Особенности устройства механизмов АЛ

Опорное основание служит для обеспечения устойчивости АЛ и АКП от статических и динамический усилий, возникающих при работе. В состав опорного основания входят передняя и задние опоры, закрепленные на опорной раме, опорные гидроцилиндры и механизм блокировки рессор.

Опора (рис.15.3) состоит из двух наружных балок 1, расположенных в горизонтальной плоскости. В каждую из них входит внутренняя балка 3. Балки прямоугольного сечения коробчатого типа. К наружной и внутреннем балкам крепятся гидроцилиндры 3 выдвигания опор. На концах внутренних балок закреплены опорные гидроцилиндры 5 Принцип работы опоры заключается в следующем. При подаче гидравлической жидкости в поршневую полость гидроцилиндра 2 штоком 4 внутренние балки 3 будут выдвигаться наружу. После их выдвигания включаются гидроцилиндры 5 опор. Опоры опустятся до грунта. Гидрозамком в системе жидкость будет заперта в гидроцилиндрах 5. При этом возможно осуществляеть вывешивание и выравнивание шасси.

Рис. 15.3. Опорное основание:

1 – балка наружная; 2 – гидроцилиндр выдвигания; 3 – балка внутренняя; 4 – шток;
5 – гидроцилиндр опоры; 6 – шасси

При постановке АЛ на рабочее место вначале необходимо включать передние опоры, одновременно с ними включаются механизмы выключения рессор.

При сдвигании опор вначале вдвигается до конца шток опорного гидроцилиндра 5, а затем – шток гидроцилиндра 3.

Конструкции выдвижных опор могут быть различными, но принцип их работы одинаков во всех АЛ и АКП.

Расстояние между вертикальными осями двух, противоположных относительно продольной оси АЛ (или АПК), выносных опор (поз.5 на рис.15.3) образует ширину (b, м) опорного контура. В зависимости от исполнения, максимальная ширина опорного контура на современных автолестницах изменяется от 3 до 5,5 м.

Длина опорного контура (l, м) – расстояние между вертикальными осями двух наиболее удаленных друг от друга выносных опор, расположенных по одну сторону от продольной оси АЛ (АПК).

Механизм выключения рессор. Для увеличения жесткости всей системы и уменьшения колебания лестницы выключают (блокируют) рессоры. Этим осуществляется блокировка рессор колес.

Механизм выключения рессор (рис.15.4) состоит из гидравлического цилиндра 4 с гидрозамком и стального каната 3. Канат серьгами 2 крепится к кронштейнам 1 рессор. При выдвигании передних опор рабочая жидкость одновременно подается в поршневую полость гидроцилиндра 4. Шток выдвигается и натягивает стальной канат и блокирует рессору, не позволяя ей распрямляться.

Рис. 15.4. Механизм блокировки рессор:

1 – кронштейн; 2 – серьга; 3 – стальной канат; 4 – цилиндр

При сдвигании опор рабочая жидкость подается в штоковую полость гидроцилиндра 4, шток вдвигается, рессора разблокируется. Фиксация штока осуществляется запиранием полостей гидрозамком.

Гидрозамок. Для исключения самопроизвольных движений штоков в цилиндрах механизмов все силовые гидроцилиндры оборудованы гидрозамками. Фиксация штока гидроцилиндра в заданном положении осуществляется запиранием жидкости в поршневой и штоковой полостях гидрозамком.

Принцип работы гидрозамка уясним при рассмотрении схемы, представленной на рис.15.5.

Рис. 15.5. Гидравлическая схема гидрозамка:

1 – гидрозамок; 2 – поршень гидрозамка; 3 – клапан; 4 – поршневое пространство;
5 – поршень; 6 – штоковое пространство; 7 – шток; 8 – гидроцилиндр

При подаче жидкости под давлением по трубопроводу В она переместит поршень 2 гидрозамка влево и откроет клапан 3. Затем по трубопроводу Г она поступит в поршневое пространство 4 гидроцилиндра 8 и будет перемещать поршень 5 со штоком 7 в правую сторону. При этом будет включен исполнительный механизм.

Для выключения исполнительного механизма жидкость подают по трубопроводу Д в штоковую полость 6 цилиндра 8 и одновременно в поршневую полость гидрозамка 1. Поршень 2 выступом а сместит клапан 3. При этом поршень 5 гидроцилиндра 8 будет перемещаться в левую часть, а жидкость из поршневого пространства 4 будет удаляться через трубопроводы Г и В на слив.

