1.5. Аварийно-спасательный инструмент с гидроприводом

При тушении пожаров возможны ситуации, когда для выполнения боевых действий по вскрытию конструкций потребуются средства более мощные, чем для проведения первоочередных аварийно-спасательных работ. К таким средствам относится в механизированный инструмент, который можно разделить на две группы.

Первую группу составляют электропилы и электродолбежники. К ней также относят автогенорезательные установки, пневмодомкраты резино-кордовые и т.д. Ими комплектуют специальные ПА различного назначения.

Вторая группа включает АСИ с гидроприводом. Инструментами этой группы комплектуют как специальные ПА, так и автоцистерны и автонасосы.

Комплект АСИ включает источники энергии, блок управления и набор инструментов с высокими параметрами силовых характеристик.

Источники энергии представляют собой насосные станции с механическим приводом или поршневые насосы с ручным приводом.

Насосные станции предназначены для нагнетания рабочей жидкости в гидравлические системы АСИ. В качестве рабочей жидкости используется масло МГЕ-10А.

Современные насосные станции осуществляют подачу рабочей жидкости поршневыми насосами. Их приводами могут быть бензиновые двигатели внутреннего сгорания или электродвигатели, работающие от сети переменного тока с частотой 50 Гц и напряжении 220 В.

Насосные станции бывают одно- и двухпостовые, обеспечивающие работу одного или двух инструментов одновременно.

При относительно небольших размерах (площади 0,1…0,2 м² и высота до 0,5 м) станции имеют относительно малые массы (см. табл.), поэтому их можно подносить близко к месту работы. Некоторые параметры технических характеристик насосных станций представлены в табл.1.6.

Таблица 1.6

Примечание. В этой таблице и дальше указаны средние значения параметров характеристик насосных станций и инструмента, имеющихся на рынке.

В знаменателях указаны параметры для двухпостовых станций.

Ручные насосы предназначены для подачи рабочей жидкости в гидравлические системы АСИ и другие малогабаритные механизмы с высокими характеристиками.

Ручные насосы используются там, где применение насосных станций нерентабельно или работа с ними опасна по технике безопасности. Они обычно двухступенчатые и развивают давление 80 МПа. В зависимости от параметра давления их масса находится в пределах 4,5…16 кг, а объем бака от 0,7 до 2,5 л.

ООО «Пожоборонпром» (Эконт) производит насосы гидравлические РН80 с размерами 740х200х170 мм и давлением 7,5/80 МПа. Насос подает масло от 0,8…2,5 см³ за один ход. Усилие на рукоятке не превышает 300 Н. Организация «Спрут» поставляет в МЧС России насос ручной НРС-12/80 с размерами 610х160х155 мм.

Рукава высокого давления РДВ армированные предназначены для использования как гибкие трубопроводы для подачи рабочей жидкости от насосной станции в гидроинструмент. Они имеют условный проход 6 мм, рассчитаны на рабочее давление 80 МПа (разрушающее давление не менее 190 МПа). Длина до 20 м.

Блок управления гидроинструментом включает (рис.1.17) гидрораспределитель 1, гидрозамки 2 и 4. Переключением гидрораспределителя осуществляется подвод жидкости в поршневую полость цилиндра и отвод из штоковой полости и наоборот.

Гидрозамки обеспечивают запирание масла в рабочих полостях гидроцилиндра при прекращении ее подачи, а также отвод ее из них.

Принцип работы блока управления рассмотрим на примере подачи жидкости (масла) в поршневую полость гидроцилиндра 1. Для этого ручку f поворачивают так, чтобы совпали индексы a,b,c и d средней и верхней частей. Тогда, масло из насосной станции поступит к a – b – k и через обратный клапан гидрозамка 2 в поршневую полость гидроцилиндра 3. Поршень и шток будут перемещать влево.

Одновременно по каналу k – l масло поступит в гидрозамок 4 и совместит индексы m и n, переместив стрелку вниз. Тогда, масло из поршневой полости гидроцилиндра поступит к m – n, а затем c – d и в насосную станцию.

Для перемещения поршня гидроцилиндра в правую часть необходимо рукояткой f перевести среднюю часть гидрораспределителя 1 в нижнее положение.

Гидрозамками оснащается только гидравлический инструмент, предназначенный для силового подъема тяжестей или их разжима.

Аварийно-спасательный инструмент, рекомендованный для комплектования ПА различного назначения можно разделить на две группы. Первую из них составляют инструменты для резания металлических материалов различного профиля: прутья, уголки, троссы, листовой материал. Ко второй группе относятся различные устройства для раздвигания или подъема элементов разрушенных конструкций, расширения проемов, узких проходов и т.д.

Инструмент для резания металлов охватывает такие устройства, как резаки, ножницы, кусачки.

Принципиальная схема устройства и работы механизмов этого типа инструментов представлена на рис.1.18. Его называют центрально-осевым, так как разжим и последующее сжатие рычагов (челюстей) 7 происходит при их повороте на шарнире 9, закрепленномна кронштейне 4.

Инструмент на рисунке находится в исходном состоянии. При подаче масла в штоковую полость цилиндра (показано стрелкой) поршень 2, перемещаясь вправо сместит шарнир 9 из положения “а” в положение “б”, а концы “с” рычагов 7 займут положение с' и ". Совершится первый цикл работы инструмента. При подаче масла в поршневую полость цилиндра поршень 2 будет перемещаться влево и рычаги (челюсти), сжимаясь будут разрезать (деформировать) металлические изделия, заложенное между ними.

