Ленто-трубный способ тушения лесного пожара с преобразующими съемными звеньями
Иллюстрации
Показать всеИзобретение относится к технике тушения лесных пожаров. Мобильный способ пожаротушения от стационарных источников воды и воздуха включает безостановочную доставку к движущему средству воды и воздуха по рукавам. Рукава сформированы в виде труб, которые изготавливают из лент на мобильном средстве соединением противоположных сторон между собой. Одни концы труб, изготовленных из лент, подсоединены соответственно к стационарному источнику и стационарному компрессу, а другие расположены на мобильном противопожарном средстве. А также могут поступать на него по формирующей трубе из стационарного участка в виде трубы, изготовленной из ленты на стационарном участке с последующем разделением и формированием внешней водопроводной трубы на мобильном средстве. Указанный способ реализуется устройством преобразования ленты и трубы (рукава). Устройство включает утолщенные края ленты. Края ленты соединены в звеньях преобразующим замком с взаимным пересечением или с пересечением их дополнительным равнозначным элементом и удержания этого пересечения во внутренней полости соединительного звена. Обеспечивает непрерывное подавление огня поступающей извне водой с одновременным охлаждением ее мобильного средства с работоспособностью экипажа и автономных двигателей от внешнего поступления свежего воздуха. 2 н.п. ф-лы, 27 ил.
Реферат
Изобретение относится к технике тушения лесных и других удаленных пожаров с внешним поддержанием работоспособности и может применяться для орошения в сельском хозяйстве, трубопроводном транспорте для оперативной переброски водных ресурсов, нефтепродуктов.
Для возникновения лесного пожара необходим первоначальный источник огня, основная доля которых связана с человеческой деятельностью, а значит леса горят относительно недалеко от дорог, населенных пунктов, где есть водные ресурсы или можно организовать подвоз воды по дорогам, с последующим охватом больших лесных территорий в силу конкретных условий: засушливости времени года, количества и вида древесины, силы ветра, которые в свою очередь определяют скорость наступления огня, его направление, интенсивность горения.
Тушение лесных пожаров начинается с наиболее сложной и трудоемкой операции по локализации пожара воздействием на его горящую кромку с последующим дотушиванием или самоликвидацией догоранием пройденной огнем площади с окарауливанием пожарищ по его периметру, где наиболее эффективным и целесообразным способом локализации пожара является тушение огня с продвижением вдоль линии его распространения сосредоточенным узким фронтом наступления.
Слабые низовые устойчивые пожары с охватом небольшой площади можно остановить непосредственным воздействием на ее горящую кромку с продвижением по ней по мере тушения незначительными материальными ресурсами с тушением водой или растворами с транспортных средств, с прокладываемых магистральных водопроводных линий, подручными средствами: захлестыванием огня ветками, засыпкой кромки пожара грунтом, причем эта работа вредна из-за вредных примесей продуктов горения в воздухе и сопряжена с большой опасностью для жизни рабочих, так как из слабого низового пожар в любой момент может перейти в средний или сильный, фронт распространения которого обладает более высокой температурой, большей степенью загазованности, значительной скоростью продвижения и глубиной фронта интенсивно горящей древесины, из-за чего его остановить значительно труднее.
Такие пожары вынуждают применять дистанционные способы остановки пожара, например с помощью авиации, где только 5-10% огнетушащих веществ попадает в очаги огня, но с доступностью с воздуха к пожарам любой сложности, или устраивать заградительные полосы на пути огня по всему фронту его распространения, но трудоемкость, связанная с удалением растительности или приданием им свойств негоримости предварительно установленными средствами тушения, срабатываемыми в полосе фронта огня на полосе шириной десятков или даже сотен метров на линии большой протяженностью, причем из-за изменения направления ветра велика вероятность смены направления движения пожара, делают эти дистанционные способы неэффективными, в результате выгорают целые лесные массивы с населенными пунктами, с гибелью людей, животных и техники [1, 2, 3, 4, 5].
