Механизированный инструмент с электроприводом
Инструменты с электрическим приводом представляют собой электро- и вибробезопасные переносные агрегаты, состоящие из корпуса, встроенных в корпусе электропривода, передаточного механизма, рабочего органа и пусковой аппаратуры.
Различают электромеханические ручные машины – с двигателем вращательного действия, движение которого сообщается рабочему органу (инструменту), как правило, через передаточное устройство (редуктор, кривошипно-шатунный механизм и т.п.) и электрофугальные (электромагнитные) – с линейным электромагнитным двигателем возвратно-поступательного (ударного) действия, сообщающим движение рабочему инструменту, непосредственно.
В качестве привода ручных электромеханических машин широко применяются однофазные коллекторные электродвигатели типа КН и трехфазные асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором типа АН и АП, мощностью 0,12-2,0 кВт.
Инструмент с однофазными коллекторными двигателями типа КН подключаются к сети переменного тока нормальной частоты (50 Гц) напряжением 220 В.
Трехфазные асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором потребляют ток нормальной частоты – 50 Гц (двигатели типа АН) и повышенной частоты – 200 Гц (двигатели типа АП) при напряжении 36 и 220 В.
Ручные машины, оборудованные трехфазными асинхронными электродвигателями (АН), подключаются к сети переменного тока нормальной частоты (50Гц) напряжением 220/380 В через понижающий трансформатор, а с двигателями типа АП – через преобразователь частоты, который выполняет также функции понижающего трансформатора. Низкое рабочее напряжение обеспечивает полную электробезопасность таких машин.
Общее устройство и принцип действия механизированного инструмента с электрическим приводом рассмотрим на примере электромолотка.
Электромолоток относится к электромашинам с возвратно-поступательным движением рабочего органа. К этой группе ручных машин относятся электроломы, электроножницы, электрорезы и электротрамбовщики.
Электромолотки и ломы применяют для пробивки проемов, отверстий в перекрытиях, кирпичных и бетонных стенах, а также рыхления твердых слежавшихся и мерзлых грунтов, взламывания дорожных покрытий, разрушения фундаментов.
По типу привода различают электрофугальные (электромагнитные) и электромеханические молотки.
Основными узлами электромеханического лома (рис.14.13) являются пружинно-воздушный ударный механизм и привод, размещенные в общем корпусе 7. Ударный механизм, движущийся возвратно-поступательно в цилиндре ствола, включает боек 8 и, связанные спиральной пружиной 5, ползун 1 и поршень 6. Между поршнем и бойком создается воздушная подушка. Ползун шарнирно соединен с шатуном кривошипно-шатунного механизма, приводимого в действие от асинхронного электродвигателя 2 с короткозамкнутым ротором через цилиндрический редуктор 4.
Рис. 14.13. Электромеханический молоток принципиальная схема
1- ползун; 2- электродвигатель; 3- рукоятка; 4-редуктор; 5-пружина; 6-поршень; 7-корпус; 8-боек; 9 –хвостовик; 10 – наконечник (пика)
При движении поршня 6 вправо в полости между ним и бойком 8 создается разряжение, и боек под действием вакуума перемещается с нарастающей скоростью вслед за поршнем. При обратном ходе ползуна 1 и поршня 6 скорость бойка падает до нуля в результате сжатия воздушной подушки. Под действием компрессии воздушной подушки и упругих сил пружины 5 боек разгоняется и ударяет по хвостовику рабочего инструмента 9. Далее цикл повторяется.
В передней части ствола установлена букса с держателем инструмента и амортизатор. Молоток работает в ударном режиме только при нажатии на рабочий инструмент; при прекращении нажатия машина автоматически переходит на холостой ход в результате вскрытия воздушной подушки через отверстия в цилиндре. Управление молотком осуществляется с помощью боковой и центральной рукояток.
Электробезопасность молотка обеспечивается защитно-отключающим устройством.
Отечественные электромеханические молотки имеют аналогичную конструкцию, развивают энергию удара бойка до 25 Дж при частоте ударов 1100 в минуту и потребляемой мощности до 600 Вт. Масса машин до 22 кг.