При отсутствии давления в В и Д клапан 3 будет закрыт (под влиянием пружины, на схеме не показано). Рабочая жидкость будет заперта в поршневой полости. Движение штока влево невозможно.

Подъемно-поворотное основание. Подъемно-поворотное устройство предназначено для подъема-опускания комплекта колен в вертикальной плоскости, выдвигания их, поворота вокруг вертикальной оси на 360⁰ и бокового выравнивания колен лестницы.

В зависимости от механизма выдвигания колен лестницы различаются устройства подъемно-поворотного устройства.

При использовании для выдвигания колен лестницы лебедки с приводом от гидромотора подъемно-поворотное устройство имеет вид, показанный на рис.15.6.

Рис. 15.6. Подъемно-поворотное основание:

1 – поворотный круг; 2 – механизм поворота; 3 – поворотная рама; 4 – гидроцилиндр подъема; 5 – механизм выдвигания колен лестницы; 6 – комплект колен лестницы

На поворотном круге 1 установлен механизм поворота 2. С нею осью соединена подъемная рама 3. Подъемная рама и поворотный круг соединены цилиндром 4 подъема подъемной рамы 3, на которой крепятся колена АЛ. На подъемной раме крепится также гидропривод 5 механизма выдвигания колен лестницы.

Такого типа подъемно-поворотные устройства применены на АЛ-30(131), АЛ-45(133ГЯ). На современных АЛ-30(4310) и др. используется подъемно-поворотное устройство иного типа (рис.15.7). На этом рисунке приняты те же обозначения, что и на рис.15.6, только вместо гидропривода выдвигания колен лестницы показан цилиндр 5 полиспаста, обеспечивающего выдвигание и сдвигание колен лестницы.

Рис. 15.7. Подъемно-поворотное устройство современных АЛ:

1 – поворотный круг; 2 – механизм поворота; 3 – поворотная рама; 4 – гидроцилиндр подъема (160´110´800); 5 – гидроцилиндр выдвигания (160´110´1200);
6 – подъемная рама

Гидроцилиндр подъема 4 (их на АЛ по 2) имеет размеры 160х110х800 мм, а гидроцилиндр выдвигания - ¢160х110х1200 мм. Эти размеры характеризуют диаметр поршня, штока и ход поршня.

Привод поворота (рис.15.8). Привод предназначен для поворота АЛ или АКП. Он обеспечивается двумя редукторами: червячным (червяк 1 и червячное колесо 2) и зубчатой передачей с внутренним зацеплением (шестерня 3 и зубчатый венец 7). При вращении шестерни 3 она будет перекатываться по зубчатому венцу 7, поворачивая плиту 4 вокруг оси 6.

Рис.15.8. Схема механизма поворота:

1 – червяк; 2 – червячное колесо; 3 – шестерня привода поворота; 4 – плита; 5 – ролик; 6 – осевой коллектор; 7 – зубчатый венец

Червяк 1 приводится во вращение аксиально-поршневым гидромотором со скоростью n_гм, об/мин. Скорость вращения червячного колеса 2 и шестерни 3 равны n₂ = n₃ = , об/мин, где u - передаточное число червячной передачи.

Линейная скорость оси колеса 3 (рис.15.9) равна

. (15.1)

Угловая скорость тогда

. (15.2)

Ось колеса 3 со скоростью V₃ будет перемещаться по окружности, указанной пунктиром, тогда можно записать

. (15.3)

Приравняв правые части формул 6.1 и 6.2, после преобразований получим

. (15.4)

где: z₃ и z₇ - числа зубьев шестерни 3 и зубчатого венца соответственно; u_зп – передаточное число зубчатой передачи с внутренним зацеплением.

На АЛ u = 79, z₃ = 17 и z₇ = 137. На современных АЛ u = 48, z₃ = 13 и z₇ = 137. Во всех случаях при скорости n_гм = 500…560 об/мин скорость вращения лестницы равна 60…65 с.

В качестве приводов механизмом поворота АЛ и АПК применяют аксиально-поршневые гидромоторы типа МГП (мотор гидравлический планетарный). В большинстве случаев используются гидромоторы МГП-80. На некоторых подъемниках, например АКП-50(6923) установлены МП-315. Некоторые параметры их характеристик приведены в табл.15.1.

