Лесопожарная грунтометательная машина
FOREST FIRE GROUND THROWER

Изобретение относится к области лесного хозяйства, в частности к устройствам, предназначенным для профилактики и тушения лесных низовых пожаров направленным потоком почвогрунта.
Известна лесопожарная грунтометательная машина (Патент РФ № 2616021; МПК E02F 3/18; опубл. 12.04.2017), содержащая раму с навесным механизмом, фрезерный рабочий орган с тремя радиальными лопатками и приводом от гидромотора, кожух-рыхлитель, ножи, направляющие пластины для потока почвогрунта.
Недостатком данной лесопожарной грунтометательной машины является то, что к фрезерному рабочему органу подается задернелый, не измельченный почвенный пласт с кусками порубочных остатков и лесной подстилки, а фрезерный рабочий орган с тремя радиальными лопатками не обеспечивает метание почвогрунта в полном объеме к кромке огня, что снижает эффективность тушения лесного низового пожара.
Известен пожарный грунтомет-полосопрокладыватель (Патент РФ № 2684940; МПК E02F 3/18; E02F 5/00; А62С 3/02; опубл. 16.04.2019), содержащий раму с механизмом навески, рыхлитель, сферические диски, фрезы-метатели, шнек, опорные катки, гидропривод. Сферические диски имеют съемную режущую кромку с полукруглыми вырезами, выполненную из отдельных сегментов, установлены со смещением относительно друг друга в продольном направлении с перекрытием и позволяют образовывать почвенный вал перед фрезами-метателями, которые установлены на уровне дна борозды. Перед сферическими дисками установлен шнек, предназначенный для сдвига напочвенного покрова с горючими растительными материалами в обе стороны.
Недостатком известного пожарного грунтомета-полосопрокладывателя является то, что при наезде на препятствия шнек поднимает переднюю часть рамы, при этом на шнек оказываются большие вертикальные динамические нагрузки при перекатывании через препятствия в виде пней и крупных корней, в результате чего лента на барабане шнека деформируется. Кроме того, сферические диски не обеспечивают подготовку почвенного вала, а фрезы-метатели не защищены снизу от ударов о препятствия, что снижает их надежность и долговечность.
Известна машина для тушения лесного наземного пожара (Пат. РФ № 2706040; МПК А62С 27/00; опубл. 13.11.2019), содержащая раму, механизм навески, рабочий орган для подготовки почвогрунта к перемещению в сторону кромки огня, состоящий из U-образной скобы и наклонного лотка-подъемника, ротор-метатель с размещенными на нем лопатками и приводом от гидромотора, гидропривод. Ротор-метатель выполнен в виде двух усеченных конусов на вертикальной оси вращения, соединенных между собой основаниями меньшего диаметра, с возможностью отклонения оси от вертикали в поперечной плоскости, на верхнем из которых размещены лопатки в несколько радиально расположенных ярусов, регулируемые по углу их установки к плоскости вращения. Принята за прототип.
Однако такое исполнение машины для тушения лесного наземного пожара не обеспечивает подачу почвенного вала к верхнему ярусу лопаток ротора-метателя, что снижает эффективность процесса тушения.
Предлагаемое изобретение решает задачу повышения эффективности тушения лесного низового пожара за счет полной подачи почвенного вала одновременно ко всем лопаткам ротора-метателя.
Это достигается тем, что в лесопожарной грунтометательной машине, содержащей раму, механизм навески, рабочий орган для подготовки почвогрунта к перемещению в сторону кромки огня, состоящий из U-образной скобы и наклонного лотка-подъемника, ротор-метатель с размещенными на нем лопатками и приводом от гидромотора, гидропривод, согласно изобретению, ротор-метатель выполнен многоступенчатым, установлен на горизонтальной оси вращения выше уровня поверхности почвы и снабжен радиальными лопатками, размещенными со смещением по винтовой линии на каждой последующей ступени и регулируемыми по углу установки относительно радиального положения, а рабочий орган для подготовки почвогрунта к перемещению в сторону кромки огня - в виде U-образной скобы с лемехом, по краям и по центру которой установлены наклонные черенковые ножи, и лотка-подъемника, наклоненного к горизонту на угол менее угла трения почвы о сталь.
На фиг. 1 представлена схема лесопожарной грунтометательной машины, вид с боку; на фиг. 2 - схема многоступенчатого ротора-метателя; на фиг. 3 - технологическая схема процесса тушения лесного низового пожара.
Лесопожарная грунтометательная машина содержит раму 1 с механизмом навески 2, кожух-рыхлитель 3, опорные колеса 4, многоступенчатый ротор-метатель 5 с приводом от гидромотора 6, рабочий орган для подготовки почвогрунта к перемещению в сторону кромки огня. Многоступенчатый ротор-метатель 5 установлен на горизонтальной оси вращения выше уровня поверхности почвы и снабжен радиальными лопатками 7, размещенными со смещением по винтовой линии на каждой последующей ступени и регулируемыми по углу установки относительно радиального положения. Рабочий орган для подготовки почвогрунта к перемещению в сторону кромки огня выполнен в виде U-образной скобы с лемехом 8, по краям и по центру которой установлены наклонные черенковые ножи 9, и лотка-подъемника 10, наклоненного к горизонту на угол менее угла трения почвы о сталь.
Лесопопожарная грунтометательная машина работает следующим образом. При включении гидромотора 6 в начале поступательного движения машины вдоль кромки огня U-образная скоба с лемехом 8 заглубляется в почвогрунт на установленную глубину, в результате чего происходит выемка пласта почвогрунта и его перемещение по наклонному лотку-подъемнику 10. Так как угол наклона лотка-подъемника 10 меньше угла трения почвы о сталь, то не происходит забивания растительными остатками многоступенчатого ротора-метателя 5 и сгруживания почвогрунта перед ним, а наклонные черенковые ножи 9 предохраняют многоступенчатый ротор-метатель 5 от встречи с крупными препятствиями. При этом разрыхленный пласт почвогрунта поступает одновременно ко всем радиальным лопаткам 7 многоступенчатого ротора-метателя 5, которые за счет своей кинетической энергии сообщают частицам почвогрунта ускорения, в результате чего они перемещаются по параболическим траекториям и укладываются полосой на кромку огня и перед ней в поперечном сечении шириной 1,0-1,2 м и толщиной не менее 0,05-0,07 м, тем самым, заглушая огонь и останавливая продвижение пожара. Для создания такой противопожарной полосы достаточен пласт, вырезаемый U-образной скобой с лемехом 8, размером 0,6×0,3 м. Дальность отбрасывания почвогрунта регулируется путем изменения частоты вращения многоступенчатого ротора-метателя 5 и углом установки лопаток 7 относительно радиального положения.
Такое исполнение лесопожарной грунтометательной машины позволяет повысить эффективность тушения лесного низового пожара за счет полной подачи почвенного вала одновременно ко всем радиальным лопаткам многоступенчатого ротора-метателя.