Электроломы отличаются от электромеханических молотков энергией удара бойка (до 40 Дж) и мощностью приводного электродвигателя (до 1,2 кВт).
К электроинструменту со сложным движением рабочего органа относятся перфораторы, которые используются в основном для бурения и проделывания отверстий в строительных конструкциях, а также их разрушении.
Электроперфораторы работают по принципу ударно-вращательного бурения и отличаются от электромолотков тем, что кроме ударного узла имеют в своей конструкции механизм вращения рабочего инструмента – бура, сверла. Конструкция и принцип действия ударных узлов электроперфораторов и электромолотков аналогичны. Различают электроперфораторы: электрофугальные (электромагнитные) и электромеханические с ударным механизмом пружинно-воздушного типа.
Электроперфораторы развивают энергию удара бойка до 25 Дж при частоте ударов бойка 1100 в минуту и потребляемой мощности до 0,8 кВт. Частота вращения бура до 240-470 об/мин, скорость бурения по бетону марки М-300 составляет в среднем 100-120 мм/мин.
Современные перфораторы электро- и вибробезопасны.
Электроинструмент после каждого применения необходимо чистить от загрязнений.
При внешнем осмотре проверяется надежность крепления всех винтов. Уход за электродвигателем включает в себя замену щеток. После работы тщательно следует продувать электроинструмент сильной струей сухого воздуха. Вентиляционные отверстия электроинструмента должны находиться всегда открытыми и чистыми.
Безопасность эксплуатации АСИ с электроприводом требует выполнения ряда требований.
Надежность инструмента и безопасность работы с ним обеспечивается исправным содержанием, повседневным контролем за его состоянием и своевременным техническим обслуживанием.
Работа должна проводиться в спецодежде (комбинезоне), защитных перчатках (крагах, рукавицах), каске с защитным стеклом.
Инструмент должен соответствовать требованиям ТУ на каждый, имеющийся в комплекте агрегат, иметь значения параметров вибрации, не превышающие установленных нормативными документами, а также параметры шума, не превышающие уровни звуковой мощности, установленные в стандартах и технических условиях на машины конкретного вида.
Для обслуживания механизированного инструмента, его регулировки и настройки допускается личный состав подразделений ГПС, прошедший специальное обучение и назначенный приказом руководителя подразделения ГПС.
Работающие с электроинструментом, обязаны:
- держать и переносить инструменты и приборы только в прорезиненных или резиновых перчатках (рукавицах);
- выключать электроинструмент при перерыве подачи тока и при перемещении на новое место работы;
-- выключать токоприемники при попадании напряжения на корпус электроинструмента или прибора, а также при обнаружении других неисправностей.
Запрещается использовать электроинструмент при:
- нарушении целостности электрической изоляции проводов, инструмента, приборов;
- слабом креплении двигающихся (вращающихся) частей (узлов) инструмента, приборов;
- при наличии сильных следов деформации инструмента (прибора).
АСИ с различными источниками энергии обеспечивают выполнение аварийных работ различного характера в разнообразных условиях.
Специальные пожарные автомобили (СПА)
Классификация СПА
Успешное тушение сложных и крупных пожаров и ликвидация последствий аварий может сопровождаться необходимостью выполнения ряда специальных технических задач. В общем случае они включают.
спасение людей и материальных ценностей; создание безопасных условий работы пожарных и спасателей;
техническое обеспечение организации взаимодействия всех участников тушения пожаров;
вскрытие и разбор конструкций для спасения людей и подачи в очаги горения огнетушащих веществ;
освещение мест пожара или проведение аварийно-спасательных работ.
Эти работы выполняют личный состав специальных пожарных автомобилей. В настоящее время пожарная охрана оснащается следующими СПА:
автомобилями газодымозащитной службы (ГДЗС);
автомобилями дымоудаления (АД);
аварийно-спасательными автомобилями (АСА);
автомобилями связи и освещения (АСО);
штабными автомобилями (АШ).
