Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!
МегаЛекции

Эстетико-эргономическая часть

УЧАСТНИКИ КОМАНДЫ

№ п/п Фамилия, имя, отчество Разделы
1. Попенко Марина Александровна Вводная часть
2. Мазенков Михаил Александрович Научная часть
3. Захаров Александр Дмитриевич Техническая часть
4. Шумский Александр Альбертович Технологическая часть
5. Лисина Валерия Сергеевна Материаловедческая часть
6. Тыркалов Евгений Олегович Кибернетическая часть
7. Метлина Наталья Игоревна Экономическая часть
8. Юрченко Александр Андреевич Экологическая часть
9. Сироткин Вячеслав Артемович Эстетико-эргономическая часть
10. Чеснокова Дарья Андреевна Заключение

 

СОДЕРЖАНИЕ

1. Вводная часть 3

2. Научная часть 6

3. Техническая часть 9

4. Технологическая часть 12

5. Материаловедческая часть 15

6. Кибернетическая часть 19

7. Экономическая часть 23

8. Экологическая часть 24

9. Эстетико-эргономическая часть 28

10. Заключение 31

Список литературы 32

ВВОДНАЯ ЧАСТЬ

 

В последние годы в нашей стране появилось тенденция роста числа лесных пожаров и пожаров на болотах. Все мы прекрасно помним последствия тяжелого лета 2010 года, когда около 500 тысяч гектаров лесов и болот было охвачено пламенем, из-за чего по всей стране стоял ужасный смог, погибло более 50 человек, в больницы поступали тысячи пострадавших, пожарная техника не справлялась. Было сожжено дотла около двух тысяч зданий. Выгорели целые деревни, людям было необходимо строить новое жилье, налаживать инфраструктуру.

Количество лесных пожаров за последние годы отражено в таблице:

Год Количество лесных пожаров в России Общая площадь, га
    89 261
    1 085 888
    306 700
    799 900
    329 000
    43 500

 

Основной причиной лесных пожаров является безответственное поведение людей, которые не проявляют в лесу должной осторожности при пользовании огнем и нарушают правила пожарной безопасности.

Отмечено, что наиболее часто местами возгорания лесных пожаров являются:

1.Стоянки рыбаков

2.Места посещаемые охотниками и туристами

3.Места традиционного отдыха населения

4.Места лесозаготовок

Современная техника не всегда справляется с лесными пожарами. Особые сложности возникают при тушении низовых пожаров, охватывающих значительную площадь (несколько десятков гектаров).Кроме того, большую сложность вызывают пожары на болотах, ведь чтобы потушить такой пожар, нужно подобраться к месту возгорания, а в таких условиях это очень непросто сделать.

Последствия пожаровмогут быть необратимы, так как вместе с людьми и обитателями флоры и фауны сгорают целые деревни и города. Поскольку пожары, особенно длительные, значительно изменяют состав воздушной среды, существует опасение об их вреде для здоровья людей, а именно: возможен вред для органов дыхания и для системы кровообращения.

Последствия пожаров для природы:

  • Погибают хвойный подрост и молодняк;
  • Поврежденные деревья заселяются вредными насекомыми и дереворазрушающими грибами;
  • На месте бывших лесов образуются гари, луга, болота;
  • Изменение водного режима рек; во время обильных осадков образуются наводнения;
  • Уменьшается количество птиц и зверей, ценных растений;
  • Уничтожаются запасы торфа.

Если не принимать дополнительных мер, в любом случае, на восстановление уйдут сотни лет. В некоторых населённых пунктах пожарная часть находится слишком далеко, и населению приходится тушить лесные пожары своими силами.

Людям очень сложно тушить пожары без необходимого инвентаря. Несколько пожарных машин могут позволить себе не все районные центры. Особенно высокая опасность для людей, работающих в лесу, в том числе занятых тушением пожаров, создается в случаях, когда при очень сильном ветре верховой (иногда и сильный низовой) пожар сопровождается образованием впереди него на расстоянии до нескольких сот метров множества побочных, так называемых "пятнистых" пожаров, возникающих за счет переноса воздушными потоками и ветром искр, горящих веток и других элементов леса.

