УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДАЧИ ТЕКУЧЕЙ СРЕДЫ

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДАЧИ ТЕКУЧЕЙ СРЕДЫ
Полезная модель относится к области механики, а именно к соединениям для труб и шлангов, используемых в устройствах для подачи текучей среды на расстояние, преимущественно в составе оборудования противопожарного и аварийно-спасательного назначения - в пожарных кранах, установках химической обработки помещений, средствах защиты органов дыхания и т.п.
Известны и повсеместно распространены устройства для подачи воды и других огнетушащих веществ для тушения пожара, содержащие вращающийся барабан с намотанным на него пожарным рукавом, сложенным вдвое (т.е. с концами, направленными в одну сторону) с образованием в месте перегиба складки 1. Обеспечивая компактность и минимальные габариты при хранении, известное устройство перед приведением его в действие (подачи воды) требует раскатки рукава на полную длину и устранения перегибов, что связано с затратами времени и предполагает наличие определенных навыков у пользователей, работающих при пожаре в условиях сильного стресса.
Использование вместо рукава шланга, намотанного на вращающийся барабан с подводом текучей среды через ось барабана, существенно сокращает время на боевое развертывание пожарного подразделения и широко используется на пожарных машинах и в установках ручного тушения и локализации небольших очагов горения 2. Недостатком устройства с подводом текучей среды через ось барабана является повышенные габариты (по оси вращения) и наличие подвижного соединения, требующего для обеспечения надежной работы уплотнения периодического контроля и обслуживания.
Такими же недостатками обладает и устройство со шлангом, имеющем радиальные или подшипниковые шарнирными соединения, устанавливаемые в месте разворота сложенного вдвое, т.е. с концами, направленными в одну сторону, шланга 3.
Известно также устройство для подачи жидких и газообразных сред к вращающемуся объекту, содержащее гибкий трубопровод и опоры, при этом устройство снабжено спиральной и радиальной направляющими, гибкий трубопровод выполнен в виде змеевика с установленными в местах перегиба жесткими переходниками, за которые он подвешен к направляющим на опорах, выполненных с возможностью перемещения 4. В указанном устройстве, выбранном в качестве прототипа, работоспособность и надежность при подаче среды к вращающемуся объекту обеспечивается за счет использования схемы укладки типа «гармошка с ограничением раздвижки трубопровода на величину, равную длине направляющих. Использование такой схемы укладки гибкого трубопровода, состоящего из отдельных отрезков с множеством U-образных переходников, требует значительной (вертикальной) поверхности, что ограничено специализированными устройствами.
Целью полезной модели является создание простого и надежного, компактного при хранении устройства для подачи текучей среды на расстояние.
MnKF16L 33/00
образным ниппелем с ограничителем перемещения, достигается тем, что ограничитель перемещения выполнен в виде гибкой связи или шарнира, скрепляющей между собой прилегающие к ниппелю участки шланга.
Отсутствие подвижных и минимальное (две штуки) количество неподвижных соединений обеспечивают простоту и высокую надежность работы, а возможность укладки сложенного вдвое шланга на вращающийся барабан (с подводом среды к одному из концов и отводом от другого) минимальный габарит барабана по оси вращения, поскольку расстояние между его щеками может приниматься равным 1.1-1.2 диаметра шланга (с учетом деформации при намотке).
Дальнейшие предложения направлены на усовершенствование описанной выше конструкции устройства и расширения его функциональных возможностей.
Предложено выполнять устройство со следующими соотношениями геометрических параметров зоны скрепления шланга с гибкой связью: отношение длины участка шланга от ниппеля до места скрепления к длине гибкой связи или плеч шарнира составляет величину от 1.0 до 0.9, а отношение указанных длин к величине наружного радиуса изгиба шланга составляет величины 1.0 1.35 и 1.0 - 1.5 соответственно. Указанные соотношения и границы диапазонов определяют рациональный диапазон параметров ограничителя перемещения минимальной длины и обеспечивают надежную работу (без перелома и пережима шлангов в месте стыка с ниппелями) резинотканевых шлангов отечественного производства с условными диаметрами 10 -25 мм, рабочим давлением от 0.4 до 2.0 МПа, усилии натяжения до 150 Н. Надежность работы устройства в приведенных диапазонах геометрических соотношений по показателю отсутствия переломов и пережима шлангов подтверждена экспериментально.
Потери длины шланга в узле разворота с допустимым радиусом изгиба 0.2 м составляют 1 и 2 % при длине шланга 20 и 10 м соответственно.
Предложено устройство монтировать в кожухе или каркасе и снабжать приспособлением для крепления и транспортирования, например, рукояткой, ремнями, колесами. Такое исполнение расширяет круг конкретных изделий с использованием устройства для подачи текучей среды пожарные шкафы, переносные и передвижные барабаны со шлангами и т.п. Кожухи или каркасы, в зависимости от назначения, ограничений по весу и цены могут выполняться из листовых, трубчатых или проволочных материалов.
Дальнейшее усовершенствование касается конструкции приспособления для транспортирования и крепления, которое предложено выполнять в виде поворотного кронштейна с рукояткой, имеющей посадочную (внутреннюю или наружную цилиндрическую) поверхность с осью, нормальной к оси вращения барабана. Такое исполнение позволяет совмещать функции поворотного кронштейна в составе оборудования пожарного крана и устройство для переноски шланга, что позволяет эффективно наращивать число магистралей подачи огнетушащего вещества за счет дополнительных шлангов, например, при пожаре на одном из этажей многоэтажного здания с . -, распределенными по этажам или водопроводным стоякам пожарными кранами.