Каждый из них может оснащаться различными средствами связи и освещения, средствами дымоудаления, немеханизированным ПТВ, оборудованием с гидроприводом или средствами механизации работ с электроприводом. Следовательно, на ряде из них должны быть электросиловые установки (ЭСУ). Поэтому в качестве главного параметра для СПА принимают значение мощности основного источника питания. Их выбирают из ряда 8,12,16,20 и 30.
В качестве ЭСУ используют электрогенераторы переменного тока с приводом от двигателя базового шасси. Каждая из них должна работать в штатном режиме без перегрева непрерывно не менее 6 часов.
Основные номинальные параметры источников питания ЭСУ должны соответствовать значениям, приведенным в табл.4.6.
Таблица 4.6
| Напряжение, В | Частота, Гц | Мощность, кВт |
| 6,8,16,20 и 30 |
Аварийно-спасательный инструмент с гидроприводом приводится в действие от насосных станций с механическим или с ручным приводом.
К специальным пожарным автомобилям относятся также автолестницы и автоподъемники коленчатые. Они обеспечивают все работы на различных высотах и будут рассмотрены специально.
Основные тактико-технические требования к этим автомобилям сводятся к следующему:
их оперативная подвижность должна быть не ниже, чем у основных пожарных машин;
укомплектованность техническими средствами должна быть достаточной для выполнения работ по функциональному назначению;
технические возможности оборудования и высокая квалификация личного состава должны обеспечивать выполнение работ в максимально короткое время.
Средства дымоудаления
Одним из важнейших технических средлств спасания и создания условий работы пожарным являются пожарные автомобили газодымозащитной службы (ГДЗС) и автомобили дымоудаления.
Пожарные автомобили (ГДЗС). Эти автомобили предназначены для доставки к месту пожара или чрезвычайной ситуации:
личного состава ГДЗС;
средств индивидуальной защиты органов дыхания и зрения;
пожарно-технического вооружения и аварийно-спасательного инструмента;
развертывания на пожаре контрольного поста ГДЗС;
освещение мест пожара или территории чрезвычайной ситуации;
обеспечение электроэнергией электрооборудования и инструмента;
дысмососов, прожекторов и других потребителей электроэнергии.
Представителем этих автомобилей является автомобиль АГ-12. Он изготавливается на шасси автобуса ПАЗ-3205. Этот автобус с колесной формулой 4´2 имеет двигатель мощностью 88 кВт и развивает скорость до 80 км/ч. Его размеры (длина, ширина, высота) 7000´2620´2960 мм и масса 6835 кг (рис. 14.14).
| 10 |
| 7 |
| 9 |
| 8 |
| 3 |
| 6 |
| 1 |
| 5 |
| 2 |
| 3 |
| 4 |
| 11 |
| 12 |
Рис. 14.14. Общий вид автомобиля АГ-12:
1 – автобус ПАЗ-3205; 2 – система сигнальная громкоговорящая СГС-100-1;
3 – фара-искатель ФГ-16Е (2 шт.); 4 – фара противотуманная ФГ-119 (2 шт.);
5 – световое табло «АГ-12»; 6 – лестница; 7 – площадка; 8 – прожектор стационарный ПКН-1500 (2 шт.); 9 – механизм поворота прожекторов; 10 – лестница-палка;
11 – щит выводной; 12 – кабель на стационарной кабельной катушке
Боевой расчет АГ-12, включая водителя – 7 человек. Источником энергии на АГ-12 является генератор синхронного типа трехфазного переменного тока с воздушным охлаждением. Мощность от двигателя шасси передается к генератору приводом, состоящим из карданного вала и коробки отбора мощности КОМ-107. Передаточное число КОМ i = 1,12. Для обеспечения постоянной частоты вращения вала двигателя в режиме отбора мощности на привод генератора в кабине водителя установлен ручной регулятор числа оборотов.
Генератор типа ГС-250-12/4 при частоте вращения вала 1500 об/мин развивает мощность 12 кВт, напряжение генератора 230 В, величина тока 37,7 или 21,7 А при частоте 50 Гц.
Генератор обеспечивает питание прожекторов дымососа, электропилы, дополнительного электроинструмента и т.д.
