. Жорсткість конструкції в поперечному напрямку відносно вище вказаних сторін дуже мала, тому висота підйому та вантажопідйомність такої конструкції дуже обмежена. Розташування гідроциліндрів в верхній частині рами приводить до збільшення маси пристрою, завдяки тому, що міцність всіх важелів в цьому разі повинна бути однаковою, в той час, як при розташуванні їх в нижній частині, верхні важелі рами навантажені тільки масою площадки і тим, що на ній знаходиться, в той час як нижні важелі навантажені ще й масою рами, яка, як показують розрахунки, дуже суттєва. Тобто переріз верхніх важелів буде меншим (як і маса), збільшуючись при наближенні до нижньої частини рами. Відомий пристрій - портативний пересувний підйомник [2], що складається з наступних застосованих елементів: візка на колесах, рами з двох сторін складених з багаторазових паралелограмів, з'єднаних між собою поперечинами, зміна висоти відбувається за допомогою ручного механізму, складеного з двох кремальєр, між якими знаходиться шестірня з храповим механізмом. Відомий пристрій має недоліки: ручний привод зміни висоти, мала жорсткість конструкції в поперечному напрямку відносно вище вказаних сторін, висота підйому та вантажопідйомність такої конструкції дуже обмежена. Взагалі пристрої [1] і [2] в сучасній літературі відносять до так званих «ножицевих підйомників», в силу названих вище недоліків вантажопідйомність більшості з них не перевищує 3000Н при висоті підйому 8-20 м. Найбільш близьким до пропонованого рішення є пристрій [3], що містить: транспортний захід з аутригерами; рухому раму, керовану гідроциліндрами; площадку для людей і вантажів. Недоліком, що знижує ефективність його роботи, є відсутність на площадці засобів гасіння пожежі, що частіше всього необхідно разом з рятуванням людей, особливо в перші хвилини. 3 Відсутність можливості піднімати гасильну рідину ємкістю 3-6 м на велику висоту знижує ефективність цього пристрою. Поставлена задача: створити мобільний багатофункціональний підйомний пристрій достатньої вантажопідйомності, з жорсткою рамою змінних розмірів у транспортному і робочому положенні, з трансформуванням розмірів з великою швидкістю і наявністю рідини і засобів гасіння, які конче потрібні до розгортання інших засобів гасіння пожежі. Задача вирішується завдяки наступній конструкції: на транспортному засобі, який складається з одновісного тягача 1 і напівпричепа 2, монтується рухома рама 3 (фіг. 1), керована гідроциліндрами 7 від гідросистеми тягача (наприклад, з кабіни одновісного тягача, який завжди має гідросистему для керування гідроциліндрами повороту тягача відносно напівпричепа, та навісними приладами), або від окремої гідросистеми, складеної з регульованого гідронасоса з приводом від вала відбору потужності тягача, з золотниковою коробкою і дроселем для регулювання швидкості підйому і спуску бака 4 з гасильною рідиною (фіг. 1). Бак 4 зверху має огорожу 5 для безпеки знаходження на ній людей, яка в транспортному положенні складається зверху бака, а також мотопомпу 15 (фіг. 1). Так як висота пристрою в транспортному положенні більше трьох метрів, для сходження на верхню частину бака 4 і спуску з неї людей передбачається драбина 6, яка кріпиться на напівпричепі. Для стійкості пристрою в робочому положенні використовуються виносні гідравлічні аутригери (лапи), на фіг. 1 не показані. Сторони рами 3 (фіг. 1) складаються з важелів 8 (фіг.2), з'єднаних між собою рухомо посередині шарнірами 9, в свою чергу кінці важелів з'єднуються рухомо з подібними багаторазово (фіг. 3), в нижній частині кінцівки важелів з'єднуються гідроциліндром 7. Висота рами h (фіг. 3а) в транспортному положенні залежить від ширини важеля b (фіг. 2) і кількості важелів на одній стороні рами. При зближенні точок А і Б висота конструкції Н збільшується (фіг. 3б), а при їх віддаленні зменшується до мінімальної h (фіг. 3а). Ця конструкція (фіг. 3) являє собою одну сторону рами 3 (фіг. 1). Рама складається з чотирьох сторін - чотирикутна . Сторони рами між собою з'єднуються шарнірно жорсткими кутовими деталями 10 (фіг. 4, 5), в крайніх точках важелів 8 шарнірами 9 (фіг. 4, 5). Кут деталі 10 - прямий (фіг. 4). В верхній частині рама 3 (фіг. 1) з'єднується з баком 4 - рухомо (фіг. 6), завдяки роликоопорам 11, з'єднаних з рамою опорою 13, які переміщуються в напрямних 12, 1 UA 101442 C2 5 10 15 20 закріплених нерухомо до бака. Аналогічно рама 3 з'єднується в нижній частині з напівпричепом 2 (фіг. 1), але в цьому випадку напрямні 12 (фіг. 6) кріпляться до напівпричепа 2 (фіг. 1). З'єднання сторін рами між собою, розріз А-А (фіг. 1) показано на фіг. 4, 5, де кінцівки важелів 8 обох сторін за допомогою шарніра 9 рухомо з'єднуються з кутовою деталлю 10. З'єднання бака 4 з рамою 3 показане на фіг. 6, 7, 8 і відбувається наступним чином. Напрямні 12 кріпляться знизу верхньої частини бака 4 нерухомо (фіг. 6, 8в), причому, всі напрямні кріпляться по діагоналі до кутів рами (фіг. 7, 8). Всередині напрямних 12 рухаються ролики 11 на осях деталі 