Таблица 15.1

№№ пп	Наименование показателя	Размер-ность	Тип мотора
МГП-80	МГП-315
	Рабочий объем Частота вращения nном nmax nmin Расход масла Давление на входе - Рном - Рмах Потребляемая мощность Общий КПД	см3   об/мин -"- -"- л/мин   МПа МПа кВт -	80,5   10,2   0,76	314,9   88,8 10,2   0,76

Лестницы, их механизмы выдвигания, сдвигания. Лестница изготовлена из отдельных колен, собираемых телескопически в один комплект. Каждое нижележащее колено является несущим по отношению к верхнележащим. Нижнее колено, являющееся несущим для всех остальных колен, устанавливается на подъемной раме.

Каждое колено лестницы представляет собой сварную пространственную конструкцию, состоящую из боковых ферм, соединенных в нижнем поясе 6 (рис.15.10), ступеньками 10 и распорками.

Рис. 15.10. Колено лестницы:

1 – ролик направляющий; 2 – передний опорный ролик; 3 – блок; 4 – упор;
5 – опорная шайба; 6 – нижний пояс (тетива); 7 – раскос; 8 – средний опорный ролик;
9 – стойка; 10 – ступень; 11 – накладка резиновая; 12 – верхний пояс;
13 – ось качалки натяжного устройства; 14 – упор; 15 – замыкатель;
16 – ось балансирного кронштейна; 17 – задний опорный ролик

Нижний пояс (тетива) 6 боковой фермы изготовлен из специального открытого профиля проката стальной ленты. Профили колен одинаковы, но по размерам различны для разных колен.

Телескопическое соединение основных колен лестницы и их перемещение относительно друг друга осуществляется с помощью опорных 2,8.17 и направляющих 1 текстолитовых роликов, а также опорных шайб 5 и упоров 4.

Направляющий ролик 1 и опорные ролики 8 размещены по отношению к профилю тетивы в двух плоскостях (рис.15.11). Опорные ролики 8 в скобах закреплены на ступенях нижележащего колена и вращаются на горизонтальной оси. Направляющие ролики 1 закреплены на кронштейнах тетив и вращаются на вертикальных осях.

Передние и средние опорные ролики являются опорами для вехнележащего колена, тетивы которых опираются на эти ролики своими нижними горизонтальными полками. Задняя часть колена своими опорными роликами 17 катится по внутренней стороне верхней горизонтальной полки тетивы низлежащего колена. Таким образом, при выдвигании и сдвигании основные колена лестницы перемещаются относительно друг друга своими тетивами по текстолитовым роликам.

При полностью сдвинутых коленах нижние торцы тетив упираются в ограничители, закрепленные на внутренней стороне тетив низлежащих колен.

При наличии в лестнице дополнительного колена оно телескопически устанавливается в верхней части первого колена. Оно выдвигается вручную, независимо от основных колен.

Тетивы дополнительного колена перемещаются на двух передних опорных роликах, установленных с внутренней стороны тетив первого колена, а также на двух текстолитовых ползунах, укрепленных снаружи нижней части тетив дополнительного колена.

По середине верхних двух ступенек дополнительного колена, так же как и на первом колене всех типов лестниц, крепят лафетный ствол.

Нумерация колен принята сверху вниз. Колена соединены с помощью тросов (канатов) 2 через ролики 1, установленные на верхних концах колен (рис.15.12). Поэтому, если каким-либо механизмом тянуть за канат 3, то все колена будут синхронно перемещаться друг относительно друга. В таком случае скорость V_3к третьего колена будет равна скорости каната 3, т.е. V_3к = V_к, а относительная скорость второго колена будет равна V_2к = 2К и т.д. Тогда, можно записать

V_1к = V_к (n - 1), м/с (15.5)

где V_1к – абсолютная скорость первого колена, м/с; n - число колен лестницы, шт.

Аналогичным образом осуществляется сдвигание лестницы (см. рис.15.13).

Рис. 15.13. Привод выдвигания-сдвигания колен АЛ-30(4310):

1, 3, 4, 6 – обоймы с блоками; 2 – канат выдвигания; 5 – канат сдвигания;
7 – гидроцилиндр, 8 – тросы выдвигания колен; 9 – тросы сдвигания колен

Механизм выдвигания и сдвигания колен лестницы, обеспечивающий движение каната 3 может быть различным. Так, в настоящее время возможно применение трех типов приводов:

– канатно-полиспастным с цилиндрическим гидроприводом;

– лебедкой с гидромотором;

– длинноходовым цилиндром.