Подвод энергии к потребителям осуществляется кабелями, намотанными на кабельные катушки. В комплектацию АГ-12 входит одна стационарная кабельная катушка с длиной кабеля 96 м и восемь выносных кабельных катушек, на которых намотаны силовые кабели длиной по 36 м. Все кабели имеют розетки и вилки к соединению одного кабеля с другим и к подключению к розетке на выводном щите и к розетке на разветвительной коробке.
Три кабеля на катушках из восьми предназначены для подключения к розеткам выводного щита. Другие пять кабелей используются как удлинители для подключения потребителей к выводному щиту.
На АГ-12 имеются три коробки распределительные (КР). Они предназначены для распределения электроэнергии от электросиловой установки к потребителям. На трех боковых стенках коробки размещены штепсельные розетки, а на четвертой стенке имеется кабельный ввод с вилкой, которая может быть подключена к розетке на щите выводном или к розеткам на кабельных катушках.
На верхней панели коробки установлен прибор и сигнальная лампа, а внутри закреплен магнитный переключатель. При включении тумблера срабатывает магнитный пускатель, подающий напряжение к потребителям.
Корпус распределительной коробки соединен с нулевым проводом. При попадании в нее воды сопротивление изоляции понизится, произойдет утечка тока, напряжение будет отключено.
Заземление АГ-12 осуществляется медным проводом сечением
10 мм2 и длиной 20 м. Один наконечник провода соединяется с клеммой штыря заземления, а другой – со специальной клеммой на стенке люка машины.
Средства освещения места пожара включают в себя телескопическую мачту с двумя прожекторами и три переносных прожектора для освещения мест, недоступных для подъезда автомобиля. Все прожекторы однотипные ИО-02-1500, мощностью по 1500 В.
Мачта с прожекторами может выдвигаться на высоту до 8 м от уровня земли. На АГ-12 имеется сигнализация о положении мачты. Поворот ее в горизонтальном положении на ±260о осуществляется электромеханизмом УР-10-2С с напряжением питания 24 В постоянного тока. Таким же механизмом осуществляется поворот мачты на ±30о в вертикальной плоскости.
Основное оборудование включает дымосос и электропилу.
Дымосос ДПЭ-7 используется для удаления дыма и других продуктов горения из помещений. Он может применяться для снижения температуры при тушении пожаров в помещениях нагнетанием в них свежего воздуха. С помощью дымососа можно получать высокократную пену. Производительность по воздуху 7000 м3/ч. Частота вращения вала электродвигателя 3000 об/мин, его мощность 1,1 кВт.
Дополнительный электроинструмент устанавливается в подразделениях ГПС. Это могут быть электродолбежники, дрели и т.д.
На АГ-12 могут быть проложены три силовые линии от выводного щита. При использовании основного оборудования и дополнительного электроинструмента необходимо, чтобы электролинии были нагружены равномерно, т.е. не более 4 кВт на каждую из них. В этом случае прожекторы на мачте должны быть отключены.
| 2 |
| 1 |
| 3 |
| 4 |
| 5 |
| Рис. 14.15. Вариант боевого развертывания АГ-12: 1 – кабельная катушка; 2 – прожектор; 3 – электропила; 4 – распределительная коробка; 5 – дымосос |
Дополнительное электрооборудование и средства связи предназначены для обеспечения работы операторов на АГ-12. К ним относятся противотуманные фары, специальные две фары для освещения мест работы около автомобиля.
Электропитание радиостанций осуществляется от специальной аккумуляторной батареи. Для ее зарядки используется преобразователь напряжения.
Для управления работой боевого расчета на АГ-12 установлены сигнально-громкоговорящая система, а также специальное переговорное устройство. Оно обеспечивает телефонную связь между четырьмя абонентами. Для обеспечения радиосвязи применяются радиостанция «Виола-АА» и четыре радиостанции «Виола-Н».
Оборудование для организации разведки включает 8 аппаратов типа Урал-7 или Урал-60 с 14 баллонами с кислородом и 14 регенеративными патронами.