При штормовом ветре скорость распространения пятнистых пожаров может достигнуть даже нескольких десятков километров в час, в результате чего создается большая опасность попадания в кольцо огня групп рабочих, занятых тушением, а также расположенных в лесу населенных пунктов, промышленных объектов, строений и т.п.

Нельзя тушить торфяники с помощью авиации. Торфяник горит в глубине, а не у поверхности и когда падающая с большой высоты вода ударяется о почву, в воздух вылетает горящая торфяная крошка, что приводит только к усилению пожара. Торфяные пожары создают опасность провала в прогоревший грунт (прогар) людей и техники, в связи с чем рекомендуется соблюдать осторожность. Чтобы предотвратить торфяные пожары, торфяники окапывают и обводняют. Но иногда и эти действия не спасают от неутешительных последствий торфяных пожаров.

Именно поэтому, мы решили создать робота, который мог бы тушить пожары в любой местности, в больших масштабах и без угрозы для жизни человека и природы.

Это РПТ-006 (робот пожаротушитель шестая модель). Предыдущие модели, созданные нами претерпели ряд измерений, и после долгих усовершенствований мы представляем вам новейшую модель РПТ-006.

НАУЧНАЯ ЧАСТЬ

 

РПТ-006 – робот пожаротушащий. Машина представляет собой автоматического робота, предназначенного для удалённого тушения пожаров.

Принципиальное отличие предложенной модели от уже существующих пожарных машин в том, что тушение пожара будет осуществляться смесью соды и соли. В данный же момент машины производят тушение пожара при помощи воды.

Это, несомненно, хороший способ борьбы с огнём, ведь площадь воды при испарении увеличивается примерно в 1700 раз, но из-за этого часто создаётся удушающий эффект, что осложняет проведение людьми спасательных операций после пожара.

Что же надо сделать для того чтобы потушить пожар?

Для этого нужно воспрепятствовать поступлению кислорода или других горючих элементов к очагу возгорания.

Для этих целей великолепно подходит один из порошковых способов тушения пожара - тушение солью. Сода же препятствует поступлению кислорода в область горения огня, тем самым туша пожар.

В предложенной машине используется именно смесь соды и соли, так как она имеет очень хорошую огнегасительную эффективность и применяется для тушения твёрдых, жидких и газообразных веществ. Огнегасительный эффект этой смеси заключается в том, чтобы затормозить химические процессы горения и изолировать зону горения.

Кроме того, смесь хорошо проникает в поры твёрдых горючих материалов и препятствует доступу кислорода к очагу горения. Смесь будет препятствовать повторному воспламенению.

Ее можно хранить практически при любой температуре, а так же она легка в транспортировке. Ещё соль создаёт защиту от теплового излучения.

Кроме того, наш робот оснащён системой дистанционного управления, позволяющей управлять машиной на расстоянии тем самым обеспечивая большую безопасность для человека. Вести наблюдения за этим роботом можно будет с помощью, установленной на него веб-камеры.

РПТ-006 оснащён мощным колёсам в количестве шести штук, что обеспечивает большую проходимость в труднодоступных местах и устойчивость конструкции.

Первоначально для обеспечения устойчивости конструкции, было принято решение использовать гусеничную базу. Однако, испытания модели показали, что подобная машина не способна справится даже с относительно маленькими препятствиями. Поэтому гусеницы были заменены на колеса.

В модели РПТ-006 подобраны колеса различных размеров. Впереди установлены стандартные, для обычного проезда, в середине спортивные для придания скорости, а сзади гусеничные колеса, для хорошего поворота. Данная модель отлично показала себя при испытаниях, преодолевая любую преграду.

Размер колёс зависит от модели машины. Мы предлагаем производить роботов разных моделей, в зависимости от назначения пожаротушения и его размеров.

РПТ-006 Mini – маленького размера. Его можно устанавливать в квартирах на случай пожара, робот с лёгкостью сможет потушить огонь с помощью датчиков.

