Устройство для испытаний лафетных стволов пожарного робота

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ ЛАФЕТНЫХ СТВОЛОВ ПОЖАРНОГО РОБОТА(71) Заявители Учреждение образования Гродненский государственный аграрный университет Учреждение Гродненское областное управление Министерства по чрезвычайным ситуациям Республики Беларусь(72) Авторы Потеха Алексей Валентинович Леванович Андрей Викторович Потеха Валентин Леонидович(73) Патентообладатели Учреждение образования Гродненский государственный аграрный университет Учреждение Гродненское областное управление Министерства по чрезвычайным ситуациям Республики Беларусь(57) Устройство для испытаний лафетных стволов пожарного робота, содержащее измерительный механизм для оценки силовых характеристик струи огнетушащего вещества, отличающееся тем, что оно выполнено в виде набора сменных плоских элементов,размещаемых при помощи горизонтальных вставок на вертикальной опорной стойке, установленной на горизонтальный шарнир при помощи кольца, закрепленного на основании 83092012.06.30 гибкими упругими элементами, и фиксируемого цилиндрического элемента, а измерительный механизм выполнен в виде подвижной круговой калиброванной шкалы, установленной на оси горизонтального шарнира и снабженной одним ведущим и двумя ведомыми измерительными указателями.(56) 1. Игнатов А.В., Потеха А.В., Потеха В.Л. Разработка автоматизированных систем пожаротушения на базе лафетных пожарных роботов // Чрезвычайные ситуации образование и наука. - 2006. - Т. 1,1. - С. 48-54. 2. Потеха А.В., Потеха В.Л. Пожарные роботы. Основные термины и определения // Чрезвычайные ситуации образование и наука. - 2007. - Т. 2,2. - С. 60-68. 3. Варганов В.А. Лафетные стволы современного поколения Сборник трудов 6-й Международной специализированной выставки Пожарная безопасностьвека. - М. Эксподизайн-ПожКнига, 2007. - С. 96-97. 4. Пожарная безопасность многофункциональных и высотных зданий и сооружений Материалынаучно-практической конференции. Часть 2. - М. ВНИИПО, 2005. С. 97-103. 5. Российская Федерация. Федеральный закон Технический регламент о требованиях пожарной безопасности // Пожаровзрывобезопасность. - 2009. - Т. 18,1. - С. 3-83. 6. СТ РК 1717-2007. Техника пожарная. Оборудование пожарное. Стволы пожарные лафетные комбинированные Общие технические требования и методы испытаний. 7. НПБ 159-97 Техника пожарная. Стволы пожарные лафетные комбинированные Общие технические требования и методы испытания. 8. ГОСТ Р 51115-97 Техника пожарная. Стволы пожарные лафетные комбинированные Общие технические требования. Методы испытаний. 9. Нормы пожарной безопасности Республики Беларусь. Стволы пожарные лафетные Общие технические требования. Методы испытаний. НПБ 106-2005. - Минск, 2005. Полезная модель относится к измерениям и испытаниям, более конкретно - к устройствам для испытания лафетных стволов пожарных роботов. Пожарные роботы (ПР) получают все большее распространение в системах противопожарной защиты объектов реального сектора экономики, зданий и сооружений культурно-социальной сферы 1. Предложена структурно-функциональная модель пожарного робота 2, важнейшей составной частью исполнительной системы которой является лафетный ствол. Технико-экономические характеристики лафетных стволов определяют их назначение и области возможного практического использования. Лафетные стволы постоянно совершенствуются в плане улучшения их конструкций и технологий применения для защиты объектов от возгораний. В 3-4 рассматриваются лафетные стволы современного поколения, производимые в Российской Федерации. Известны также лафетные стволы, производимые в ряде зарубежных стран Украине) и др. К конструкциям лафетных стволов в РФ предъявляют вполне определенные требования 5-6 1. формирование сплошной или распыленной струи огнетушащих веществ (в том числе воздушно-механической пены низкой кратности) на выходе из насадка 2. равномерное распределение огнетушащих веществ по конусу факела распыленной струи 3. бесступенчатое изменение вида струи от сплошной до распыленной 2 83092012.06.30 4. изменение расхода огнетушащих веществ (для стволов универсального типа) без прекращения их подачи 5. прочность ствола, герметичность соединений и перекрывных устройств при рабочем давлении 6. фиксацию положения