ЛЕСОПРОМЫШЛЕННАЯ МАШИНА С ОБОРУДОВАНИЕМ ДЛЯ ПОЖАРОТУШЕНИЯ

Полезная модель относится к лесопромышленным машинам, снабженным сменным оборудованием пожаротушения, которая может быть оперативно использована в условиях лесозаготовительного предприятия для локализации и тушения низовых, почвенных и верховых лесных пожаров водой или жидким огнетушащим составом в труднодоступных местах механизированным способом.
Использование специализированных колесных пожарных машин, автоцистерн, а также прицепного оборудования пожаротушения в лесных условиях проблематично. Их применение возможно лишь в качестве перекачивающих станций для заправки гусеничной пожарной техники при отсутствии вблизи зоны пожара естественных водоисточников.
Указанные специализированные пожарные машины имеют низкий коэффициент использования, поскольку вне угрозы возникновения лесного пожара в профилактических целях могут использоваться исключительно машины, оборудованные устройствами для прокладки минерализованных полос.
Известна лесохозяйственная машина с оборудованием пожаротушения (патент РФ на полезную модель №74073, публ. 20.06.2008 г.), которая содержит расположенную за кабиной оператора полноповоротную колонну гидроманипулятора с пожарным стволом на его конце и установленную на раме машины за полноповоротной колонной емкость с водой.
Указанное технологическое оборудование предполагается использовать в качестве сменного оборудования для базовых машин лесозаготовительного, лесохозяйственного назначения, а также специальных пожарных машин.
К существенным недостаткам данной лесохозяйственной машины с оборудованием пожаротушения следует отнести:
значительные трудозатраты при оперативном переоборудовании рабочей головки гидроманипулятора базовой машины лесозаготовительного, лесохозяйственного назначения на пожарный ствол, что также приводит к ограничению технологических возможностей использования данной лесохозяйственной машины для пожаротушения в труднодоступных условиях лесосек, требующих дополнительного механизированного воздействия на древесину рабочей головкой гидроманипулятора, обеспечивающей срезание деревьев, сучьев мешающих продвижению машины для более эффективного подъезда к месту возгорания;
последовательное расположение полноповоротной колонны гидроманипулятора и емкости для воды за кабиной оператора значительно уменьшает полезной объем емкости, что снижает эффективность работы машины при пожаротушении.
Известна лесопромышленная машина с оборудованием для пожаротушения (см. патент РФ №2498830, публ. 20.11.2013 г.), содержащая гусеничное шасси, в передней части которого перед кабиной оператора расположены толкатель и поворотная колонна с гидроманипулятором, за кабиной оператора на раме шасси расположена платформа для перевозки сортиментов, грузовой отсек которой образован кониками с вертикально ориентированными стойками, машина имеет оборудование для пожаротушения, выполненное в виде пожарного ствола, смонтированного на рукояти гидроманипулятора, съемной емкости для воды или жидкого огнетушащего состава, размещаемой на кониках между вертикально ориентированных стоек грузового отсека и имеющей в задней части ложемент для укладки гидроманипулятора, гидравлически связанный с емкостью и пожарным стволом напорный насосный узел с его приводом.
Данное техническое решение выбрано в качестве ближайшего аналога заявляемой полезной модели.
Однако при реализации данного технического решения:
осуществляют переоборудование рабочей головки гидроманипулятора базовой машины лесозаготовительного, лесохозяйственного назначения на пожарный ствол, что приводит к ограничению технологических возможностей использования данной машины для пожаротушения в труднодоступных условиях лесосек, требующих дополнительного механизированного воздействия на древесину рабочей головкой гидроманипулятора, обеспечивающей срезание деревьев и сучьев, мешающих продвижению машины на лесосеке для более эффективного подъезда к месту возгорания;
для повышения надежности фиксации съемной емкости между кониками грузового отсека используют проволочные стяжки, что может привести к повреждению емкости, сдвигу ее из-за гидравлического удара при движении машины по пересеченной местности, при этом усложняются также монтажно-демонтажные работы;
при проведении работ по локализации лесных пожаров обеспечивается разовая доставка в зону пожара объема воды в емкости, что технологически ограничивает возможности эксплуатации машины в зоне лесных массивов, имеющих естественные источники воды.
Таким образом, анализ известного уровня техники в целом показал необходимость создания более эффективных по эксплуатационным характеристикам машин для пожаротушения, обеспечивающих локализацию и тушение лесных пожаров водой или жидким огнетушащим составом в труднодоступных местах механизированным способом.
Техническим результатом полезной модели является упрощение монтажно-демонтажных работ при размещении емкости между кониками грузового отсека, за счет отсутствия проволочных стяжек по фиксации емкости.
