Лесопожарная машина

Содержание

Содержание

Введение

1 Способы тушения лесных пожаров

1.1 Грунтометательное оборудование для тушения лесных пожаров

1.2 Обоснование темы выпускной квалификационной работы

2 Технология работы грунтомета

3 Конструкторский раздел

3.1 Определение основных параметров гидроцилиндров

3.2 Конструкция и параметры режущих ножей

3.3 Расчет устойчивости колесного трактора от навесного оборудования

3.4 Расчет статистических нагрузок на оси трактора

4 Экономический раздел

Заключение

Библиографический список

Введение

Из года в год по всему земному шару происходят самые различные происшествия, аномалии и катастрофы. Одними из них являются пожары. Каждый год в мире уничтожаются огромные площади лесных насаждений, что влечёт за собой, как большие экологические так, и экономические последствия, не говоря уже о том, какое число жизней людей, животных, птиц и других живых существ при уносит этом огонь.

Факторами, влияющими на возникновение пожаров, как и всегда будут климатические условия и антропогенное воздействие. Чаще всего выделяют две основные причины сильных пожаров. Первая – это продолжительная жара и засуха, приводящая к высыханию растительности; по этой причине лесные пожары могут возникать от самого небольшого источника огня и также легко перерасти в разрушительный верховой пожар. Второй причиной является слабая работа государственной лесной охраны, бесхозность огромных участков леса.

Человеческий фактор по-прежнему является главенствующим в причинах возникновения пожаров, поскольку именно халатное отношение людей к окружающей среде становится причиной плачевных последствий возникновения пожаров в лесу. Грунт был и остается одним из наиболее эффективных и перспективных огнетушащих средств, он является самым доступным и неиссякаемым материалом [1].

Эффективными способами предупреждения и тушения лесных пожаров является прокладка минерализованных полос и засыпка кромки движущегося огня грунтом. Самым распространённым подручным средством, используемым в первую очередь в лесу, является лопата, с помощью которой локализуется и предотвращаться распространение низового пожара. Однако ручные средства малопроизводительны и их применяют до поступления на место пожара грунтометательных машин. Повышение эффективности тушения пожаров позволит минимизировать вред, наносимый природе и получить дополнительную прибыль от использования лесов.

Способы тушения лесных пожаров

Ежегодно в мире происходит 200400 тысяч пожаров. По мере интенсификации ведения лесного хозяйства и использования лесов в рекреационных целях опасность будет увеличиваться. Надежную защиту лесов в таких целях должна обеспечивать многоуровневая система предупреждения раннего выявления и оперативной борьбы с лесными пожарами.

В зависимости от вида возгорания на лесной местности различают пожары трех видов: низовые (наземные), верховые, торфяные или подземные почвенные, лесные пожары.

При беглом наземном (низовом) пожаре огонь распространяется под кронами деревьев, повреждая напочвенный покров, подрост, подлесок, нижний ярус и часть стволов, обнаженные корни и низко расположенные ветви деревьев. Скорость такого пожара составляет около 2 км/сут, а иногда и до 30 км/сут.

При верховом, или повальном, пожаре огонь охватывает насаждение по всей его высоте, частично или полностью уничтожая кроны деревьев. Скорость движения верхового пожара около 3 км/ч и может возрастать до 20 км/ч.

При подземном (торфяном) пожаре огонь распространяется под землей в достаточно мощном торфяном слое за счет горения торфа вместе с корнями и древесными остатками. Скорость распространения такого пожара - несколько метров в сутки, за исключением засушливого периода, когда при благоприятных условиях скорость распространения может достигать до 5 км/сут.

Охрана леса от пожара – это комплекс мероприятий по предупреждению пожаров в лесах, своевременному их обнаружению и тушению. Существуют следующие методы ликвидации лесных пожаров: почвообрабатывающий, водный, химический и огневой.

Почвообрабатывающий метод применяют при тушении низового лесного пожара, на пути распространения огня прокладывают заградительные минерализованные полосы. Метод также применяется там, где отсутствуют источники воды или доступ к ним затруднен. Для прокладки минерализованных полос используют специальные лесные плуги и землеройные машины - бульдозеры, кусторезы, канавокопатели и пр.

Водный метод заключается в тушении огня водой при помощи пожарных насосов – мотопомп и автоцистерн.

Химический метод основан на использовании для тушения огня различных химических реагентов, чаще всего 25 % раствора кальция хлорида или путем создания заградительных полос химическим раствором. При таком способе тушения огня меньше расходуется воды или химического раствора. Только если дым и жара не позволяют подойти близко к огню, устраиваются заградительные полосы из химических растворов.

Огневой метод заключается в пуске движущемуся огню встречного огня. Для этого создают огнезащитный барьер в виде искусственной широкой минерализованной полосы или просеки либо используют естественные барьеры (дороги, реки) и от них навстречу пожару пускают огонь. Такой метод борьбы с верховыми лесными пожарами применяют сравнительно редко.

Процесс борьбы с лесным пожаром включает следующие операции: остановку огня, локализацию, устранение оставшихся очагов горения (тушение огня) и присмотр за пожарищем.

Таким образом, тушение лесных пожаров осуществляют захлестыванием огня по кромке пожара ветвями; засыпкой кромки пожара грунтом при помощи лопат, грунтометов или полосопрокладывателей; прокладкой на пути распространения пожара заградительных минерализованных полос и канав; производством отжига; тушением горящей кромки водой или растворами химических веществ; искусственным вызыванием осадков из облаков.