В общественных местах (парк, магазин, музей) можно установить робота РПТ-006 Normal, который отличается небольшими размерами и высокой манёвренностью.

Робот для тушения пожаров в лесу должен быть более крупных размеров, но, так же он должен быть ещё и более манёвренным, чтобы объезжать деревья, для этого можно использовать робота РПТ-006 Forest edition.

Для тушения пожаров в степях можно использовать крупного робота и ему не потребуется высокая манёвренность, для этого можно использовать робота РПТ-006 Great.

Отличие моделей влияет на их стоимость. Роботы РПТ-006 Mini РПТ-006 Normal можно заряжать от розетки, что позволяет эффективно использовать его в быту. Так же на РПТ-006 Mini и РПТ-006 Normal нет необходимости устанавливать таран, что позволит сэкономить достаточно большую сумму.

РПТ-006 Normal – внешний вид.

ТЕХНИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

 

Робот РПТ-006 состоит из следующих основных частей:

1. Двигатели для передвижения.

2. Двигатели управляющие катапультой.

3. Тепловизоры.

4. Пушка с обоймой для тушащего порошка.

5. Конусовидный щит + двигатель поднимающий таран.

6. Шары со смесью соды и соли.

7. Колесная база.

8. Системный блок.

9. Веб-камера, передающая сигнал на экран пульта управления.

При помощи двигателей (1) наш робот осуществляет перемещения. При помощи двигателей (2) запускается пушка (4) из которой вылетает шар со смесью соды и соли (6).

Тепловизоры (3) определяют температуру огня и составляют двухмерную карту и определяют масштабы пожара. Шар окружен специальной тонкой пленкой, которая легко плавится в огне и смесь распыляется, тем самым предотвращая доступ кислорода.

Конусовидный щит (5) позволяет расчистить дорогу роботу при возникновении препятствий в виде поваленных деревьев, кустарников. Если потребуется, в крайнем случае, таран можно использовать для повала деревьев, как и горящих, так и затрудняющих проезд роботу к области горения.

Также, при заезде в гору щит для удобства перемещения можно поднять, если это потребуется. Колесная база похожая на шестиколёсный внедорожник (7) позволяет РПТ-006 легко передвигаться по любой труднопроходимой местности и не вязнуть.

Катапульта может вращаться вокруг своей оси, что позволит тушить пожар, не меняя свое местоположение. Распылители начинают работать при нажатии оператором кнопки на пульте управления. Спасательные капсулы открываются, и закрывается так же при нажатии другим оператором кнопок.

 

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

 

Принцип работы РПТ-006 основан на забрасывании огня шариками со специальным веществом c помощью особой пушки, установленной на вращающейся платформе. Это позволяет роботу не сдвигаясь с места тушить огонь во всех направлениях от РПТ.

От отдельного двигателя через шпиндель движение передаётся на платформу, на которой установлен следующий двигатель, который приводит в движение штырь, выталкивающий шарики из пушки. Шарики расположены в вертикально-установленной трубе, на конце которой есть сквозное отверстие. Под действием силы тяжести нижний шарик падает к отверстию, штырь делает поступающее движение в сторону шарика и с большой силой выталкивает его через отверстие.

Когда оператор с помощью веб-камеры, установленной в передней части робота, видит огонь, то он направляет пожаротушителя к огню или непосредственно начинает «стрелять» в него. Движение от двух, симметрично расположенных по бокам, двигателей передаётся только на одно колесо с каждой стороны, на остальные четыре оно переходит с помощью системы зубчатых колёс.

Подъехав на достаточное расстояние, РПТ-006 начинает забрасывать источник возгорания шариками с помощью пушки, который разрываясь об землю, покрывает её плёнкой, под которой из-за отсутствия кислорода огонь гореть не может.

Такое устройство позволяет отправлять «снаряды» в эпицентр пожара с безопасного расстояния. Также в отличие от сбрасывания воды с самолётов, когда пожар тушиться очень неточно, РПТ, благодаря оператору, тушит пожары очень эффективно из-за высокой меткости «выстрелов».