Для решения поставленной технической задачи предложена лесопромышленная машина с оборудованием для пожаротушения, содержащая шасси с гусеничными движителями, в передней части шасси перед кабиной оператора расположены толкатель и опорно-поворотное устройство гидроманипулятора, за кабиной оператора на раме шасси расположена платформа для перевозки сортиментов, грузовой отсек которой образован кониками с вертикально ориентированными стойками, машина имеет съемное оборудование для пожаротушения, выполненное в виде пожарного ствола, смонтированного на рукояти гидроманипулятора, съемной емкости для жидкого огнетушащего состава, размещаемой на кониках между стойками грузового отсека и имеющей в задней части ложемент для укладки гидроманипулятора, гидравлически связанный с емкостью и пожарным стволом напорный насосный узел с приводом, согласно полезной модели, съемная емкость в зоне днища имеет упоры, которые фиксируют ее при монтаже и движении машины относительно коников грузового отсека при взаимодействии упоров с наружной боковой поверхностью коников.
Согласно полезной модели, в задней части емкости расположен всасывающий насос для ее заправки.
Согласно полезной модели, съемная емкость в нижней ее части имеет боковые сухие отсеки для размещения в одном из них пожарного ствола, гибких и жестких трубопроводов для их подсоединения к напорному насосному узлу, а в другом для размещения комплекта рукавов для подсоединения их к всасывающему насосу емкости.
Согласно полезной модели, рукоять гидроманипулятора снабжена поворотной рабочей головкой лесозаготовительного назначения, а пожарный ствол расположен на рукояти выше оси поворота рабочей головки и ориентирован в направлении ее продольной оси.
Согласно полезной модели, смонтированный на рукояти гидроманипулятора пожарный ствол гидравлически связан с напорным насосом, расположенным в передней части емкости.
Согласно полезной модели, гидравлическая связь пожарного ствола с напорным насосным узлом выполнена в виде гибких и жестких трубопроводов, последние из которых монтируют на рукояти и стреле гидроманипулятора при гидравлической связи насосного узла с пожарным стволом, установленным на рукояти.
При анализе известного уровня техники не выявлено технических решений, имеющих аналогичную заявляемому техническому решению совокупность конструктивных признаков для решения заявленного технического результата, что свидетельствует о соответствии заявляемого технического решения критериям полезной модели: «новизна», «промышленная применимость».
При реализации полезной модели используют известные промышленно реализуемые конструктивные решения в области проектирования лесопромышленных машин лесозаготовительного назначения, имеющих шасси с гусеничными движителями.
Манипуляторные погрузочно-транспортные машины лесопромышленного назначения, которые представлены в патентах РФ №113215 ПМ, публ. 10.02.2012 г., №2531531, публ. 20.10.2014 г. и которые предназначены для улучшения эксплуатационных и энергетических параметров используемых в их составе базовых машин с гусеничным шасси, имеющих грузоподъемность до 10 т при эксплуатации в различных природно-климатических условиях, на различных типах грунтов, включая слабонесущие, наиболее оптимальны для целей оперативного их переоборудования съемным технологическим оборудованием для пожаротушения.
Возможность оперативного переоборудования манипуляторных лесозаготовительных машин при использовании в них съемного технологического оборудования для пожаротушения способствует повышению результативности локализации лесных пожаров при значительном уменьшении при этом затрат на изготовление специализированной техники.
Полезная модель поясняется нижеприведенным описанием и рисунками, где:
- на рис. 1 показана лесопромышленная машина с установленным сменным пожарным оборудованием - общий вид;
- на рис. 2 - гидравлическая схема всасывающих и напорных магистралей пожаротушения;
- на рис. 3 - фрагмент дозаправки пожарной емкости из естественных водоисточников;
- на рис. 4 - конструктивные элементы фиксации пожарной емкости на грузовой платформе машины;
- на рис. 5 - поперечный разрез по емкости для воды.
Лесопромышленная машина с оборудованием для пожаротушения содержит шасси 1 с гусеничными движителями, в передней части шасси перед кабиной оператора расположены толкатель 2 и опорно-поворотное устройство гидроманипулятора 3, на конце которого подвешена рабочая головка 4 лесозаготовительного назначения, за кабиной оператора на раме шасси расположена грузовая платформа 5 для перевозки сортиментов, грузовой отсек которой образован кониками 6 с вертикально ориентированными стойками 7. Машина имеет съемное оборудование для пожаротушения, выполненное в виде пожарного ствола 8, смонтированного на рукояти 9 гидроманипулятора 3, съемной емкости 10 для воды или жидкого огнетушащего состава, размещаемой на кониках 6 между стойками 7 грузового отсека и имеющей в задней части ложемент 11 для укладки гидроманипулятора, гидравлически связанный с емкостью 10 и пожарным стволом 8 напорный насосный узел 12, который установлен в передней части емкости 10.
Пожарный ствол 8 расположен на рукояти выше оси поворота рабочей головки и ориентирован в направлении ее продольной оси, что расширяет технологические возможности машины для пожаротушения в труднодоступных условиях лесосек, требующих дополнительного механизированного воздействия на древесину рабочей головкой гидроманипулятора, обеспечивающей срезание деревьев и сучьев, мешающих продвижению машины на лесосеке для более эффективного подъезда к месту возгорания.