Привод выдвигания-сдвигания колен АЛ полиспастом. Привод (рис.6.13) состоит из гидроцилиндра 7, обойм с блоками 1,3,4,6 канатов 2 и 5. Гидроцилиндр и оси блоков 1,6 закреплены в подъемной раме АЛ. На штоке гидроцилиндра закреплен кронштейн с обоймами блоков 3 и 4. Эти блоки подвижные.

Обоймы блоков 1 и 3 с канатами 2 образуют двойной шестикратный полиспаст выдвигания третьего колена. Выдвигание осуществляется двумя канатами 2.

Обоймы блоков 4 и 6 с канатом 5 образуют шестикратный полиспаст сдвигания третьего колена.

При выдвигании штока гидроцииндра 7 вместе с обоймами 3 и 4 канат полиспаста выдвигания удлиняется. Канат полиспаста сдвигания при этом укорачивается. Канаты 2, закрепленные за конец третьего колена (на схеме показан один канат) выдвинет его на необходимую длину.

Первое и второе колена выдвигаются своими канатами 8.

Выдвигание каждого колена происходит на длину 7,2 м (на АЛ-30(4310), а ход штока составляет 1,2 м, т.е. в шесть раз меньше.

При выдвигании штока гидроцилиндра будут перемещаться обоймы блоков 3 и 4, полиспаст сдвигания будет удлиняться и канат 5, закрепленный за конец третьего колена, отпустит его на необходимую высоту. Второе и первое колена будут сдвинуты канатами 9.

Приводы выдвижения с полиспастами используются на автолестницах с высотой подъема до 50 м.

Выдвигание длинноходовым цилиндром. Принципиальная схема механизма представлена на рис.15.14.

Рис. 15.14. Механизм выдвигания штоком длинноходового цилиндра:

1 – цилиндр; 2 – поршень; 3 – шток;
4 – последнее колено

При подаче жидкости в поршневое пространство гидроцилиндра 1 шток 3 будет выдвигать нижнее колено 3. Все другие колена будут выдвигаться, как было описано раньше.

Сдвигание колен лестницы будет происходить при подаче жидкости в поршневое пространство цилиндра. Такой привод используется АЛ-62.

Люлька. Для АЛ рекомендуются люльки грузоподъемностью 200 кг с площадью пола не менее 0,46 м² или 0,7 м² для различных модификаций.

Принципиальная схема люльки (вид сбоку) представлена на рис.15.15,а.

Рис. 15.15. Люлька (а) и гидроцилиндр выравнивания (б):

а: 1 – каркас люльки; 2 – кронштейн;
3 – выключатель лобового удара;
4 – гидроцилиндр выравнивания;

б: 1 – гидроцилиндр; 2 – шток с поршнем;
3 – кожух штока; 4 – соединительная
трубка с вентилем

В люльках предусматривается возможность установки лафетного ствола или пеногенераторов. Вход в люльку и выход из нее осуществляется по откидному двери-трапу. На рисунке он установлен с правой стороны. На люльке установлены два выключателя лобового удара 3 и гидроцилиндр 4 выравнивания люльки. Им обеспечивается отклонение пола люльки от горизонтального положения не более 3⁰.

Выравнивание люльки происходит под тяжестью собственного веса и гидроцилиндра 4. При перемещении люльки и открытом вентиле на трубке 4 (рис.15.15,в) жидкость перетекает из одной полости гидроцилиндра в другую.

В транспортном положении люлька кронштейном 3 крепится к вершине первого колена.

На люльках должны применяться пожарные спасательные устройства.

Устройство рукавное пожарное спасательное (УРПС). УРПС – это конструкция, состоящая из рукава спасательного и узла его крепления. Оно предназначено для эвакуации людей с высоких уровней при пожарах или аварийных ситуациях в зданиях и сооружениях.

Рукав спасательный – это конструкция, состоящая из одной или нескольких мягких цилиндрических оболочек. Он предназначен для безопасного спуска внутри его людей с высот.

В зависимости от назначения спасательные рукава могут быть различных модификаций: одно- и двухслойные, морозостойкие и с теплоотражательной оболочкой.

