Способ формирования противопожарного грунтового заграждения и устройство для его осуществления Российский патент 2024 года по МПК A62C27/00 A62C3/02 E02F5/08 E02F3/08 A62C2/06 

Группа изобретений относится к способам и устройствам для тушения низовых лесных пожаров почвогрунтом и прокладки противопожарных минерализованных полос.

Известен способ предупреждения распространения лесных пожаров прокладкой на пути распространения огня заградительных полос метанием грунта с помощью созданного ВНИИПОМлесхозом агрегата (А.с. СССР 386073, кл. E02F 3/24, E02F 3/18, 1971), оснащенного землеройно-метательным рабочим органом, его использовании на лесной территории с торфянистой подстилкой напочвенного покрова из-за вероятности прогорания горючих материалов под заградительной полосой и перехода горения на неконтролируемую площадь.

Известный способ характеризуется недостаточной эффективностью при его использовании на лесной территории с торфянистой подстилкой напочвенного покрова из-за вероятности прогорания горючих материалов под заградительной полосой и перехода горения на неконтролируемую площадь.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому техническому решению является Способ тушения лесного наземного пожара (патент 2706040, МПК А62С 27/00, оп.2019.11.13), включающий образование вала разрыхленного почвогрунта, расположенного на поверхности земли, и его перемещение в зону движущейся кромки огня. В процессе работы почвогрунт подрезают в виде пласта, поднимают выше поверхности земли, затем разделяют на отдельные слои. Слои перемещаются по разным траекториям с разной скоростью в зону движущейся кромки огня, накрывая его слоем почвогрунта толщиной и шириной полосы, достаточными для тушения наземного лесного пожара при сохранении высокой скорости движения.

К недостаткам известного технического решения можно отнести невысокую рабочую скорость и производительность, в обеспечении более эффективного тушения низовых лесных пожаров за счет вырезания пласта почвогрунта, но ограниченно возможностью эффективной работы только на однородных грунтах, без включений, включая наличие различных корней растений.

Изобретение также относится к устройствам для прокладки противопожарных минерализованных полос и тушения низовых лесных пожаров грунтом.

Известен Плуг - кусторез противопожарный (патент №155838, МПК А01В 13/00, оп.20.10.2015), содержащий раму, привод, одноотвальный корпус, ротационныйрыхлитель, отличающийся тем, что с противоположной стороны от ротационного рыхлителя перпендикулярно раме установлен режущий брус с дисками (рубительными ножами), привод которых осуществляется от гидромотора, а регулировка по высоте осуществляется гидроцилиндром.

Недостатком известного устройства является то, что при резании грунта его рабочий орган обладает большой энергоемкостью, в обеспечении более эффективного тушения низовых лесных пожаров за счет вырезания пласта почвогрунта, совмещение фрезы-метателя резания грунтового вала и метания значительно увеличивает энергоемкость процесса, (разница в рациональной скорости резания грунта и метания составляет в 8 -10 раз, что ведет значительному росту энергоемкости совмещения операций

Наиболее близким известным техническим решением к заявляемому изобретению является пожарный грунтомет - полосопрокладыватель (патент РФ №2496540; МПК А62С 27/00; опубл. 27.10.2013), содержащий раму, навесное устройство, механизм образования вала из разрыхленного почвогрунта, выполненный в виде двух сферических дисков, фрезу-метатель с размещенными на ней лопатками и привод. Принят за прототип.

Однако такое исполнение грунтомета - полосопрокладывателя, несмотря на то, что в его конструкцию введены сферические диски для рыхления и образования вала почвогрунта, позволяющие исключить из рабочего процесса лопатки резание, оставив захват рыхлого почвогрунта и отбрасывание его в боковую сторону относительно направления движения агрегата, не дает существенного результата в повышении производительности, поскольку фреза-метатель установлена горизонтально в плоскости, продольной оси симметрии грунтомета - полосопрокладывателя, и лопатки размещены радиально в один ряд по окружности на торцевой стороне. К тому же противопожарная эффективность укладываемого слоя почвогрунта недостаточна из-за его интенсивного разброса и малой толщины.

Задачей настоящего изобретения является упрощение способа создания противопожарных минерализованных полос, уменьшения энергоемкости процесса экскавации, создание условий защиты оборудования от встречи с непреодолимыми препятствиями, например, корнями деревьев и увеличения производительности.

Задачей настоящего изобретения также является разработка устройства для реализации способа.

Технический результат - упрощение конструкции и повышение эффективности грунтометания.