Для обеспечения наиболее распространенных в быту потребностей в устройствах подачи текучей среды на расстояние - для тушения пожаров в помещениях водой или водой с добавками смачивателей, окраски помещений с помощью краскораспылителя, полива огородов на приусадебных участках, химической обработки посевов, помещений и т.п., - предложено комплектовать устройство с кожухом элементами сменного оборудования из следующего ряда:
пожарный ствол, распылительный насадок (форсунка), переходник, клапан, емкость, дозатор,
краскораспылитель, лицевая маска, фильтр. Для этого кожух выполняется с соответствующими гнездами и элементами крепления. Для снижения стоимости изделий, работающих при пониженных давлениях и нормированных показателях надежности, например, для полива огородов, предполагается использование шлангов противопожарных систем с отработанными сроками эксплуатации или техническим ресурсом.
Сущность полезной модели поясняется на чертежах, на которых показаны:
фиг.1 -общий вид устройства;
фиг.2 - поперечный разрез (разрез А-А на фиг.1);
фиг.З - узел разворота шланга (выносной элемент Б на фиг.1);
фиг.4 - узел разворота шланга в рабочем положении;
фиг.5 - пример исполнения устройства в виде пожарного крана;
фиг.6 - пример исполнения устройства с трубчатым поворотным кронштейном;
фиг 7 - варианты размещения устройства в виде пожарного крана в ванной комнате.
Устройство для подачи текучей среды, показанное на фиг.1, содержит вращающийся барабан 1 с намотанным на него шлангом 2, сложенным вдвое, и с установленным в месте разворота шланга U-образным ниппелем 3 с ограничителем перемещения, выполненным в виде гибкой связи 4, скрепляющей между собой прилегающие к ниппелю участки шланга. Барабан 1 размещен в съемном кожухе 5, смонтированном с возможностью поворота в вертикальной плоскости с помощью кронштейна 6 на водопроводном стояке 7. Поворотный кронштейн 6 имеет транспортную рукоятку 8 с посадочной внутренней цилиндрической поверхностью и осью, нормальной к оси вращения барабана 1, что делает устройство удобным для переноски. Один конец шланга присоединен к водопроводному стояку 7 через кран (клапан) 10, другой конец - к пожарному стволу 11.
При возникновении пожара открывают кран 10, вытягивают в направлении пожара шланг 2 и включают кран на пожарном стволе 11, направляя струю воды на очаг пожара. При вытягивании шланга 2 на половину и более его длины, прилегающие к ниппелю 3 участки шланга растягивают скрепляющую их гибкую связь 4, предотвращая возможность пережатия и перелома шланга. После использования перед намоткой шланга 2 предварительно устанавливают ниппель 3 в гнездо или зацеп (на фиг.1 не показаны) барабана 1 и, вращая барабан за щеки, наматывают на него шланг 2.
На поперечном разрезе устройства (см. фиг.2), показана схема однорядной укладки шланга 2, обеспечивающая минимальные габариты по оси вращения барабана 1.
Узел разворота шланга 2 показан в увеличенном масштабе на фиг.З. Гибкая связь 4 длиной LC закреплена на участках шланга 2 на расстоянии 1ш от ниппеля 3 с помощью хомутиков 12, под которыми во внутренней полости шланга установлены жесткие кольца 13. Выбор рациональных геометрических параметров ограничителя перемещения -длин гибкой связи и места ее крепления, поясняются на фиг.4, где показан узел разворота шланга в рабочем положении. Минимальная длина гибкой связи LC, обеспечивающая отсутствие перелома и пережатия поперечного сечения шланга при натяжении его силой 150 Н, отнесенная к величине наружного радиуса изгиба шланга R, составляет от 1.0 до 1.5, а 1ш / R - от 1.0 до 1.35. Зона рационального размещения гибкой связи минимальной длины обозначена буквой Г.
Пример исполнения устройства в виде пожарного крана 14 приведен на фиг.5. Кожух 5 имеет форму одностворчатого шкафа, на поворотной створке 15 которого закреплен вращающийся барабан 1 со шлангом 2. Устройство укомплектовано входным краном 10 и пожарным стволом 11.
Пример исполнения устройства с трубчатым поворотным кронштейном 16 приведен на фиг.6. Как видно из рисунка, участок 17 кронштейна выполняет роль оси барабана 1, а участок 18 - оси вращения кронштейна и рукоятки для переноски устройства. Оси участков 17 и 18 кронштейна образуют в пространстве скрещивающиеся взаимно перпендикулярные прямые.
Возможность компактной укладки на барабане с минимальными по оси вращения габаритами позволяет создать на основе заявленных решений малогабаритные пожарные шкафы, удачно вписывающиеся или встраивающиеся в интерьер офисов, жилых и вспомогательных помещений. Варианты размещения таких шкафов в ванной комнате 19 показаны на фиг 7: - у стенки 20, под 21 и сбоку 22 от ванны 23, на стене в виде зеркала 24.
Предлагаемое устройство для подачи текучей среды и полученные на его основе простые и надежные, удобные в эксплуатации изделия, преимущественно противопожарного и бытового назначения -для ремонта и окраски помещений, полива, подкормки и химической обработки посевов на приусадебных участках ,- имеет, по мнению заявителя, широкую социальную базу потенциальных пользователей полезной модели.
1.НПБ 151-96. Шкаф пожарный. Общие требования. Методы испытаний. Государственная противопожарная служба МВД России. Москва, 1997, стр.8.
2.Автоматические средства обнаружения и тушения пожаров. М.: Стройиздат, 1974, стр.169.
3.А.А.Комаров, В.М.Сапожников. Трубопроводы и соединения для гидросистем. М.: Машиностроение. 1967, стр.40-45.
4.Авторское свидетельство СССР № 769179 «Устройство для подачи жидких и газообразных сред к объекту, МПК F16 L 33/00.
Директор//° У  Л.В. Казанцев
ЛИТЕРАТУРА