Мобильный станок для скатки пожарных рукавов

Предлагаемая полезная модель относится к противопожарной технике, в частности к техническим средствам, повышающим эффективность эксплуатации пожарных напорных рукавов.
Пожары возникают в случайные, непредсказуемые промежутки времени и ущерб от огня будет тем меньше, чем скорее начнется тушение пожара [см. «Об утверждении Боевого устава подразделений пожарной охраны, определяющего порядок организации тушения пожаров и проведения АСР». Приказ МЧС России от 16.10.2017 г.№444]. Так, например, в источнике [см. Эффективная эксплуатация основных пожарных автомобилей при низких температурах: монография (в 2-х частях) / В.И. Веттегрень, В.Н. Ложкин, М.А. Савин. - Екатеринбург: УрИ ГПС МЧС России, 2019. 383 с.] отмечалось, что продолжительность среднестатистического пожара в стране в 2018 году составила 31,88 мин, а величина удельных полных материальных потерь за каждую минуту среднестатистического пожара - свыше 13 ООО руб. Кроме того, на каждые 100 пожаров приходилось 5,99 жертв. Сокращение в 2018 году как минимум на 1,8 минуты времени прибытия первого оперативного эшелона пожарных-спасателей к месту всех 10 446 пожаров, происшедших только в промежутке времени их прибытия к месту вызова 16-20 минут, позволило бы сохранить жизни в первом приближении более 364,9 человек и материальных ценностей более чем на 635 млн. руб. прямого материального ущерба.
В этой связи, помимо сокращения времени собственно следования пожарных автомобилей к месту вызова, весьма важным является минимизация времени обслуживания каждого пожара вообще [см. Брушлинский, Н.Н. Совершенствование организации и управления пожарной охраной / Н.Н. Брушлинский, А.К. Микеев и др. - М.: Стройиздат, 1986. - 152 с.]. Действительно, имеют место случаи, когда сразу после тушения одного пожара (ликвидации ЧС) подразделению необходимо немедленно следовать по другому вызову. В условиях цейтнота существует возможность в максимально сжатые сроки осуществить сворачивание сил и средств после окончания боевых действий. В частности, посредством существенного сокращения времени уборки напорных рукавов в скатку и применением для этой цели съемного мобильного станка, доставленного в кузове пожарного автомобиля. Данное техническое решение актуально ввиду имеющего место в настоящее время факта малочисленности караулов вообще и, особенно, в подразделениях пожарной охраны, дислоцированных в сравнительно небольших и отдаленно расположенных населенных пунктах. Действительно, известны случаи, когда несет службу и, соответственно, выезжает на пожарном автомобиле по тревоге боевой расчет в составе лишь одного водителя.
Для механизации процесса скатки пожарных напорных рукавов известен ряд конструкций таких устройств. Одно из них представлено в публикации Стационарное приспособление ПСР-1 [см. Приспособление для скатки и перекатки пожарных рукавов ПСР-1 [Электронный ресурс] Alero. Средства пожарной безопасности [сайт] URL: http://alero.ru/catalog/oborudovanie-dlya-obsluzhivaniya-pozharnykh-rukavov/13-prisposoblenie-dlya-skatki-i-perekatki-pozharnykh-rukavov-psr-1.html].
Данное приспособление включает в себя сварную станину из труб, в том числе одну наклонную стойку, оборудованную вилкой для закрепления рукава и рукояткой для ее вращения. Кроме того, также к станине приварена вертикальная стойка с поворотной платформой, имеющей валики для исключения перекосов рукава на входе в устройство.
К недостаткам этой конструкции следует отнести невозможность перевозки в отсеке пожарного автомобиля из-за внушительных размеров 550×370×1290 мм. Таким образом, использование приспособления ПСР-1 возможно только на посту технического обслуживания рукавов пожарно-спасательной части.
Прототипом предлагаемого устройства является следующее техническое решение [см. Смирнов С. В., Варгин А.В. Устройство для скатки пожарных рукавов // Сборник материалов «Есть идея!» VII Международного салона «Комплексная безопасность - 2014». - 2014. - с.34-35.]. Данный мобильный агрегат устроен и работает следующим образом. Один конец напорного рукава крепится за его вилку, после чего пожарный прокатывает устройство его обоими опорными колесами над лежащим рукавом. При этом рукав наматывается на вилку, имеющую цепной привод от опорных колес устройства. Достоинством описываемого устройства является облегчение и ускорение сбора напорных рукавов различного диаметра: от 51 мм до 150 мм. Его габаритные размеры и масса позволяют доставлять устройство на пожарном автомобиле и применять на месте вызова.
К недостаткам агрегата следует отнести трудности применения в зимнее время, поскольку по рыхлому снегу опорные колеса устройства катиться не будут и кинематически связанная с ними вилка не сможет скатывать рукав. Кроме того, данным устройством сложно осуществить двойную скатку рукава как наиболее компактную.
Технической задачей заявляемой полезной модели является значительное сокращение времени уборки пожарных напорных рукавов в скатки, минимизацию трудозатрат и численности личного состава, привлекаемых к данным работам в условиях цейтнота на местах проведения спасательных операций при ликвидации пожаров, аварий и последствий ЧС, а также в процессе технического обслуживания рукавного хозяйства на техническом посту подразделения и причем без значительных затрат посредством применения мобильного станка с электроприводом, что важно для снижения количества жертв, травмированных и материального ущерба.