Также у робота в задней части имеется специальный водный распылитель, с помощью которого во время проезда по уже потушенной местности он распыляет на траву воду, предотвращая дальнейшее возгорание. Вода будет хранится во внутреннем резервуаре, откуда по резиновым трубам будет подаваться непосредственно в распылители.

Операторы робота будет находиться в специально-оборудованном пункте управления. Там каждого РПТ будут обслуживать два обученных человека. Один из них будет отвечать за движение робота и управление тараном, второй-же будет руководить стрельбой из пушки и управлением спасательных капсул, также этот человек будет управлять подачей воды в распылители.

У первого оператора в распоряжении будут три педали и два рычага управления коробкой передач. Также у него в распоряжении будут иметься на панели две кнопки, которые отвечают за опускание и поднимание тарана.

Так как у нашего робота с каждой стороны колёса управляются двумя отдельными двигателями, то для каждой стороны предназначена отдельная педаль, это позволит роботу во время того, как с одной стороны колёса вращаются в одну сторону, с другой стороны они крутятся в другую, что позволит РПТ поворачиваться на месте. Видеть местность этот оператор будет с помощью веб-камеры, изображения с которой будут передаваться на экран, стоящий перед ним.

У второго оператора в распоряжении будет панель управления с несколькими кнопками и два джойстика. На панели будет три кнопки, отвечающие за подачу воды в распылители. Две кнопки будут отвечать за боковые распылители и одна за распылитель, расположенный в задней

МАТЕРИАЛОВЕДЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

 

Корпус РПТ – 006 (робота пожаротушителя модели № 6) мы решили сделать из особо прочного титанового сплава, что позволяет обеспечивать устойчивость конструкции при повышенных температурах, а точнее до 2000 градусов.

Титан - высокопластичный конструкционный материал, который практически одновременно открыли независимо друг от друга англичанин У. Грегор и немецкий химик М. Г. Клапрот, исследуя состав магнитного железистого песка. Этот металл получил свое название в честь персонажей древнегреческой мифологии – титанов, детей Геи. Такое название дал ему Мартин Клапрот. Однако согласно другой версии, публиковавшейся в журнале «Техника молодежи», материал обязан своим именем не могучим титанам из древнегреческих мифов, а Титании – королеве фей в германской мифологии. Такое название связано с необычной легкостью металла.

Характеристики физико-механических свойств титана представлены в таблице:

Плотность r, кг/м3 4,5 × 10–3
Температура плавления Т пл, ° С 1668± 4
Коэффициент линейного расширения a × 10–6, град–1 8,9
Теплопроводность l, Вт/(м × град) 16,76
Предел прочности при растяжении s в, МПа 300–450
Условный предел текучести s 0,2, МПа 250–380
Удельная прочность (s в /r × g)× 10–3, км 7–10
Относительное удлинение d, % 25–30
Относительное сужение Y, % 50–60
Модуль нормальной упругости Е´ 10–3, МПа 110,25
Модуль сдвига 10–3, МПа  
Коэффициент Пуассона m, 0,32
Твердость НВ  
Ударная вязкость KCU, Дж/см2  

 

Титан хорошо деформируется при комнатной температуре. Сопротивление деформации титана при комнатной температуре возрастает с повышением концентрации примесей, особенно кислорода. Он позволяет выдерживать температуры до 20000С, что позволит роботу беспрепятственно передвигаться к очагу возгорания, если это потребуется.

Высокая технологическая пластичность титана позволяет изготавливать из него методами обработки давлением различные полуфабрикаты и изделия: плиты, листы, проволоку, ленты, трубы и так далее.

Основные трудности при сварке и пайке титана определяются его высокой химической активностью при повышенных температурах по отношению к газам (кислороду, азоту, водороду) при нагреве и расплавлении.

Производство титановых компонентов требует наличия специфического оборудования, отлаженной технологии и точных расчетов при проектировании. Недостатком титановых сплавов является их плохая обрабатываемость резанием. Но, не смотря на это, титановый сплав применяется в промышленности.