лафетных стволов при заданных углах в вертикальной плоскости 7. возможность ручного и дистанционного управления механизмами поворота лафетных стволов в горизонтальной и вертикальной плоскостях от гидропривода или электропривода. Известны способы испытаний лафетных стволов с использованием разнообразных устройств и приспособлений 7-8. В этих нормативных документах приводится перечень контролируемых параметров лафетных стволов. К ним относятся рабочее давление, расход воды, дальность струи, перемещение ствола в горизонтальной и вертикальной плоскостях и др. Для контроля за соответствием параметров стволов их номинальным значениям предложены соответствующие методы испытаний и поверок. В НПБ 106-2005 (прототип) представлены методы испытаний лафетных стволов,включая соответствующее оборудование, обеспечивающие всесторонний контроль за их параметрами, установленными нормативно-технической документацией предприятияпроизводителя 9. При этом контролируются метеоусловия испытаний (температура, скорость ветра), давление в магистрали перед лафетным стволом, расход воды (водного раствора пенообразователя), время, дальность водяных и пенной струй и ряд других параметров. Отдельно отмечается имеющаяся техническая возможность проверки усилия на органах управления лафетным стволом, возникающего вследствие динамического воздействия струи воды (п. 96-97) на элементы устройства. Измерение величины усилия осуществляют динамометром (измерительный механизм) рекомендуется прибор типа ДПУ с диапазоном измерения от 0,02 до 0,20 кН, второго класса точности согласно ГОСТ 13837. В процессе измерения динамометр поочередно крепят к рукояткам управления лафетным стволом в том месте, где прикладывается усилие от руки. При использовании для ликвидации возгораний лафетных стволов с ручным управлением оценка величины такого силового воздействия на органы управления стволом и, в конечном счете, на работника МЧС, представляется важным параметром, определяющим не только условия труда пожарного, но и саму возможность качественно выполнить им поставленную боевую задачу. Существенным недостатком известного технического устройства для испытаний лафетных стволов является невозможность оценки силового воздействия струи огнетушащего вещества непосредственно на элементы инфраструктуры объекта, полностью или частично охваченного пожаром. При этом можно выделить два аспекта силовое воздействие как непосредственно на сами элементы, например строительные объекты, так и на людей, по тем или иным причинам оказавшимся в очаге пожара. Необходимо отметить, что использование ПР в системах противопожарной защиты объектов культурно-спортивного назначения имеет свою специфику, связанную с наличием большого количества людей в зонах вероятных очагов возгорания и потенциальной возможности их травмирования при ликвидации пожаров. По этой причине оценка величины силового воздействия струи огнетушащего материала лафетного ствола пожарного робота представляет значительный практический интерес. Задачей, поставленной при создании полезной модели, является разработка устройства, позволяющего оценить максимальное силовое воздействие струи огнетушащего вещества на элементы инфраструктуры объекта и людей, оказавшихся в зоне очага возгорания. В такой постановке, насколько нам известно, задача еще не рассматривалась и не решалась. Для решения поставленной задачи разработано устройство, позволяющее численно оценить максимальную величину силового воздействия струи огнетушащего вещества. 3 83092012.06.30 Устройство отличается тем, что оно содержит сменные плоские элементы, размещаемые при помощи горизонтальных вставок на вертикальной опорной стойке, установленной на горизонтальный шарнир при помощи кольца, закрепленного на основании гибкими упругими элементами. Выступы на основании кольца совмещены с соответствующими по форме пазами цилиндрического элемента, который фиксируется на стойке при помощи крепежных элементов, а измерительный механизм выполнен в виде подвижной круговой калиброванной шкалы, установленной на оси горизонтального шарнира и снабженной одним ведущим и двумя ведомыми измерительными указателями. Конструкция устройства и методика испытаний предусматривают возможность как раздельного, так и совместного использования сменных элементов. На