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高層建筑消防炮設(shè)計(jì)
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- 摘 要
高層建筑一旦發(fā)生火災(zāi)，由于建筑比較高，“煙囪效應(yīng)”構(gòu)成了較大的火災(zāi)危險(xiǎn)性。建筑物內(nèi)的消防設(shè)施又有限，從而提出了設(shè)計(jì)高層建筑消防炮，它將裝有干粉滅火劑的消防彈，通過(guò)窗戶打到屋內(nèi)，起到滅火的作用。
本文首先根據(jù)氣動(dòng)滅火炮原理，對(duì)消防炮進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，包括氣動(dòng)滅火炮總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，推進(jìn)裝置及鎖緊裝置設(shè)計(jì)，炮身結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，消防炮的炮架與俯仰旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。其次采用內(nèi)彈道學(xué)、氣體動(dòng)力學(xué)結(jié)合熱力學(xué)、物理學(xué)的知識(shí)對(duì)炮管的參數(shù)進(jìn)行了計(jì)算，建立了炮管長(zhǎng)度、直徑、氣壓、仰角和消防炮射程的關(guān)系，并同時(shí)考慮空氣阻力，通過(guò)拋體軌跡方程計(jì)算得出消防炮的射程，最后對(duì)關(guān)鍵零部件的結(jié)構(gòu)參數(shù)和強(qiáng)度進(jìn)行了計(jì)算和校核，此依據(jù)是消防炮發(fā)射方式為氣動(dòng)，發(fā)射裝置承受的是沖擊載荷。
本方案的設(shè)計(jì)能夠?qū)崿F(xiàn)消防彈的發(fā)射，并且能準(zhǔn)確將消防單打到起火的高層建筑房間里（通過(guò)窗戶等）。消防彈遇到高溫或碰撞爆破，滅火劑彌散充滿整個(gè)房間從而起到滅火的目的。消防炮可以實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)俯仰，保證了適應(yīng)性；擊發(fā)為手動(dòng)式，保證了發(fā)射的可控性；瞄準(zhǔn)采用計(jì)算軌跡形式，保證打擊的精確性。
關(guān)鍵詞：煙囪效應(yīng)；干粉劑；高層建筑消防炮
目 錄
第1章 緒論 1
1.1 高層建筑消防炮設(shè)計(jì)背景 1
1.2 國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì) 1
1.2.1國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì) 3
1.2.2國(guó)外現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì) 7
1.3本設(shè)計(jì)的目的及意義 9
1.4本設(shè)計(jì)主要內(nèi)容 10
第2章 消防炮的工作原理及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 11
2.1 引言 11
2.2 氣動(dòng)滅火炮總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)及工作原理 11
2.3 推進(jìn)裝置及鎖緊裝置設(shè)計(jì) 13
2.4 炮身結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 13
2.4.1炮管的設(shè)計(jì) 14
2.4.2儲(chǔ)氣室與擊發(fā)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 15
2.4.3炮管的減震機(jī)構(gòu) 16
2.5 消防炮的炮架與俯仰旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 17
2.5.1炮架的設(shè)計(jì) 17
2.5.2俯仰機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 18
2.5.3旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 19
2.6 本章小結(jié) 21
第3章 氣動(dòng)滅火炮炮管的結(jié)構(gòu)與參數(shù)計(jì)算 22
3.1 引言 22
3.2 高層建筑消防炮炮管的結(jié)構(gòu) 22
3.3 氣動(dòng)滅火炮設(shè)計(jì)的條件和要求 24
3.4 氣動(dòng)滅火炮的炮口初速度 24
3.4.1氣動(dòng)滅火炮的內(nèi)彈道 24
3.4.2內(nèi)彈道的計(jì)算 25
3.4.3高層建筑消防炮射程計(jì)算 27
3.5 儲(chǔ)氣室壁厚與炮管壁厚的計(jì)算 29
3.6 本章小結(jié) 32
第4章 關(guān)鍵零部件計(jì)算 33
4.1 引言 33
4.2 炮耳強(qiáng)度的校核 33
4.3 卡爪強(qiáng)度計(jì)算 33
4.4 計(jì)算摩擦角確定活塞桿行程進(jìn)而確定卡爪的形狀與尺寸 34
4.5 鎖緊裝置的強(qiáng)度校核 35
4.6 本章小結(jié) 35
結(jié)論 36
續(xù)1 37
參考文獻(xiàn) 39
致謝 41
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