Особенное значение для промышленного применения титана имеет его высокая коррозионная стойкость в морской воде и атмосфере, а также во влажном хлоре и некоторых водных растворах кислот и солей. Удельная прочность (отношение прочности к плотности) лучших титановых сплавов почти вдвое превышает удельную прочность легированных сталей. При повышенных температурах титановые сплавы по прочности превосходят высокопрочные сплавы алюминия и магния.

Одним из важных преимуществ титановых сплавов перед алюминиевыми и магниевыми сплавами является жаропрочность, которая в условиях практического применения с избытком компенсирует разницу в плотности.

Превосходство титановых сплавов над алюминиевыми и магниевыми сплавами особенно резко проявляется при температурах выше 300°С, так как при повышении температуры прочность алюминиевых и магниевых сплавов сильно уменьшается, а прочность титановых сплавов остается высокой иногда может увеличиваться.

Титановые сплавы по удельной прочности превосходят большинство нержавеющих и теплостойких сталей при температурах до 400°С– 500°С. При замене стальных деталей титановыми можно получить значительную экономию в массе.

Лёгкость, высокая прочность к температурам обеспечивают титановому сплаву хорошие перспективы применения в качестве конструкционных материалов во многих областях – при строительстве самолетов, ракет, морских судов, автомобильного и железнодорожного транспорта, в химической промышленности, медицине, а также в некоторых областях легкой промышленности.

Титановые сплавы, отличающиеся сочетанием ряда ценных свойств, перспективны для применения во многих областях современной техники. Высокая стоимость сплавов титана во многих случаях компенсируется их большей работоспособностью, а в некоторых случаях они являются единственным материалом, из которого можно изготовить оборудование или конструкции, способные работать в данных конкретных условиях.

Эксперименты, проведенные с различными металлами в глубоком вакууме, позволили обнаружить любопытные факты: кадмий, цинк, магниевые сплавы закипают и испаряются, многие другие металлы, хотя и в меньшей степени, но тоже начинают терять свои собственные атомы. Наиболее устойчивыми в вакууме оказались сталь, вольфрам, платина и титан. Менее устойчив, но достаточно надежен алюминий.

Значит можно сделать вывод, что титан очень важный материал, который можно использовать не только на нашей планете, но и даже в открытом космосе! Сейчас титан очень часто применяют в космической технике. Титан – металл, который в немалой степени обеспечивает многие достижения в освоении космического пространства.

С целью обеспечения гидроизоляции электропроводки систем управления и функционирования РПТ-006 мы окружили электропроводку толстым слоем резины, для обеспечения сохранности ее от воды, проникновения влаги и сырости. Благодаря высоким диэлектрическим свойствам резина широко применяется в качестве электроизоляционного материала в проводах, кабелях и других изделиях электротехнической промышленности.

Вода, приготовленная для распылителя, будет храниться в резервуаре объемом 300 литров, которая будет сделана из нержавеющей стали. Трубы от резервуара будут сделаны тоже из нержавеющей стали.

Солнечная батарея по краям будет защищена, слоями резины, для обеспечения безопасности работы батареи.

В роботах РПТ-006 Forest Edition и в РПТ-006 Big будет установлено 3 спасательных места. В них, если потребуется, можно включить отопление, там хранится несколько кислородных масок и аптечка первой помощи, если будут пострадавшие, оператор перевезет людей в безопасное место, а затем продолжит тушение пожара.

В качестве пожаротушащего материала применяется смесь соды и, которая утилизирует тепло и оттесняет кислород от очага горения выделяемым углекислым газом.

КИБЕРНЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

 

Робот может управляться двумя способами: дистанционно и с помощью программного обеспечения заложенного в аппарате. Если с дистанционным управлением все более или менее понятно, то возникает вопрос “Как же работает программа?”.

Робот с помощью тепловизоров (у нас их 2), направленных в разные стороны, получает двухмерную картинку местности, где отслеживает температуру и ищет очаги возгорания.

После того как робот нашел огонь происходит бросок веществ (смесь соды и соли) к очагу (робот рассчитан на 14 бросков) после чего он поворачивается и едет в другом направлении.