Кроме того, на АГ-12 имеются: комплект универсального инструмента УКИ-12, пневмодомкрат ПД-4, ПД-10, ручной аварийно-спасательный инструмент РГАИ и другое оборудование и приборы.
Созданы и другие образцы автомобилей этого назначения. К ним относится автомобиль АГ-16 (3205)-ШНН, также на шасси ПАЗ-3205 с колесной формулой 4×2. На шасси установлен двигатель, мощностью 96 кВт, что позволило повысить скорость движения автомобиля до 90 км/час и повысить мощность основного источника питания до 16 кВт. На автомобиле установлена осветительная мачта, высотой до 8 м.
Суммарная мощность электрооборудования 15 кВт.
Оборудование и инструмент на АГ-16 позволяют в полном объеме выполнять работы, аналогичные работам, выполняемым на АГ-12.
Разработаны другие образцы АГ. Так, один из них создан на шасси ЗИЛ-433362. На нем установлен автономный электрогенератор ГС-250-20/4. он развивает мощность 20 кВт, к номинальным напряжениям 400/230 В и номинальной частотой 50 Гц. На АГ-20 возможно подключение 8 потребителей электрического тока.
Автомобиль сооружен на шасси с колесной формулой 4×2. Мощность его двигателя равна 110 кВт. Максимальная скорость движения 80 км/ч. Боевой расчет 9 человек. На машине имеется осветительная мачта высотой 6 м, на которой устанавливаются два прожектора мощностью по 1500 В. Привод осветительной мачты пневматический, управление ориентацией прожекторов разное.
К потребителям мощность подводится по магистральным кабелям длиной 100 и 25 м.
На АГ-20 имеется оборудование аналогичное оборудованию АГ-12. Возможно комплектование другими образцами ПТВ. Все они должны обеспечивать работы, указанные для АГ-12.
Автомобили дымоудаления (АД) предназначены для удаления дыма из объектов на пожарах как для спасания людей, так и для обеспечения условий работы личного состава пожарных подразделений.
АД изготавливаются на шасси ГАЗ-66, они позволяют как удалять дым из помещений путем его отсоса или нагнетания в него свежего воздуха, так и подавать воздушно-механическую пену.
На АД устанавливают вентиляторы с подачей до 90000 м3/ч. Привод вентилятора осуществляется от двигателя автомобиля через коробку отбора мощности.
Комплектация и технические характеристики АД представлены в
табл. 14.7.
Таблица 14.7
| Показатели | Размерность | Тип автомобиля | |
| АД-90(66)-183 | АД-80/1200(66-11) | ||
| Шасси Колесная формула Мощность двигателя Число мест боевого расчета Полная масса Максимальная скорость Производительность вентилятора Вместимость бака пенообразователя Подача воды Комплектация: длина напорного рукава количество всасывающих рукавов 4 м диаметром 0,5 м | - - кВт человек кг км/ч м3/ч л - м шт. | ГАЗ-66-01 4х4 84,4 от АЦ | ГАЗ-66-11 4х4 88,4 от АЦ - |
Полное давление вентиляторной установки в номинальном режиме – 1200 Па.
Принципиальная схема размещения оборудования на АД-90(66) представлена на рис. 14.16.
Рис. 14.16. Принципиальная схема размещения
оборудования АД-90(66):
1 – кабина боевого расчета; 2 – бак для пенообразо-
вателя; 3,12 – отсеки для ПТВ; 4 – вентиль Ду-25;
5 – головка для напорного рукава от АЦ;
6 – пеносмеситель ПС-5; 7 – платформа; 8 – трубо-
провод подачи раствора ПО; 9 – вентилятор;
10 – распылитель; 11 – сетка
Образование воздушно-механической пены осуществляется с помощью распылителя 10, установленного на вентиляторе.
Подача воды к нему производится от АЦ или АНР по рукаву, который присоединяется к головке 5.
При включенном пеносмесителе 6 типа ПС-5 пенообразователь из бака 2 будет поступать к распылителю. При работе образуется пена кратностью до 500, производительность по пене при кратности 500 равна 1000 м3/мин.