13 (фіг. 6). Ролики 11 обертаються на осі деталі 13 (фіг. 6). Деталі 13 шарнірно з'єднуються з кінцівками важелів 8 за допомогою шарнірів 9 (фіг. 6). Рама в нижній її частині з'єднується з напівпричепом таким же чином як і рама з площадкою, тільки напрямні кріпляться нерухомо по діагоналі на напівпричепі. Ширина L бака 4 в верхній частині дорівнює розміру рами 3 в складеному вигляді (фіг. 8а). Більша частина бака (нижня) розміщується всередині рами. Висота цієї частини бака залежить від висоти рами h в складеному вигляді (фіг. 3) і не може перевищувати 3 м по можливостям пересуву по дорогах. Ширина бака в нижній частині l залежить від мінімального розміру між паралельними площинами рами при їх зближенні, тобто, коли піднімається бак максимально (фіг. 7, 8б), що в свою чергу залежить від стійкості рами при заданій вантажопідйомності, яку можливо розрахувати по формулі Ейлєра. Зверху бака кріпиться огорожа 5 і встановлюється мотопомпа 15 (фіг. 1, 8) з забірною трубою 14 (фіг. 8). Розгортання рами з транспортного положення в робоче виконується завдяки гідроциліндру 7 (фіг. 3б), який стоїть на кожній стороні рами. Але при цій схемі на початку розгортання з транспортного положення виникають дуже великі сили на штоці гідроциліндра, тому є другий варіант з'єднання гідроциліндра з важелями (фіг. 9). Сила на штоці N N  P / sin  .  дуже малий (фіг. 9с), але в порівнянні з кутом  він вдвічі більший, майже вдвічі більшим буде і відношення sin  / sin  , тобто збільшення кута  В складеному положенні (фіг. 9в) кут 25 30 35 40 45 50 вдвічі приводить до зменшення сили N майже вдвічі (sin 10°/sin5°= 1,992). Тобто другий варіант кріплення циліндра (фіг. 9) набагато кращий, але в залежності від конструктивних і інших можливостей може бути використаний і перший варіант (фіг. 3б). Розгортання відбувається за 30-40 секунд, в той час як існуючі колінчасті підйомники розгортаються за 220 секунд, це зумовлено наявністю гідроциліндрів на кожному коліні до самого верху і їх поступовим розкриванням. Час опускання в пропонованій конструкції - 30 сек., в той час як у вище згаданих існуючих - 200 сек. В залежності від матеріалу важеля (сталь вуглецева, сталь титаниста чи легована, алюмінієві сплави тощо) та його профілю (прокатний смуговий, трубчастий прямокутний, швелерний і інші) і кількості важелів на кожній стороні і їх довжини (від чого залежить висота підйому), вантажопідйомність буде різною. Технологічно краще мати важелі однакові, але для збільшення вантажопідйомності нижні, більш навантажені, повинні бути більшого перерізу, знижуючи переріз важелів які розташовуються вище. Пристрій працює наступним чином: пристрій встановлюється біля будинку на виносних опорах. Піднімається огорожа 5 і закріплюється на площадці 4 (фіг. 1). Включається гідравлічна система керування циліндрами, і за допомогою гідроциліндрів 7 (фіг. 1, 3, 9), які зближують нижні точки А і Б кожної сторони рами (фіг. 3б, 9), бак 4 (фіг. 1) піднімається на потрібну висоту. Пожежний включає мотопомпу, в разі потреби, і гасить пожежу, або знижує температуру в місці евакуації людей. Потім на площадці, якою являє собою бак, збираються люди для евакуації. Гідроциліндри віддаляють нижні точки А і Б кожної сторони рами (фіг. 3б, 9), чим знижують площадку до вихідного положення. Люди спускаються по драбині 6 (фіг. 1) на землю. Бак, при потребі, заповнюється водою і далі процес повторюється. Література 1. Патент: CN 2229509Y, 19.06.1996. 2. Патент PORTABLE EXTENSION LADDER, US 391188, 16.10.1888. 3. Патент: Пристрій для виконання пожежно-рятувальних робіт. UA 90525, 11.05.2010. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 55 Пристрій для виконання пожежно-рятувальних робіт з багатоповерхівок, що містить транспортний засіб, на якому встановлена драбина та рама, чотири сторони якої складені з паралелограмів, що чергуються, з'єднаних між собою кутиками, з можливістю за допомогою гідроциліндрів змінювати висоту, який відрізняється тим, що на верхній частині рами по кутах закріплені ролики, розміщений бак з гасильною рідиною, складений з двох частин квадратного 2 UA 101442 C2 5 перерізу, верхня частина якого має довжину сторони, рівну довжині сторони рами в транспортному положенні, нижня частина рами має квадратний переріз, а довжина сторони рівна внутрішній довжині сторони рами при максимальній її висоті, висота нижньої частини бака дорівнює висоті рами в транспортному положенні, близько трьох метрів, на нижній стороні верхньої частини бака по діагоналі закріплені напрямні, по яких мають можливість переміщуватися ролики рами для підйому і спуску, на верхній стороні бака розміщена площадка з огорожею для приймання людей і мотопомпа, з'єднана з баком для гасіння пожежі, на нижній частині рами по кутах прикріплені ролики, які мають можливість переміщуватися по напрямних, прикріплених до транспортного засобу. 3 UA 101442 C2 4 UA 101442 C2 5 UA 101442 C2 6 UA 101442 C2 Комп’ютерна верстка Д. Шеверун Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 7