После броска робот разбрасывает за собой воду, чтобы предотвратить повторное возгорание травы.

Вещество в пушке покрыто пленкой, которая разрывается и распыляется при попадание тушащего порошка на поверхность земли. Если рассматривать дистанционное управление, то робот работает с помощью специальных пультов.

Операторы робота будет находиться в специально-оборудованном пункте управления. Там каждого РПТ будут обслуживать два обученных человека. Один из них будет отвечать за движение робота и управление тараном, второй-же будет руководить стрельбой из пушки и управлением спасательных капсул, также этот человек будет управлять подачей воды в распылители.

У первого оператора в распоряжении будут три педали и два рычага управления коробкой передач. Также у него в распоряжении будут иметься на панели две кнопки, которые отвечают за опускание и поднимание тарана. Так как у нашего робота с каждой стороны колёса управляются двумя отдельными двигателями, то для каждой стороны предназначена отдельная педаль. Это позволит роботу поворачиваться на месте за счет того, что с одной стороны колёса вращаются в одну сторону, с другой стороны они крутятся в другую.

Видеть местность этот оператор будет с помощью веб-камеры, изображения с которой будут передаваться на экран, стоящий перед ним.

У второго оператора в распоряжении будет панель управления с несколькими кнопками и два джойстика. На панели будет три кнопки, отвечающие за подачу воды в распылители. Две кнопки будут отвечать за боковые распылители и одна за распылитель, расположенный в задней части робота.

 
 
Сигнал с пульта, передается к роботу с помощью сигнала через спутник.

 

 


 

 

У робота есть большое количество преимуществ над обычными пожарными машинами так, как управляется он программой, а не человеком потому, что от перегрузок человек может потерять сознание (роботу такое не грозит).

Робот, которого мы представляем, разрабатывался на протяжении 4 месяцев и принимал различные модификации. В таблице приведены подробные изменения конструкции робота различных моделей.

Сравнение моделей РПТ-001, РПТ-002, РПТ-003, РПТ-004, РПТ-005, РПТ-006:

РОБОТ МОДИФИКАЦИИ
РПТ-001 Первая модель. Управляется с помощью программы. Гусеничная колесная база. Клиновидный щит (не поднимается). Катапульта рассчитана на 1 выстрел (не вращается). Не установлено тепловизоров и веб-камеры.
РПТ-002 Вторая модель. Управляется с помощью программы. Старая колесная база. Клиновидный щит (не поднимается). Катапульты рассчитана на несколько выстрелов (не вращается). Установлено 2 тепловизора и датчик расстояния, веб-камера отсутствует.
РПТ-003 Третья модель. Управляется с помощью программы. Старая колесная база. Клиновидный щит (поднимается). Катапульты рассчитана н на несколько выстрелов (не вращается). Установлено 2 тепловизора и датчик расстояния, веб-камера отсутствует.
РПТ-004 Четвертая модель. Управляется с помощью программы или дистанционного пульта. Клиновидный щит (поднимается). Новая колесная база. Катапульты рассчитана на несколько выстрелов (не вращается). Сняты тепловизоры и датчики, установлена веб-камера. Установлены распылители воды и резервуар для перевозки 300 литров воды.
РПТ-005 Пятая модель. Управляется с помощью программы или дистанционного пульта. Клиновидный щит (поднимается). Колесная база без изменений. Снята катапульта, установлена вращающаяся пушки с 14 патронами. Веб-камера осталась без изменений.
РПТ-006 Шестая модель. Управляется с помощью программы или дистанционного пульта. Клиновидный щит (поднимается). Колесная база без изменений. Пушка без изменений. Веб-камера осталась без изменений. Установлены тепловизоры для определения температуры огня. Установлено 3 спасательных места.

ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Производство РПТ-006 предполагается осуществлять на базе крупнейших заводопроизводителей спецавтотехники, таких как ГАЗ, ЗИЛ, КАМАЗ, ВАЗ и других. Поскольку предполагается дистанционная система управления, то потребуется завод по производству системы управления на расстоянии.

