Принципиальная схема гидравлической системы ГАСИ
Гидравлическая система предназначена для подачи рабочей жидкости под определенным давлением и в необходимом количестве к исполнительному механизму ГАСИ. На рисунке 6 приведена принципиальная схема гидравлической системы ГАСИ.
Обозначения элементов приведены в соответствии с ГОСТ 2.780-96 [5], ГОСТ 2.781-96 [6] и ГОСТ 2.782-96 [7].
.
Рисунок 6. Принципиальная схема гидравлической системы ГАСИ
1 – двигатель, 2 – насос, 3 – фильтр, 4 – перепускной клапан, 5 – резервуар рабочей жидкости, 6 – четырехлинейный трехпозиционный гидрораспределитель, 7 – гидроцилиндр двойного действия, 8 – рычаги привода рабочего органа, 9 – напорная магистраль.
В приложении 1 приведены основные элементы гидравлических машин и приводов, которые используются в приводе ГАСИ и могут быть полезны при расшифровке гидравлических схем не только гидроинструмента, но так же гидравлических и пневматических схем автолестниц, коленчатых подъемников, спасательных автомобилей и грузоподъемной техники, пневматического аварийно-спасательного инструмента.
Работа системы осуществляется следующим образом. В качестве привода в гидравлической станции применяются бензиновые двухтактные или четырехтактные двигатели с воздушным охлаждением или электродвигатели 1. При включении двигателя приводится в движение насос 2. В зависимости от назначения гидравлической станции насос может быть различного типа: одно-, двух- и трехступенчатым, поршневым (плунжерным) или шестеренным, одно- или многорядным. Он должен обеспечивать требующееся давление рабочей жидкости и подачу (расход) ее в достаточном количестве. Снижение давления и расхода рабочей жидкости возможно при износе рабочих органов насоса (плунжера, поршня, шестерен) и увеличения зазоров в нем между всасывающей и нагнетающей полостями, при неплотном прилегании клапанов. Треугольник в обозначении насоса указывает направление подачи жидкости.
Фильтр 3 служит для очистки рабочей жидкости от возможных механических примесей.
Перепускной (предохранительный) клапан 4 предназначен для защиты системы от разрушения при повышении давления в ней сверх заданного. Предохранительный клапан представляет собой шарик, поджатый пружиной, затяжкой которой регулируется допустимое давление в системе, при превышении которого он осуществляет перепуск рабочей жидкости из полости нагнетания в полость всасывания, при этом в напорной части системы поддерживается рабочее давление.
Резервуар 5 предназначен для хранения необходимого резерва рабочей жидкости при возможных в процессе работы ГАСИ ее утечках, а также для ее очистки путем отстоя и фильтрации.
Гидрораспределитель 6 служит для управления работой гидроинструмента путем переключения направления потоков рабочей жидкости, при этом поршень гидроцилиндра 7 совершает возвратно-поступательное движение и через систему рычагов привода рабочего органа 8 выполняет полезную работуВ качестве рабочей жидкости гидравлических систем ГАСИ применяются минеральные масла, спирто-глицериновые и спирто-касторовые жидкости с вязкостью 20-80 сантистоксов (сст). Большинство рабочих жидкостей содержит антиокислительные, антипенные и другие присадки. Рабочее давление гидравлических систем до 80 МПа. Для ГАСИ отечественного производства в качестве рабочей жидкости применяется масло гидравлическое АМГ-10 ГОСТ 6794-75 или МГЕ-10А, позволяющее использовать инструмент при температуре воздуха окружающей среды от – 45 оС до + 60 оС.
Двигатель 1 приводит в действие насос 2, который перекачивает рабочую жидкость из резервуара 5 в напорную магистраль. При этом фильтр 3 обеспечивает очистку рабочей жидкости от механических примесей, образующихся в процессе эксплуатации.
По напорной магистрали 9 рабочая жидкость поступает в трехпозиционный гидрораспределитель 6, который является рукоятью управления работой гидравлического инструмента. Поворот рукояти позволяет переключать поток жидкости между поршневой и штоковой полостями гидроцилиндра и тем самым изменять направление движения рабочих органов 8. Поступление рабочей жидкости в какую-либо полость гидроцилиндра вызывает перемещение поршня в сторону другой полости, при этом находящаяся в ней рабочая жидкость сливается через сливную магистраль в резервуар 5. При установке нейтрального положения гидрораспределителя 6 напорная и сливная магистрали замыкаются. Таким образом реализуется замкнутый цикл циркуляции рабочей жидкости.
В случае, если рабочие органы сведены или разведены до предельного положения, а насос 2 продолжает работать, создавая предельное давление в магистрали 9, то риску разрушения подвергаются магистрали и инструмент. Для предотвращения подобных случаев в гидравлической системе установлен перепускной клапан 4. При достижении предельного давления, на которое установлен клапан, он открывается и жидкость сливается в резервуар или поступает в насос.