Однослойный рукав выполнен из растягиваемого в поперечном направлении материала.

Рукав спасательный двухслойный изготавливается из наружного, растягиваемого в поперечном направлении, материала и внутреннего нерастяжимого. Наружный слой создает радиальное обжатие. Его периметр в нерастянутом состоянии меньше периметра человека.

Периметр внутреннего слоя рукава значительно превышает периметр человека. Соприкасаясь с одеждой человека, он воспринимает основную часть продольной нагрузки.

Рукав спасательный РС состоит из двух соосно-расположенных рукавов: наружного эластичного и внутреннего неэластичного. В верхней части они сшиты между собой. В люльке рукава закрепляются с помощью специального металлического кольца.

Для спуска в рукаве человек опускается в него ногами вниз. Движение осуществляется под действием силы тяжести. За счет сжатия эластичного рукава обеспечивается достаточная сила трения для безопасной скорости спуска.

Некоторые параметры технической характеристики РС приводятся в табл.15.2.

Таблица 15.2

Показатели характеристики	Размерность	Величина
Полупериметр рукава - наружного эластичного - внутреннего Линейная плотность рукава Расчетное разрывное усилие Установленный ресурс	см см г/м Н цикл	32±3 95±2 920±50

Основными показателями, характеризующими оперативные и технические возможности являются три параметра: высота подъема лестницы, Н , исчисляется в метрах, величина вылета В и максимальный угол подъема лестницы. Современные АЛ надежно используются при величинах наклона 75⁰. Величины Н и В приведены в табл.5.3.

Пожарные автолестницы сооружают на шасси автомобилей различного типа с разными колесными формулами. Это позволяет обосновывать необходимый тип АЛ для различных условий эксплуатации, высоты строений в регионах, дорожных условий.

Важными техническими параметрами является время маневра лестницы. Основные их показатели для ряда автолестниц приведены в табл.15.4.

Установка АЛ на высотные опоры, подъем комплекта колен АЛ на максимальный угол и выдвигание на полную длину для различных моделей АЛ находятся в пределах от 2 до 3 мин для АЛ-17 и АЛ-52, соответственно. Это обеспечивает высокую оперативную возможность начала спасательных операций или тушения пожара.

Таблица 15.3.

Модель-ный ряд	Модель шасси, колесная формула	Высота подъема, м	Вылет, м	Грузоподъем-ность люльки	Полная масса, кг	Габариты, м
АЛ-17	ЗИЛ-5301 (4×2)		14,2	-		7,7 × 2,5 × 2,6
АЛ-30	ЗИЛ-433440 (6×6)			-		11,0 × 2,5× 3,2
КамАЗ-43114 (6×6)					11,5 × 3,5 × 3,7
Татра-815 (4×4)		18/20	200/100		11,0 × 2,5 × 3,4
ЗИЛ-433440 (6×6)			-		10,5 × 2,5 × 3,5
МАЗ-5337 (4×2)			-		11,0 × 3,5 × 3,7
АЛ-31	ЗИЛ-433112 (4×2)	31,6		-		10,1 × 2,5 × 3,4
АЛ-37	КамАЗ-53229 (6×4)					11,0 × 2,5 × 3,7
КамАЗ-53228 (6×6)	-
АЛ-50	КамАЗ--53229 (6×4)			Лифт-200		11,5 × 2,5 × 3,7
КамАЗ-53228 (6×6)
АЛ-52	КамАЗ-65201 (6×6)			Лифт-200		12,38 × 3,5 × 3,95
АЛ-60	Татра-815-2 (8×4)			Лифт-200		11,5 × 2,5 × 4,2

Таблица 15.4

№ п/п	Маневры (с)	Ал-30(131)ПМ506	АЛ-3-17 (4925)ПМ537	АЛ-30(4310) ПМ512А	АЛ-50(53229)ПМ513	АЛ-52(62501)130ВР
	Подъем от 00 до максимальной величины 750	25 ± 5		40 ± 5
	Опускание	25 ± 5		35 ± 5
	Выдвигание на полную длину при максимальном угле подъема	25 ± 5		40 ± 5
	Сдвигание	25 ± 5		35 ± 5
	Поворот на 3600 при сдвинутой лестнице, поднятой на максимальный угол	60 ± 10		55 ± 5
	Установка на выносные опоры	-
	Подъем (опускание) люльки±	-	-	-