Устройство лесопожарного грунтомета

Полезная модель относится к устройствам, предназначенным для прокладки противопожарных полос и тушения кромки огня низового лесного пожара.
Известна лесопожарная комбинированная грунтометательная машина (см. RU №128887, кл. E02F 5/00, А62С 2/00, опубл. 10.06.2013), содержащая раму, опорные колеса, навесной механизм, раздаточный редуктор, соединенный с двумя фрезерными головками, привод и кожухи-направители, выполненные дугообразными, касательная в каждом сечении которых расположена под углом, меньшим угла трения грунта по материалу кожуха-направителя, и управляемые отдельно каждый выносным гидроцилиндром из кабины трактора в процессе его движения.
Недостатками известного устройства является малая надежность при работе с грунтами, содержащими камни, валунники, и отсутствие возможности проходки по мелколесью и крупному кустарнику. Кроме того, известная машина способна создавать узкую лесозащитную полосу и, соответственно, небольшую площадь посыпания силикатным слоем, что снижает эффективность борьбы с лесными пожарами. Кроме того, в результате крепления машины сзади шасси трактора она плохо управляема в работе.
Пожарный грунтомет по патенту RU №2750174 (кл. А62С 3/02, А62С 2/06, опубл. 22.06.2021) содержит раму, фрезу-метатель, при этом на раме устройства снизу смонтирован конический редуктор с четырьмя выходными валами, на двух из них установлены фрезы-рыхлители в продольном направлении, на третьем валу установлена отвальная фреза, а на четвертом валу фреза-метатель. Кроме того, редуктор соединен посредством муфты с силовой установкой, размещенной в верхней части рамы, а впереди рамы установлено колесо в ограничителе хода с возможностью изменения в вертикальной плоскости, при этом сзади корпус соединен с силовым упором П-образной формы, на боковых стойках которого установлены регулировочные узлы, связанные с поперечиной, имеющей возможность изменять свое положение в вертикальной плоскости.
Известное устройство характеризуется ненадежностью агрегатов, расположенных на одном общем валу, и малым КПД машины. Грунтомет способен создавать узкую траншею и осуществляет выброс грунта только в одну сторону, что не всегда эффективно при противопожарных работах.
Противопожарная грунтометно-пескоструйная машина по патенту RU №2183486 (кл. А62С 3/02, опубл. 20.06.2002) снабжена на самоходном шасси на раме грунторубильным устройством, состоящим из неподвижной части и вращающейся части с вмонтированными в него ножами. Вал размещен на переднем конце рамы и соединен многоручьевой клиноременной передачей посредством шкива со шкивом, закрепленным на валу на коническом редукторе совместно со вторым концом рамы. Конический редуктор имеет привод от вала отбора мощности самоходного шасси, а шнеки - от конических редукторов. Машина имеет приводы вращения рабочих органов, которые производят переработку грунта или песка и выбрасывают его на поверхность горелого леса.
Машина создает глубокую и узкую траншею, что небезопасно для работы в местности, содержащей смешанный грунт с валунниками. Устройством сложно управлять в мелколесье, т.к. оборудование крепится сзади шасси. Кроме того, в результате отсутствия подрезного устройства проходка машины в кустарниках практически невозможна.
Известен пожарный грунтомет, содержащий раму и метатель (см. RU №2770406, кл. А62С 3/02, опубл. 15.04.2022). Впереди рамы внизу расположены фрезы-рыхлители, установленные на валу, которые через редуктор связаны с гидромотором. За рыхлителем на раме жестко смонтированы два лемеха, параллельно установленные относительно друг друга и жестко соединенные между собой, образуя направляющий лоток для грунта, за которым установлен метатель, связанный через редуктор с гидромотором. Впереди рамы сверху шарнирно установлен гидроцилиндр, позволяющий заглублять рыхлители и лемеха на заданную глубину.
Недостатками известного устройства являются возможность работы только в мягких грунтах, отсутствие возможности проходки по мелколесью и крупному кустарнику. Кроме того, в результате крепления грунтомета сзади самоходного шасси он плохо управляем в работе, при этом отсутствует возможность точечно локализовать очаги возгорания.
Задачей настоящей полезной модели является создание лесопожарного грунтомета, эффективного для тушения наземного пожара.
Технический результат, получаемый при использовании полезной модели, выражается в получении устройства лесопожарного грунтомета, способного одновременно прокладывать широкие противопожарные минерализованные полосы и эффективно удалять корни древесно-кустарниковой и дернину травяной растительности.
Для решения поставленной задачи лесопожарный грунтомет, содержащий раму, метатель, рыхлитель, отличается тем, что выполнен для установки впереди самоходного шасси, для чего, в качестве рыхлителя снабжен ротоватором, привод которого осуществляется посредством двух боковых гидромоторов, связанных с валом ротоватора через ременную передачу и понижающий угловой редуктор, включающий дополнительно упорные боковые лыжи для регулирования глубины взрыхления, и подрезным ножом, образующим направляющий лоток для грунта, за которыми смонтирован роторный лопастной грунтомет, связанный с гидромотором и выполненный с возможностью изменения направления вращения вала лопастей (реверсивным), причем, корпус грунтомета оборудован сдвоенным верхним отводящим патрубком с поворотными грунтоводами.
