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高層建筑消防炮設(shè)計

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更新時間：2014-05-25
發(fā) 布人： lengbingbing

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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)危險性。建筑物內(nèi)的消防設(shè)施又有限，從而提出了設(shè)計高層建筑消防炮，它將裝有干粉滅火劑的消防彈，通過窗戶打到屋內(nèi)，起到滅火的作用。
本文首先根據(jù)氣動滅火炮原理，對消防炮進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計，包括氣動滅火炮總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計，推進(jìn)裝置及鎖緊裝置設(shè)計，炮身結(jié)構(gòu)的設(shè)計，消防炮的炮架與俯仰旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的設(shè)計。其次采用內(nèi)彈道學(xué)、氣體動力學(xué)結(jié)合熱力學(xué)、物理學(xué)的知識對炮管的參數(shù)進(jìn)行了計算，建立了炮管長度、直徑、氣壓、仰角和消防炮射程的關(guān)系，并同時考慮空氣阻力，通過拋體軌跡方程計算得出消防炮的射程，最后對關(guān)鍵零部件的結(jié)構(gòu)參數(shù)和強(qiáng)度進(jìn)行了計算和校核，此依據(jù)是消防炮發(fā)射方式為氣動，發(fā)射裝置承受的是沖擊載荷。
本方案的設(shè)計能夠?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（通過窗戶等）。消防彈遇到高溫或碰撞爆破，滅火劑彌散充滿整個房間從而起到滅火的目的。消防炮可以實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)俯仰，保證了適應(yīng)性；擊發(fā)為手動式，保證了發(fā)射的可控性；瞄準(zhǔn)采用計算軌跡形式，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)計背景 1
1.2 國內(nèi)外現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢 1
1.2.1國內(nèi)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢 3
1.2.2國外現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢 7
1.3本設(shè)計的目的及意義 9
1.4本設(shè)計主要內(nèi)容 10
第2章消防炮的工作原理及結(jié)構(gòu)設(shè)計 11
2.1 引言 11
2.2 氣動滅火炮總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計及工作原理 11
2.3 推進(jìn)裝置及鎖緊裝置設(shè)計 13
2.4 炮身結(jié)構(gòu)的設(shè)計 13
2.4.1炮管的設(shè)計 14
2.4.2儲氣室與擊發(fā)機(jī)構(gòu)的設(shè)計 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 17
2.5.1炮架的設(shè)計 17
2.5.2俯仰機(jī)構(gòu)的設(shè)計 18
2.5.3旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的設(shè)計 19
2.6 本章小結(jié) 21
第3章氣動滅火炮炮管的結(jié)構(gòu)與參數(shù)計算 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 氣動滅火炮設(shè)計的條件和要求 24
3.4 氣動滅火炮的炮口初速度 24
3.4.1氣動滅火炮的內(nèi)彈道 24
3.4.2內(nèi)彈道的計算 25
3.4.3高層建筑消防炮射程計算 27
3.5 儲氣室壁厚與炮管壁厚的計算 29
3.6 本章小結(jié) 32
第4章關(guān)鍵零部件計算 33
4.1 引言 33
4.2 炮耳強(qiáng)度的校核 33
4.3 卡爪強(qiáng)度計算 33
4.4 計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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