Первый цикл работы может быть использован для разжима (перемещения) элементов конструккий. В этом случае инструмент будет комбинированным: перемещение в первом цикле работы, резание – во втором цикле.

Инструмент для перемещения материалов или изделий охватывает такие изделия, как разжимы, расширители, домкраты и др.

Принципиальная схема устройства и работы механизмов этого типа инструментов представлена на рис.1.19. Инструменты этого типа называют нецентрально-осевыми, так как опоры гарниров 6, вокруг которых поворачиваются челюсти 8, закреплены на двух кронштейнах 4.

Инструмент, показанный на рис.1.19, находится в исходном состоянии. При подаче масла в поршневую полость цилиндра 1 (см. стрелку на рис.1.19) шток 2 будет перемещаться влево. При этом шарнир 9 переместится в положение 9', а шарнир 7 в положение 7". Вследствие этого концы “а” челюстей 8 займут положение а' и а". Величина S будет характеризовать их раскрытие. Этим завершается первый цикл работы инструмента. Второй цикл работы заключается в сжатии челюстей. Для этого масло следует подавать в штоковую полость цилиндра 1.

Классификация АСИ и параметры его технических характеристик определяют его назначение и область применения. На основании рассмотренных принципиальных схем создан комплект инструмента различного назначения (рис.1.20).

Основные интервалы параметров технических характеристик АСИ приведены в табл.1.7.

Все инструменты в основном работают при давлении 65…80 МПа. Некоторые из них имеют особенности конструкций. Так, цилиндр двухштоковый представляет собой два гидравлические цилиндра между поршневыми полостями, в которых смонтирован блок управления, состоящий из гидрозамка и гидрораспределителя.

Оба типа гидроцилиндров снабжаются комплектом приспособлений для стягивания элементов конструкций. В комплект входят захваты, крюки, цепи.

Домкрат ДМ-90, выпускаемый Эконтом, двухступенчатый телескопический, оборудован специальной тянущей пружиной, обеспечивающей возвращение подвижных его частей в исходное состояние. Аналогичное устройство имеют и кусачки.

Гидроинструмент требует минимального ухода. Необходимо предотвращать попадание в масло влаги и абразива, а также периодически его заменять.

Таблица 1.7

Примечание: * указана толщина перерезаемого листа.

** указаны усилия толкающие и тянущие.

1.6. Особенности размещения ПТВ

Номенклатура (перечень) ПТВ, возимого на АЦ, включает более 50 наименований различных приспособлений и устройств. На других ПА, например, автомобилях специального применения, перечень ПТВ значительно меньше.

ПТВ на пожарных автомобилях используется крайне неравномерно. Частота его применения на АЦ изменяются в очень широких пределах. Так, пожарные насосы включаются в работу на всех пожарах. Рукава всасывающие, в зависимости от их диаметра и развития водопроводной сети в городах, используются на 4…10%. всех пожаров. Пожарные напорные рукава диаметром 51 мм применяют на 80% пожаров, а диаметром 77 мм – только на 20% пожаров; а, например. Гидроэлеватор – только на 1,1% всех случаев тушения пожаров.

Различные образцы ПТВ различаются по массе, размерам и занимаемым ими объемам. Так, масса комплекта пожарных рукавов на АЦ-40(131)137 составляет 270 кг, а объем занимаемой ими равен 35…40% объема отсеков. Масса колонки пожарной равна 18 кг, а габаритные размеры находятся в пределах 430х190х1090 мм, пеносмесители различного типа имеют массу 4,6…6 кг при длине 420…520 мм, стволы различного назначения при длине до 450 мм имеют массу до 2 кг и т.д. общая масса возимого и снимаемого с ПА пожарно-технического вооружения находятся в пределах 500…700 кг.

Например, на АЦ-40(131)153 в правых отсеках масса ПТВ была равна 250 кг, в левых – 200 кг и на крыше – 300 кг. Такое же распределение по массе реализовано на АЦ, сооруженное на шасси Урал-5556.

Размещение ПТВ должно удовлетворять ряду требований: способствовать минимальному времени боевого развертывания ПА, не снижать его оперативной подвижности, его крепление, как и размещение должно быть травмобезопасным.

Для реализации изложенных требований размещение ПТВ в отсеках ПА должно подчиняться принципу эргономики, согласно которому «… оборудование, органы управления и приборы должны располагаться в соответствии с логикой деятельности человека».

При размещении ПТВ в отсеках АЦ следует учитывать возможности:

• группировки элементов ПТВ по их функциональному назначению;

• значимости, на сколько оно важно для выполнения определенной группы операций;

• оптимального размещения по конфигурации ПТВ, его массы, геометрических размеров;

• последовательного использования, согласно которому оно используется при организации работы;

• частоты использования; в соответствии, с чем элементы, наиболее часто используемые, должны находиться в самых удобных местах;

• рациональной доступности оборудования для пожарных различного роста.

Эти принципы (или возможности) трудно согласовать между собой. Поэтому при разработке схемы размещения ПТВ на АЦ должен быть разумный компромисс.

Обеспечение оптимальной оперативной подвижности и безопасного движения ПА необходимо массу пожарной надстройки (25% от общей массы ПА), включающей и ПТВ, размещать так, чтобы выполнялись два условия. Прежде всего необходимо, чтобы нагрузка на управляемую ось составляла не менее 25% от полной массы ПА. Кроме того, необходимо, чтобы нагрузки на колеса правого и левого бортов должны быть равными с отклонением ±1%.

Учитывая влияние ПТВ на технические возможности ПА запрещается самовольное, необоснованное переукомплектование ПТВ пожарных автомобилей и изменение его размещения в них.

Подписи к рисункам