Сопоставительный анализ признаков заявленного решения с признаками ближайших аналогов свидетельствует о соответствии заявленного решения критерию «новизна».
Совокупность признаков полезной модели обеспечивает решение заявленной технической задачи, а именно, эффективно тушить кромку движущегося наземного пожара за счет точного грунтометания. Кроме того, устройство грунтомета может быть использовано в сельском хозяйстве для удаления почвенно-растительного слоя с одновременной погрузкой в машину для транспортирования.
Устройство заявляемого лесопожарного грунтомета иллюстрируется чертежами, где на фигуре 1 показан общий вид устойства (А - вид сбоку в разрезе, Б - вид спереди), на фигуре 2 - общий вид устройства в монтированном на самоходное шасси состоянии.
Заявляемое устройство представляет собой навесное оборудование для самоходного шасси, например, трактора или иной колесной, гусеничной техники, предназначенное для тушения лесных пожаров посредством снятия верхнего слоя почвы и бокового направленного выброса на расстояния до 20-40 м. Машина способна создавать траншеи шириной до 2 м и минерализованной защитной полосы шириной до 20 м. Грунтомет характеризуется относительной простотой конструкции, невысокой стоимостью в изготовлении. Кроме того, выгодно отличается возможностью регулирования глубины вырываемой траншеи защитной полосы, места и дальности выбрасывания грунта. При этом машина дополнительно снабжена нижним подрезным ножом и монтируется в передней части самоходного шасси, что создает условия для лучшей управляемости и проходки по мелколесью и крупному кустарнику (см. фиг. 2).
Устройство грунтомета включает ротоватор 1 для вскапывания верхнего слоя почвы, упорные боковые лыжи 2, необходимые для регулирования глубины взрыхления и защиты привода ротоватора1, подрезной нож 3 для эффективного среза растительности, подбора раздробленной породы и подачи в лопасти роторного грунтомета 8. Корпус (улитка) 11 грунтомета 8 выполнен сдвоенным верхним отводящим патрубком, снабженным с каждой стороны поворотными грунтоводами 12, 13, предназначенными для направленного выброса грунта, как в правую, так и в левую стороны. Элементы устройства ротоватора 1 установлены на несущих рамах 14, которые, в свою очередь, приварены к задней стенке (в чертежах не указана). Устройство грунтомета закрепляется к раме самоходного шасси через адаптеры 4 (см. фиг. 1 А, Б), приваренные к задней стенке.
Привод ротоватора 1 осуществляется через понижающие угловые редукторы 9 и ременную передачу 6 от гидромоторов 10. Барабан ротоватора 1 снабжен резцами класса РТ-32 для эффективности вскапывания грунта и боковыми защитными бронями 5, установленными на поворотных шарнирах для удобства обслуживания (см. фиг. 1 Б).
Привод роторного грунтомета 8 осуществляется от гидромотора 7, установленным на задней стенке на разъемное соединение, и выполнен реверсивным, что позволяет осуществлять выброс грунта в определенную сторону (см. фиг. 1А).
В качестве гидромоторов 7, 10 используют стандартные аксиально-поршневые гидромоторы, например, типа PBF 10.4.112.03.06 на ротоваторе 1 или PBF 10.4.240.03.06 на роторном грунтомете 8. Для работы гидромоторы 7, 10 подключаются к гидросистеме самоходного шасси.
Порядок работы заявляемого устройства грунтомета заключается в следующем.
Грунтомет закрепляют к самоходному шасси с передней стороны через адаптеры 4 (см. фиг. 2). Гидромоторы 7, 10 соединяют посредством шланга к гидросистеме шасси. Поворотом грунтоводов 12 или 13 корпуса 11 роторного грунтомета 8 регулируют дальность и место выброса грунта. Для оперативного управления местом выброса грунта во время работы поворот грунтоводов 12, 13 может быть осуществлен дистанционно (из кабины шасси) через дополнительно установленный гидро- или электропривод. Таким образом устройство подготовлено к работе.
При работе устройство ротоватором 1 взрыхляет верхний слой почвы и, вследствие кинетического удара, закидывает по направляющему кожуху вдоль защитной брони 5 в корпус 11, где размельченная порода подхватывается лопастями роторного грунтомета 8и через регулируемый грунтовод 12, 13 выбрасывается в сторону лесного возгорания. Регулирование глубины взрыхления осуществляют с помощью боковых лыж 2. При этом броня 5 выполняет также функцию канала направления грунта в корпус 11 грунтомета и защиты от крутящегося с высокой скоростью ротоватора 1. Кроме того, создает дополнительную жесткость оборудования. Подрезной нож 3 также собирает измельченную породу снизу и направляет в лопасти грунтомета 8. При этом дополнительно срезает растительность, подпадающую под формируемую траншею. За счет удаления древесно-кустарниковых корней и дернину травяной растительности, широкой полосы вырытой траншеи, на которой, впоследствие, прокладывают противопожарные минерализованные полосы и точного грунтометания достигается тушение кромки назменого лесного пожара.
Таким образом, использование заявляемого устройства грунтомета позволит одновременно прокладывать широкие противопожарные минерализованные полосы и эффективно удалять корни древесно-кустарниковой и дернину травяной растительности. При этом за счет эффективного грунтометания будет достигнуто тушение кромки движущегося наземного пожара в кратчайшие сроки.