Основные материалы – титановый сплав, резина, сталь. Несомненно, на это потребуются дополнительные затраты.

Произведем примерный расчет стоимости РПТ-006.

Предлагаемый РПТ-006 экономичнее в эксплуатации, чем обычные пожарные машины, но дороже в строительстве, т.к. помимо стандартных элементов конструкции предполагается наличие следующих элементов:

- корпус из титанового сплава – 2 млн. руб.

- катапульта – 550 тыс. руб.

- таран – 50 тыс. руб.

- солнечные батареи – 200 тыс. руб.

- аккумуляторы – 200 тыс. руб.

- система управления – 6 млн. руб.

ИТОГО: 9 млн. руб.-11 млн. руб.

Производя необходимые экономические расчеты, мы выяснили, что производство РПТ-006 обойдется компании в 9-11 млн. руб. В то время как стоимость обычной пожарной машины колеблется от 2 до 11 млн. руб.

Кроме того, наряду с экологическим ущербом, лесные пожары наносят серьезный ущерб экономике региона. Например, ущерб от пожаров в России в 2012 году превысил 10 млрд. рублей. Эффективная система пожаротушенияРПТ-006 позволила бы сократить эту сумму в несколько раз.

Следует отметить, что срок окупаемости данного проекта составит от 2 до 5 лет.

ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

 

Важным моментом функционирования любой системы является ее экологическая безопасность.

С точки зрения глобальной экологии безвредных машин и роботов не бывает. Под экологичностью в настоящее время понимают качество субъекта и объекта, выражающееся в способности существовать или функционировать, причиняя минимальное деструктивное воздействие на окружающее в широком смысле.

Это касается окружающей среды, почвы, атмосферы и общества. Одной из главной на сегодняшний день экологической проблемой является выброс выхлопных газов в атмосферу.

Большинство газовых выделений двигателей тяжелее воздуха, поэтому все они скапливаются у земли. Оксид углерода соединяется с гемоглобином крови и мешает ему нести кислород в ткани организма. В выхлопных газах содержатся также альдегиды, обладающие резким запахом и раздражающим действием. К ним относятся акролеины и формальдегид; последний обладает особенно сильным действием. В автомобильных выбросах содержатся также оксиды азота.

Двуокись азота играет большую роль в образовании продуктов превращения углеводородов в атмосферном воздухе. В выхлопных газах присутствуют неразложившиеся углеводорода топлива. Среди них особое место занимают непредельные углеводороды этиленового ряда, в частности гексен и пентен.

Из-за неполного сгорания топлива в двигателе автомашины часть углеводородов превращается в сажу, содержащую смолистые вещества. Особенно много сажи и смол образуется при технической неисправности мотора и в моменты, когда водитель, форсируя работу двигателя, уменьшает соотношение воздуха и горючего, стремясь получить так называемую «богатую смесь».

В этих случаях за машиной тянется видимый хвост дыма, который содержит полициклические углеводороды и, в частности, бензопирен. Большую долю в загрязнении атмосферы составляют выбросы вредных веществ от автомобилей.

Количество выбрасываемых загрязняющих веществ ежедневно составляет 15—18 тыс. т, что разрушает озоновый слой. В утренние часы «пик» накапливается большое количество дыма от автомобилей, направляющихся в город.

На солнцепеке из выхлопных газов автомобилей выделяются вещества, которые вызывают раздражение слизистой оболочки глаз. Перед полуднем образуется фотохимический туман. Вскоре после полудня под действием усиливающегося нагрева инверсия ослабляется, смог поднимается вверх. Влияние вечерних часов «пик» уже едва заметно.

Основной вклад в загрязнение атмосферы вносят автомобили, работающие на бензине, затем самолеты, автомобили с дизельными двигателями, тракторы и другие сельскохозяйственные машины, железнодорожный и водный транспорт.

