基于并联结构的消防炮设计与开发

• 作 者: 王铨
• 发表日期: 2014年期
• 关键词: 消防炮 结构设计 尺寸优化 传动机构 ADAMS

消防炮是远距离扑救火灾的重要消防设备，通过喷射如水、泡沫等消防流体在重大火灾中实现灭火功能。本文通过对现有的串联消防炮进行改进设计，采用并联加串联结构形式的新型混联结构的消防炮，以将串联结构中的弯管取消从而减少压力损失，提高工作效率。首先，文章简要介绍了消防炮的分类和国内外研究现状，列举了几种目前常见的消防炮并分析了传统串联消防炮存在的不足。通过与原有设计的消防炮分析比较，提出了新型混联机构的消防炮。其次，根据消防炮的设计要求和性能指标，选取连杆机构设计中的图解法对新型机构的消防炮进行了机构设计，并利用MATLAB软件中的优化工具箱对机构进行尺寸优化。应用解析法对设计的机构进行了力的分析，得到了消防炮各个杆件工作时的受力情况。然后，根据消防炮的运动要求和规律对消防炮的基本零部件进行了结构的设计，并运用第三强度理论对设计的零部件进行了校核。同时选取了合适的电机作为原动件。最后，运用ADAMS软件的虚拟样机技术对该新型消防炮进行了运动学和动力学的仿真，验证了新型消防炮的合理性与实用性。经过分析证实，通过本次改进设计得到的新型消防炮大大提高了灭火流体喷射距离和高度，降低了能耗，提高了效益，切实满足了社会的需要。