Поставленная задача решается тем, что в отличие от известных устройств для ручной скатки и перекатки пожарных напорных рукавов предлагается к применению съемная малогабаритная электрифицированная конструкция, которая устроена следующим образом. На фиг.1 изображена кинематическая схема заявляемого мобильного станка с электроприводом для скатки пожарных напорных рукавов.
Мобильный станок фиг.1 содержит: 1 - электродвигатель; 2, 3, 4, 5 - шкивы разных диаметров; 6 - вилка для фиксации рукава; 7 - клиновые ремни. На фиг.1 условно не показаны: сварная металлоконструкция рамы станка из профилированных труб, направляющее устройство для центрирования рукава на входе в станок, механизм натяжения клиновых ремней, а также ограждение вращающихся шкивов и движущихся ремней.
Для обоснования конструктивных особенностей станка сперва экспериментально были определены величины сил тяги при уборке в двойную скатку напорных рукавов наиболее распространенных диаметров 51, 66 и 77 мм. Задавшись скоростью смотки, расчетом получены величины необходимой мощности электродвигателя привода. Конструктивно было решено применить собственно двигатель стартера 29.3708 автомобиля ВА3-2108. При этом его номинальная мощность - 1,3 кВт - значительно превысила расчетную. Такой запас мощности будет весьма кстати, например, в низкотемпературных условиях, когда порядком промерзшие рукава, покрытые корками льда, дубеют. Аналогично - в процессе их технического обслуживания, для выполнения нормативного требования перекатки рукавов на другое ребро [см. Методическое руководство по организации и порядку эксплуатации пожарных рукавов. Утверждено МЧС России 14.11.2007 г.], особенно для новеньких и поэтому еще достаточно жестких рукавов.
Для компактности станка трансмиссия представлена четырьмя шкивами и двумя клиновыми бесконечными ремнями, а также механизмом их натяжения.
В конструкции было предусмотрено направляющее устройство для центрирования рукава на входе в станок.
В электрической схеме применен тяговый двигатель постоянного тока с напряжением питания, соответствующим напряжению бортовой сети пожарного автомобиля. Соответственно имеется гибкий кабель со штепсельным разъемом достаточного сечения и длины как для работы без съема станка с пожарного автомобиля, так и в случае его снятия. Также конструкцией предусмотрен однополюсный, одноконтурный переключатель управлением подачей питания с двумя положениями: «Включено» и «Выключено», причем для обеспечения выполнения требований по охране труда данный переключатель специально был мгновенного действия (т.е. моностабильный).
Для фиксации станка на грунте в неподвижном состоянии после съема с пожарного автомобиля снизу рамы станка по углам приварены четыре конусообразных шипа.
Размеры мобильного станка составили 600×350×300 мм в транспортном положении и 600×350×500 мм - в боевом, а масса 11 кг.
Станок был размещен на пожарном автомобиле следующим образом. На правом борту вместо второго топливного бака был сварен и установлен ящик-ниша размерами 650×500×570 мм. Откидывающаяся крышка ящика прикреплена шарнирно навесами и имеет четыре крюка, предназначенных для фиксации станка и предотвращения его опрокидывания.
Натурные эксперименты по оценке эффективности предлагаемого технического решения были проведены в апреле-мае 2021 года в 145 Пожарно-спасательной части 24 Пожарно-спасательного отряда ФПС ГПС ГУ МЧС России по Тюменской области.
Мобильный станок с электроприводом работает следующим образом. Для уборки рукавов крышку ящика пожарного автомобиля необходимо откинуть на шарнирах и двух цепях до горизонтального положения. Затем станок выдвигают из ниши ящика на крышку, либо, при необходимости, полностью снимают с автомобиля и переносят в необходимое место. Далее его кабель подключают к бортовой сети автомобиля и, таким образом, станок приводится в боевое положение.
Для осуществления двойной скатки напорный рукав следует сложить пополам и середину рукава одеть на вилку, отцентрировать рукав на входе в станок. Затем электрический переключатель устанавливают в положение «Включено» и постоянно удерживают в данном положении (поскольку, если перестать воздействовать на него, то переключатель автоматически займет положение «Выключено» и двигатель остановится). И все: время двойной скатки одного рукава составляет, с учетом времени устранения перекосов рукавов, в среднем 13-15 секунд.
Сравнение заявляемого конструктивного решения с прототипом показывает, что оно отличается следующими техническими признаками:
наличием приводного электродвигателя постоянного тока достаточной мощности;
компактными габаритными размерами и массой, позволяющими его перевозить в кузове пожарного автомобиля или переносить, при необходимости;
простотой конструкции и эксплуатации.
Таким образом, можно предположить, что заявляемое техническое решение соответствует критерию «новизна».
Полезная модель может быть изготовлена на стандартном оборудовании с использованием известных технологических процессов, поэтому она соответствует критерию «промышленная применимость».
Техническим результатом заявляемой полезной модели является значительное сокращение времени и численности личного состава расчета, привлекаемых к уборке рукавов после окончания боевых действий в ходе сворачивания сил и средств.
Предложенное устройство весьма просто в изготовлении и эксплуатации и может найти применение в практике пожарно-спасательных частей.
Все это в целом повышает эффективность эксплуатации рукавного хозяйства реагирующих подразделений, в том числе и при низкотемпературных условиях, при условии укомплектования пожарных автомобилей предлагаемой конструкцией мобильного станка с электроприводом для скатки напорных рукавов.
Предложенное техническое решение может быть легко реализовано как на вновь разрабатываемых пожарных автомобилях, так и на мобильной спецтехнике, освоенной производством или находящихся в эксплуатации.