В настоящее время на долю автомобильного транспорта приходится больше половины всех вредных выбросов в окружающую среду, которые являются главным источником загрязнения атмосферы, особенно в крупных городах. В среднем при пробеге 15 тыс. км за год каждый автомобиль сжигает 2 т топлива и около 26 - 30 т воздуха, в том числе 4,5 т кислорода, что в 50 раз больше потребностей человека.

При этом автомобиль выбрасывает в атмосферу (кг/год): угарного газа - 700, диоксида азота - 40, несгоревших углеводородов - 230 и твердых веществ - 2 - 5. Кроме того, выбрасывается много соединений свинца из-за применения в большинстве своем этилированного бензина.

 

Пожарные машины оказывают большое влияние на загрязнение окружающей среды! Невозможность отводить отработавшие газы двигателей при проверке герметичности центробежных насосов газоструйными вакуумными аппаратами приводит к загрязнению помещений гаражей.

Отработавшие газы двигателей в условиях неблагоприятного направления ветра могут поступать в зону работы водителя, управляющего насосом при подаче воды на тушение пожара. Если же не отводить отработавшие газы, что на данный момент делают многие пожарный службы, огромный вред экологии принесет газ.

В транспортном режиме при следовании по вызову на пожар двигатели прогреваются. На боевых позициях они эксплуатируются в стационарных режимах при температуре охлаждающей жидкости часто ниже оптимальной. В этих условиях осуществляется забор воды или тушащего порошка, подача их на тушение пожаров, что так же загрязняет атмосферу выхлопными газами.

Одной из важных задач, которая ставилась при разработке РПТ-006, явилось обеспечение экологических параметров как можно ниже допустимых значений.

Наш робот не выпускает в воздух или в почву выхлопные газы. На роботе установлена солнечная батарея, и в любой нужный момент через программу, которая определяет количество заряда робота, модель начнет заряжаться самостоятельно. Для машин разных размеров требуются разные размеры солнечной батареи. И поэтому в роботе крупного размера потребуется достаточно большая солнечная батарея, но для этого робота этих параметров солнечной батареи будет предостаточно!

Робот состоит в основном из титанового сплава, который сочетает в себе прочность и пластичность стали, лёгкость алюминия и коррозийную стойкость углепластика. Так же робот не тушит пожар пеной или каким-либо химически вредным веществом, из-за которых после потушенного пожара остается вредный и неприятный запах. Тушение производится смесью соды и соли, что позволит, не загрязнят почву и атмосферу химическими веществами.

Благодаря новой колесной базе робот не проваливается и абсолютно не повреждает верхние слои почвы. Многие машины, на которых сзади установлен распылитель, используют сухую химию, в то время как на нашем роботе вы можете наблюдать сзади 3 распылителя. В роботе установлен большой бак, с водой вмещающий в себя 300 литров жидкости. Распыление не вредит почве, а только предотвращает повторное возгорания огня, что позволит экономить наши «патроны».

Резервуар из нержавеющей стали. Вмещает 300 литров воды!

ЭСТЕТИКО-ЭРГОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

 

В настоящее время основные требования эргономики учитываются при разработке любых технических объектов. Эти требования учтены и в представленном проекте.

Пожарные автомобили окрашиваются в красный цвет – цвет огня, цвет опасности, цвет, бросающийся в глаза издалека. Но на самом деле, кроме красного-основного цвета - присутствуют и другие: для опознавательных знаков и контрастирующих элементов, а также на областях, которые могут нанести ущерб человеку или окружению установлен белый цвет. Ходовая часть машин окрашивается в черный цвет.

Надписи на поверхностях, окрашенных в основной цвет, должны выполняться контрастирующим цветом, а на поверхностях, окрашенных в контрастирующий цвет, – основным цветом.

Колена пожарных автолестниц и пеноподъемников окрашиваются в белый или серебряный цвет, а выступающие и перемещающиеся части этих транспортных средств, представляющие опасность для обслуживающего персонала, должны быть окрашены чередующимися полосами красного и белого цвета.

Мы будем использовать похожую расцветку.

В нашем роботе используется похожая цветовая гамма. Он прост и удобен в применении, мобилен и облад

Поделиться:





Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...