В зависимости от вида пожара приостановку распространения пламени осуществляют следующим образом: при низовых пожарах непосредственно тушат пламя по кромке пожара, устраивают на пути распространения огня заградительную полосу или отжиг от опорной линии; при верховых пожарах устраивают отжиг от опорной линии, тушат огонь мощными струями воды, производят вырубку насаждения; при подземных пожарах устраивают на пути распространения огня заградительную канаву, обильно поливают водой со смачивателями по кромке пожара или подают воду внутрь очага.

Профилактические мероприятия – предупредительные и запретительные меры по ограничению посещения лесных угодий в пожароопасный период;

противопожарное обустройство лесных территорий;

оперативную систему обнаружения возгораний - наземными и авиационными средствами обнаружения лесных пожаров;

локализацию очагов возгорания и тушение огня.

К числу противопожарных мероприятий в лесу относится создание и подновление защитных противопожарных разрывов и полос. Основными разрывами являются: магистральные, барьерные, квартальные и лесокультурные разрывы, которые служат наиболее надежным препятствием распространению низовых или верховых пожаров и являются опорной линией для работ по локализации и тушению пожара.

Магистральные разрывы создаются в огромных хвойных, наиболее пожароопасных, массивах, где изолированными участками леса должны быть площади не менее 1016 тыс. га. Ширина разрывов –3050 м, но не менее полуторной высоты окружающих стен леса. В полосе разрыва могут находиться река, автомобильная или железная дорога, линия электропередачи и др. трассы и продуктопроводы.

Барьерные разрывы создают в лесах зоны средней интенсивности при расчленении крупных участков на мелкие площадью 25008000 га. Ширина таких разрывов составляет от 8 до 12 м. Разрывы должны быть замкнутыми или примыкать к какому-либо противопожарному барьеру, например озеру, реке и т. д. Посередине разрыва проводится минерализованная почвой полоса.

В качестве квартальных разрывов служат квартальные просеки с минерализованной полосой посередине. Ширина просеки устанавливается лесоустройством.

Лесокультурные разрывы прокладывают в хвойных молодняках шириной 2-4 м в звисимости от высоты древостоя. Посередине разрыва минерализуют почву шириной 1-2 м. Уход за разрывами состоит в периодическом удалении горючих материалов и подновлении минерализованных полос.

Минерализованная полоса – это искусственный противопожарный барьер, созданный путем обнажения минерального грунта. Прокладку и подновление полос осуществляют специальными лесными плугами, фрезами, дисковыми боронами и культиваторами.

Обоснование темы выпускной квалификационной работы

Целью и задачей данной работы является, повышение эффективности предупреждения и тушения наземных лесных пожаров способом метания грунта; вовторых, разработка комбинированной грунтометательной машины, заменяющей полосопрокладыватель и грунтомет типа соответственно ПФ-1 и ГТ3, снизив этим самым затраты на проектирование, промышленное производство, эксплуатацию и хранение. Поставленные цели и задачи возможно решить, если перед фрезами-метателями формировать вал из рыхлого грунта, применив для этого сферические диски, как наиболее проходимые в условиях почвогрунтов, насыщенных корнями разного диаметра, пнями и другими механическими включениями. Формирование вала из рыхлого грунта значительно сокращает мощность двигателя трактора, передаваемую через его ВОМ, позволяет заглублять лопатки фрез-метателей на всю их высоту, чтобы увеличивает количество подаваемого грунта и толщину слоя противопожарного покрытия.

В ходе работы над выпускной квалификационной работой необходимо рассмотреть технологии пожаротушения, выявить источники повышения эффективности, выполнить проверочные расчеты узлов основного оборудования грунтомета, дать экономическое обоснование применения новой конструкции грунтомета.

Исходя из вышесказанного тема выпускной квалификационной работы «Модернизация агрегата для тушения лесных пожаров в Республики Коми» актуальна для тушения низовых пожаров.

Заключение

Целью данной ВКР является, повышение эффективности предупреждения и тушения наземных лесных пожаров способом метания грунта; вовторых, разработка комбинированной грунтометательной машины, заменяющей полосопрокладыватель и грунтомет типа соответственно ПФ-1 и ГТ3, снизив этим самым затраты на проектирование, промышленное производство, эксплуатацию и хранение. Поставленные цели и задачи возможно решить, если перед фрезами-метателями формировать вал из рыхлого грунта, применив для этого сферические диски, как наиболее проходимые в условиях почвогрунтов, насыщенных корнями разного диаметра, пнями и другими механическими включениями. Формирование вала из рыхлого грунта значительно сокращает мощность двигателя трактора, передаваемую через его ВОМ, позволяет заглублять лопатки фрез-метателей на всю их высоту, чтобы увеличивает количество подаваемого грунта и толщину слоя противопожарного покрытия.

В ходе работы над выпускной квалификационной работой были рассмотрены технологии пожаротушения, выявлены источники повышения эффективности, выполнены проверочные расчеты узлов основного оборудования грунтомета.

В конструкторском разделе рассмотрен общий вид нового навесного оборудования для пожаротушения. Общее устройство навесного технологического оборудования. Устройство крепления навесного оборудования и привода режущих ножей. Гидравлическая схема привода рабочих органов. Также произведен расчет нагрузки на трактор от навесного оборудования. Выполнено обоснование устойчивости машины.

Экономический раздел ВКР включает расчеты, необходимые для оценки эффективности инвестиций на технологии пожаротушения. Расчет экономической эффективности показал, что инвестиции в проект для базы достаточно прибыльны. С учетом ставки дисконтирования - 16%, индекс доходности составил 1,124, а дисконтированная окупаемость – 1,76 года.

до.cdw

после.cdw

экономика.cdw