Это достигается за счет того, что в грунтометателе для тушения открытого огня в труднодоступных и отдаленных местах, содержащем раму, механизм навески, метатель с размещенными на нем лопатками метателя и привод, согласно изобретению, на раму установлены вертикальные диски, расположенные друг за другом, за вертикальными дисками установлены сходящиеся правый и левый плуги - отвалы, обеспечивающие подрезание почвогрунта и подачу массива в зону метателя, у которого на оси с шагом опережения установлены отрезные диски и лопатки метателя, корпус метателя имеет наклонную направляющую для подачи разрыхленного массива почвогрунта.

Технический результат достигается также за счет того, что способ формирования противопожарного грунтового заграждения с ипользованием навесного грунтометателя, включающий образование разрыхленного почвогрунта и его перемещение в зону движущейся кромки огня, согласно изобретению, характеризуется тем, что на раму навесного грунтометателя установлены вертикальные диски, расположенные друг за другом, за вертикальными дисками установлены сходящиеся правый и левый плуги -отвалы, обеспечивающие подрезание почвогрунта и подачу массива в зону метателя, у которого на оси с шагом опережения установлены отрезные диски и лопатки метателя, корпус метателя имеет наклонную направляющую метателя для подачи разрыхленного массива почвогрунта, при этом в верхнем слое почвогрунта, связанного корневыми системами растений, производят нарезку продольных углублений вертикальными дисками, установленными последовательно с опережением левого и правого плугов -отвалов и разделяя массив почвогрунта на полосы, затем посредством левого и правого плуга - отвала подрезают верхний слой почвогрунта снизу и подают в зону транспортирования метателя, в дальнейшем полосы нарезают отрезными дисками на отдельные, не связанные друг с другом плитки почвогрунта, рагоняют плитки почвогрунта на лопатках метателя и подают в свободную зону направляющей метателя, по которой плитки почвогрунта направляют за пределы метателя в зону образования противопожарного грунтового загрождения или тушения почвогрунтом низового горения верхнего слоя почвогрунта.

В заявляемом способе существенное отличие в том, что поверхностный почвогрунт нарезают на мелкие доли и далее кидают в сторону огня (низовой пожар), в Якутии, например, дерн очень тонкий, а под ним песок. По режимам резания и метания скорости отличаются в 10 раз, по этому у ни не получилось сразу резать и метать метателем.

Существенные отличия изобретения от известных аналогов заключаются в следующем.

Энергоемкость процесса резания массива почвогрунта и метания, зависит от скорости процесса, но так как скоростные показатели имеют значительную разницу, то для метания необходимо создать условия не связного почвогрунта, что позволяет значительно сэкономить энергию для работы метателя. Для этого в плужный механизм снятия почвогрунта установлены лидирующие диски, обеспечивающие резание вертикальных каналов, разъединяя корневую систему верхнего дерна. Наклонные плуг - отвалы, подрезают образовавшийся почвогрунт, создавая «грунтовую лапшу», которую далее подают в зону транспортирования метателя, в свою очередь метатель в передней части имеет дисковые резцы, обеспечивающие нарезание из «грунтовой лапши» не связных плиток, которые в дальнейшем подхватываются лопатками метателя и направляются в свободную зону направляющей, что создает условия метания почвогрунта на значительное расстояние. В случае встречи с не преодолимым препятствием, например, значительным корнем дерева, лидирующие диски выводят из забоя вес плуг, защищая его от поломок.

Дело в том, что если почвогрунт связный, то усилие резания зависит от скорости и метание тоже скорость, а разница в 10 раз, что значительно влияет на энергоемкость Скорость резания от 1,0 до 2,5 м/сек, а скорость метания 7-10 м/сек. И если вместо того, чтобы метать начинают резать метателем, то энергоемкость процесса возрастает в степенной зависимости.

Изобретение поясняется графически, где на фигуре представлен навесной грунтометатель для тушения открытого огня в труднодоступных и отдаленных местах, общий вид.

Позиции обозначают: рама 1; метатель 2; правый плуг - отвал и левый плуг -отвал 3; вал карданный 4; вертикальные диски режущие 5; лопатки 6 метателя 2; отрезной диск 7; колесо опорное 8.

Навесной грунтометатель для тушения открытого огня в труднодоступных и отдаленных местах содержит следующее.

На раме 1 установлен метатель 2, по краям с каждой стороны установлены правый плуг - отвал и левый плуг - отвал 3; карданный передающий вал 4, передающий вращение от вала отбора мощности базового тягача, На раме 1 установлены вертикальные диски режущие 5, создающие условия продольных прорезей в поверхности почвогрунта, разрезанный почвогрунт на полосы подают посредством правого плуг - отвала и левого плуг - отвала 3, в полость корпуса метателя 2, где разрезают отрезным диском 7, создавая несвязный материал, поступающий на лопатки 6 метателя 2, разогнанная масса почвогрунта через направляющую поступает в корпус метателя 2.