Емкость 10 имеет в задней части всасывающий насос 13 для заправки емкости водой. В зоне днища емкости 10 расположены боковые упоры 14, которые фиксируют съемную емкость при ее монтаже и движении машины относительно коников грузового отсека при взаимодействии упоров 14 с наружной боковой поверхностью коников б.
Гидравлическая связь пожарного ствола 8 с насосным узлом 12 выполнена в виде гибких 15 и жестких 16 трубопроводов. Жесткие трубопроводы 16 размещают на рукояти 9 и стреле гидроманипулятора 3 при монтаже пожарного ствола 8 на рукояти.
Съемная емкость 10 в нижней ее части имеет боковые сухие отсеки 17 для размещения в одном из них пожарного ствола 8, гибких 15 и жестких 16 трубопроводов для их подсоединения к напорному насосному узлу 12, а в другом для размещения комплекта рукавов 18 для подсоединения их к всасывающему насосу 13 емкости 10.
Насосы узла 12 и всасывающий насос 13 имеют электроприводы, которые электрически связаны с генератором электромеханической трансмиссии трактора, реализация которой предлагается в патенте РФ №2531531, публ. 20.10.2014 г. При этом генератор электромеханической трансмиссии обеспечивает также электропитание тяговых двигателей машины, которые посредством включения соответствующих муфт приводят ход машины и/или гидросистему ее технологического оборудования. На рис. 1 позицией 19 показано расположение конструктивных элементов электромеханической трансмиссии на шасси машины с гусеничными движителями.
Лесопромышленная машина со сменным оборудованием пожаротушения (рис. 1) работает следующим образом. При возникновении пожара в лесном массиве данного или соседнего лесозаготовительного предприятия машина для переоборудования в пожарную снимается с лесозаготовительных работ, на нее устанавливается сменное оборудование пожаротушения: емкость 10 для воды с напорным насосным узлом 12, всасывающим насосом 13, на рукояти 9 гидроманипулятора 3 монтируется пожарный ствол 8. Прокладываются напорные магистрали в виде гибких 15 и жестких 16 трубопроводов, соединяющие насосный узел 12 с выше указанным оборудованием (рис. 2). Электродвигатели напорного насосного узла 12, всасывающего насоса 13 подключают к сети генератора электромеханической трансмиссии самоходного шасси 1.
При установке емкости 10 на грузовую платформу 5 (рис. 4) упоры 14 емкости 10 контактируют с двумя кониками 6 грузовой платформы, фиксируя ее от свободного перемещения как в продольном, так поперечном направлениях.
Для установки емкости 10 на грузовую платформу 5, предпочтительно, используют дополнительное грузоподъемное оборудование.
Далее машину транспортируют к зоне лесного пожара, заправляют емкость 10 водой. Для чего машина задним ходом подъезжает к естественному водоисточнику 20 (рис. 3). К всасывающему насосу 13 подсоединяют рукава 18 с сетчатым фильтром, который опускают в источник 20. По окончании заправки рукава 18 и фильтр укладывают в свободный отсек 17 емкости 10. При отсутствии вблизи естественного водоисточника емкость 10 машины заправляют с помощью автоцистерн водой или огнетушащим составом.
После чего машина перемещается к лесному массиву и прорубает технологический коридор, используя лесопромышленное технологическое оборудование (рабочую головку 4, толкатель 2), и достигнув кромки лесного пожара, приступает к его локализации и тушению, направляя струю воды из пожарного ствола 8, положение которого меняется за счет изменения высоты и углов поворота рукояти 9, стрелы и колонны манипулятора 3, при этом меняется направление и дальность действия пожаротушащей струи. По пути движения машины лесозаготовительной головкой 4 срезаются деревья, мешающие продвижению машины, толкателем 2 сдвигаются препятствия, при необходимости разбираются или объезжаются завалы.
По окончании тушения лесного пожара машину транспортируют в мастерские лесозаготовительного предприятия, демонтируют пожарный ствол, гибкие и жесткие трубопроводы, укладывают их в свободный отсек 17 емкости 10, снимают ее с грузовой платформы 5 вместе с напорным насосным узлом 12 и всасывающим насосом 13. Из демонтированного лесопожарного оборудования удаляют остатки воды и ставят на ответственное хранение предприятия. При этом демонтажные затраты незначительны, как по времени, так и по трудоемкости. Далее машину используют для производства лесозаготовительных работ.
Таким образом, при реализации изобретения, повышается коэффициент полезного использования лесопромышленной машины при производстве лесосечных и пожарных работ в целом, при этом применение базовой машины с лесозаготовительной головкой без каких-либо демонтажных работ, компактность сменного пожарного оборудования и рациональное расположение его элементов в рабочем положении повышают эффективность пожаротушения, в том числе за счет упрощения монтажно-демонтажных работ при размещении емкости между кониками грузового отсека.