фиг. 1 представлен вид спереди, а на фиг. 2 показан вид слева и сечение конструкции по линии А-А предлагаемого устройства для испытаний лафетных стволов пожарного робота. Устройство содержит сменные плоские элементы 1, размещаемые на вертикальной опорной стойке 2 при помощи горизонтальных вставок 3. Стойка 2 установлена на горизонтальный шарнир 5 при помощи кольца 7, закрепленного на основании 4 гибкими упругими элементами 8. Выступы на основании кольца 7 совмещены с соответствующими по форме пазами цилиндрического элемента 6, который фиксируется на стойке 2 при помощи крепежных элементов 13. Измерительный механизм выполнен в виде подвижной круговой калиброванной шкалы 9, установленной на оси горизонтального шарнира 5 и снабженной одним ведущим 10 и двумя ведомыми 11 измерительными указателями. Устройство работает следующим образом. Сменные элементы 1 устанавливаются на стойке 2 при помощи горизонтальных вставок 3 и крепежных элементов. В соответствии с программой испытаний лафетного ствола производится установка стойки 2 с закрепленными на ней сменными элементами 1 под углом к предполагаемому направлению струи огнетушащего вещества. Требуемый угол достигается путем вращения стойки 2 вокруг ее вертикальной оси. Фиксация положения стойки 2 осуществляется крепежными деталями 12, 13 при помощи цилиндрического элемента 6. Далее осуществляется настройка измерительного механизма, предусматривающая, в частности, установку значения 0 для ведущего указателя 10 путем вращения круговой калиброванной шкалы 9. После подготовки сменных элементов 1 и настройки измерительного механизма 9-11 начинаются собственно испытания лафетного ствола. Для этого струю огнетушащего вещества подают на сменные плоские элементы 1 и фиксируют максимальное отклонение ведомого указателя 11 от нулевого значения. После прекращения силового воздействия струи огнетушащего вещества сменные плоские элементы 1 возвращаются в первоначальное исходное состояние под воздействием гибких упругих элементов 8. Ведомый измерительный указатель 11 после снятия нагрузки показывает величину максимального отклонения сменного плоского элемента 1 относительно нулевой отметки измерительной шкалы. Необходимо отметить, что наличие двух ведомых измерительных указателей 11 позволяет проводить испытания при одновременном воздействии на сменные плоские элементы 1 двух и более лафетных стволов. При этом ведомые измерительные указатели 11 фиксируют отклонения в двух направлениях относительно нулевой отметки измерительной шкалы. Обязательной операцией по подготовке устройства к испытаниям является тарировка измерительного механизма. Для этого при помощи образцового динамометра находят зависимость и строят график величина отклонения ведомых указателей измерительного устройства (на круговой калиброванной шкале) - значение усилия, прикладываемого к сменным плоским элементам. Тарировочный график позволяет численно по величине 4 83092012.06.30 угла отклонения плоских элементов 1 определить величину силового воздействия струи огнетушащего материала. Плоские элементы 1 являются сменными, по меньшей мере, по двум причинам вопервых, они могут изнашиваться и деформироваться с течением времени, во-вторых, они могут иметь различный размер и профиль, например, при представлении различных групп населения - взрослых (мужчин, женщин) или детей. Предложенная конструкция устройства для испытаний лафетных стволов пожарного робота позволяет численно определить величину максимального силового воздействия струи огнетушащего вещества на элементы инфраструктуры объекта и людей, оказавшихся в зоне очага возгорания. Таким образом, задачи, поставленные при создании полезной модели, решены. Разработанное устройство может найти применение при проведении научноисследовательских и опытно-конструкторских работ по изучению технико-экономических характеристик существующих и создаваемых новых образцов ствольной техники, проектированию и созданию безопасных элементов внутренних интерьеров зданий и сооружений, созданию новых конструкций и технологий, обеспечивающих безопасность людей,оказавшихся в зоне очага возгорания, разработке нормативно-технических документов для новых образцов лафетных стволов пожарного робота и др. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 5