Устройство работает следующим образом.

Навесной грунтометатель опускают на почвогрунт.Диски нарезают почвогрунт, создавая разупрочненный слой дерна. Наклонные плуг- отвалы, подрезают образовавшийся целик, создавая «грунтовую лапшу» подают в зону транспортирования метателя, в свою очередь метатель в передней части имеет дисковые резцы, обеспечивающие нарезание из «грунтовой лапши» не связных блоков, которые в дальнейшем подхватываются лопатками метателя и направляются в свободную зону направляющей, что создает условия метания грунта на значительное расстояние. В случае встречи с не преодолимым препятствием, например, значительным корнем дерева, лидирующие диски выводят из забоя вес плуг, защищая его от поломок.

Группа изобретений относится к способу и к устройству для тушения низовых лесных пожаров почвогрунтом и прокладки противопожарных минерализованных полос. Способ формирования противопожарного грунтового заграждения включает образование разрыхленного почвогрунта и его перемещение в зону движущейся кромки огня, в верхнем слое почвогрунта, связанного корневыми системами растений, предварительно производят нарезку продольных углублений вертикальными дисками, установленными последовательно с шагом опережения подрезного плуга-отвала и, разделяя массив на вертикальные полосы, затем посредством левого и правого плуга-отвала подрезают верхний слой почвогрунта снизу и по наклонной направляющей плуга-отвала, подают в зону транспортирования метателя, при этом полосы перпендикулярно нарезают дисками, разделяя массив почвогрунта на отдельные полосы, которые в дальнейшем нарезаются дисками на отдельные, не связные друг с другом плитки, разгоняют на лопатках метателя и подают в свободную зону направляющей метателя, по которой не связанные плитки почвогрунта направляют за пределы метателя в зону образования противопожарного грунтового заграждения или тушения почвогрунтом низового горения верхнего слоя почвогрунта. Навесной грунтометатель для тушения открытого огня в труднодоступных и отдаленных местах содержит на раме 1 метатель 2, по краям с каждой стороны установлены грунтовые отвалы 3; карданный передающий вал 4, передающий вращение от вала отбора мощности базового тягача. На раме 1 установлены радиальные диски 5, создающие условия продольных прорезей в поверхности почвогрунта, разрезанный почвогрунт на полосы подают посредством боковых отвалов 3, в полость корпуса метателя 2, где разрезают отрезным диском 7, создавая несвязный материал, поступающий на лопатки метателя 6, разогнанная масса почвогрунта через направляющую поступает в корпуса метателя. Технический результат - упрощение конструкции и повышение эффективности грунтометания. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

1. Навесной грунтометатель для тушения открытого огня в труднодоступных и отдаленных местах, содержащий раму, механизм навески, метатель с размещенными на нем лопатками метателя, и привод, отличающийся тем, что на раму установлены вертикальные диски, расположенные друг за другом, за вертикальными дисками установлены сходящиеся правый и левый плуги-отвалы, обеспечивающие подрезание почвогрунта и подачу массива в зону метателя, у которого на оси с шагом опережения установлены отрезные диски и лопатки метателя, корпус метателя имеет наклонную направляющую для подачи разрыхленного массива почвогрунта.

2. Способ формирования противопожарного грунтового заграждения с использованием навесного грунтометателя, включающий образование разрыхленного почвогрунта и его перемещение в зону движущейся кромки огня, отличающийся тем, что на раму навесного грунтометателя установлены вертикальные диски, расположенные друг за другом, за вертикальными дисками установлены сходящиеся правый и левый плуги-отвалы, обеспечивающие подрезание почвогрунта и подачу массива в зону метателя, у которого на оси с шагом опережения установлены отрезные диски и лопатки метателя, корпус метателя имеет наклонную направляющую метателя для подачи разрыхленного массива почвогрунта, при этом в верхнем слое почвогрунта, связанного корневыми системами растений, производят нарезку продольных углублений вертикальными дисками, установленными последовательно с опережением левого и правого плугов-отвалов и, разделяя массив почвогрунта на полосы, затем посредством левого и правого плуга-отвала подрезают верхний слой почвогрунта снизу и подают в зону транспортирования метателя, в дальнейшем полосы нарезают отрезными дисками на отдельные, не связанные друг с другом плитки почвогрунта, разгоняют плитки почвогрунта на лопатках метателя и подают в свободную зону направляющей метателя, по которой плитки почвогрунта направляют за пределы метателя в зону образования противопожарного грунтового заграждения или тушения почвогрунтом низового горения верхнего слоя почвогрунта.