Аварийно-спасательный инструмент, рекомендованный для комплектования ПА различного назначения, можно разделить на две группы. Первую из них составляют инструменты для резания металлических материалов различного профиля (прутья, уголки, тросы, листовой материал). Ко второй группе относятся различные устройства для раздвигания или подъема элементов разрушенных конструкций, расширения проемов, узких проходов и т.д. [8].
Инструмент для резания металлов охватывает такие устройства, как резаки, ножницы, кусачки.
Принципиальная схема устройства и работы механизмов этого типа инструментов представлена на рисунке 7. Его называют центрально-осевым или оцентрированным, так как разжим и последующее сжатие рычагов (челюстей) 7 происходит при их повороте на шарнире 9, закрепленном на кронштейне 4.
Инструмент на рисунке находится в исходном положении. При подаче масла в штоковую полость цилиндра (показано стрелкой) поршень 2, перемещаясь вправо, сместит шарнир 9 из положения а в положение б, а концы с рычагов 7 займут положение с' и с". Расстояние между ними равно S. Совершится первый цикл работы инструмента. При подаче масла в поршневую полость цилиндра поршень 2 будет перемещаться влево и рычаги (челюсти), сжимаясь, будут разрезать (деформировать) металлическое изделие, заложенное между ними.
Рисунок 7. Центрально-осевой привод инструмента.
1 – гидроцилиндр; 2 – поршень; 3 – шток; 4 – кронштейн; 5 – тяга; 6 – шарнир; 7 – рычаги (челюсти); 8 – центральный шарнир; 9 – шарнир на штоке 3
Первый цикл работы может быть использован для разжима (перемещения) элементов конструкций. В этом случае инструмент будет комбинированным: перемещение в первом цикле работы, резание – во втором цикле [8].
Инструмент для перемещения материалов или изделий включает в себя такие изделия, как: разжимы, расширители, домкраты и др.
Приниципиальная схема устройства и работы механизмов этого типа инструментов представлена на рисунке 8. Инструменты этого типа называют нецентрально-осевыми или неоцентрированными, так как опоры шарниров 6, вокруг которых поворачиваются челюсти 8, закреплены на двух кронштейнах 4 [8].
При подаче масла в поршневую полость цилиндра 1 шток 3 будет перемещаться влево. При этом шарнир 9 переместится в положение 9', а шарнир 7 в положение 7¢. Вследствие этого концы «а» челюстей 8 займут положение а' и а". Величина S будет характеризовать их раскрытие. Этим завершается первый цикл работы инструмента. Второй цикл работы заключается в сжатии челюстей. Для этого масло следует подавать в штоковую полость цилиндра 1.
Рисунок 8. Нецентрально-осевой привод инструмента.
1 – цилиндр; 2 – поршень; 3 – шток; 4 – кронштейн; 5 – тяга;
6 – шарнир; 7 – шарнир на рычаге; 8 – рычаг; 9 – шарнир на штоке.
Рисунок 9. Типы инструмента.
Классификация ГАСИ и параметры технических характеристик определяют его назначение и область применения. На основании рассмотренных принципиальных схем созданы комплекты инструмента различного назначения. На рисунке 9 представлена принадлежность различных инструментов к типам привода рабочих органов.
ВЫВОД ПО ВТОРОМУ ВОПРОСУ: Эффективное применение ГАСИ возможно при его исправном состоянии и знании его конструкции и принципов работы. Один и тот же инструмент может быть по разному эффективен в разных условиях его применения, что может быть обусловлено его конструкцией.
4. К следующему занятию курсанты должны:
- знать: классификацию и назначение различных видов специальной защитной одежды и снаряжения; назначение, устройство и принцип действия гидравлического аварийно-спасательного инструмента.
- уметь: применять полученные знания в практической деятельности.
- иметь представление: о разнообразии выпускаемых в настоящее время пожарного снаряжения и оборудования, а также о требованиях нормативных документов.
5. Задание на самоподготовку:
- изучить конспект лекций;
- ГОСТ Р 53264-2009 Техника пожарная. Специальная защитная одежда пожарного. Общие технические требования. Методы испытаний;
- ГОСТ Р 53265-2009 «Техника пожарная. Средства индивидуальной защиты ног пожарного. Общие технические требования. Методы испытаний»;
- ГОСТ Р 53269-2009 «Техника пожарная. Каски пожарные. Общие технические требования. Методы испытаний»
- Пожарная техника. Учебник / Под ред. Безбородько М.Д. – М.: Академия ГПС МЧС России, 2004. Стр. 21-27, 33-43.
- Подготовка рефератов (по желанию) на темы 1 и 2 РП.
Автор:
Старший преподаватель кафедры Пожарная техника
майор внутренней службы В.В. Крудышев
Лекция рассмотрена и одобрена на заседании кафедры
Протокол № __ от «____»____________2013 г.
Начальник кафедры Пожарная техника
к.с-х.н., полковник внутренней службы А.В. Филиппов
«____»____________2013 г.