Более эффективно для тушения лесных пожаров было бы применение пожарной техники, способной автономно передвигаться вдоль линии фронта их распространения по лесной территории, в очагах горения с непрерывным их подавлением огнетушащими средствами (водой) без ограничения в условиях повышенной температуры, недостатка кислорода и задымленности окружающей среды, но существующий уровень лесопожарной техники не отвечает этим требованиям:
- емкость мобильной цистерны с водой (огнетушащей жидкостью) ограничена грузоподъемностью транспортного средства, а за время ее пополнения незатушенная часть пожара иссушит защитную влагу потушенной части с возобновлением огня на ней с дальнейшим захватом новой лесной территории;
- охлаждение мобильной пожарной техники с двигателем внутреннего сгорания объемом перевозимой воды в условиях повышенной температуры окружающего воздуха имеет краткосрочный характер с последующим выходом ее из строя;
- недостаток кислорода в воздухе и резкое повышение концентрации угарного газа, окиси углерода и других вредных продуктов сгорания древесины ставит вопрос о возможности работоспособности в этой зоне: перемещении лесопожарной техники, работе оборудования, жизни экипажа [6, 7, 8].
Известен способ непрерывного тушения с подпиткой пожарных машин водой с помощью прокладываемой магистральной линии из последовательно собранных рукавов или гибких труб от природных или искусственных водоемов, по которым также возможна доставка чистого воздуха для поддержания работоспособности пожарной техники [9].
Недостатком этого способа является сложность или сама возможность осуществления безостановочной организации обеспечения водой и воздухом пожарных мобильных устройств, движущихся вслед за отступающим огнем по линии фронта распространения лесного огня, из-за свойства труб транспортировать материал из одного конца до другого, при котором обе части - боевая мобильная часть непосредственного тушения пожара и часть ее снабжения - становятся неподвижными с невозможностью продвижения по линии лесного огня по мере его тушения и применяются для подавления мощного, но точечного пожара.
Возможен вариант придания подвижности устройствам подавления огня с внешней подпиткой с помощью предварительно изогнутой дугой или волнами гибкой снабжающей трубы с последующим ее распрямлением, но этот ход незначителен по отношению к собственной длине и тем более к периметру охваченной огнем площади и не осуществим из-за пересеченного характера периметра пройденной огнем площади с лесной растительностью [10].
Возможен способ непрерывного снабжения водой и воздухом пожарного автомобиля с помощью пожарных рукавов или труб, монтаж или соединение которых по удлинению общей прокладываемой магистральной трубы осуществляется непосредственно на пожарном автомобиле, запас которых может находиться как на нем за счет уменьшения собственного резерва воды и также пополняться извне с рукавного автомобиля [11].
Длина пожарных рукавов в этом случае не должна превышать размеров цистерны или монтажной площадки с тем, чтобы оба изливающих конца, присоединенный и к которому присоединяется новый рукав, находились в пределах цистерны, причем процесс присоединения рукавов требует хоть короткой, но остановки автомобиля с приостановкой наступательной скорости тушения пожара, которая снижается еще и из-за частоты этих остановок применением коротких рукавов, где пожар, скорость которого выше, без урона продвинется дальше по лесному массиву, поэтому этот способ обеспечения водой и воздухом лесопожарной техники будет также неработоспособным.
Цель изобретения - тушение лесного пожара с его первоначальной локализацией вдоль линии его распространения непрерывной доставкой огнетушащих веществ без ограничения непосредственно в очаги горения мобильными средствами пожаротушения в неблагоприятных условиях окружающего пожара с высокой температурой, задымленности и недостатка кислорода с последующим окарауливанием и дотушиванием локализованной пройденной огнем площади, с возможностью отбора воды в любом месте из проложенной мобильным средством водопроводной трубы с питанием ее от удаленных стационарных источников.
Цель достигается путем постоянного нахождения концов труб, из которых осуществляется подача воды и воздуха в мобильное средство пожаротушения из прокладываемых за ним снабжающих труб от неподвижного водоисточника и места забора чистого воздуха, для чего достаточно организовать производство этих труб из лент с их торцовым наращиванием или удлинением на этом движущимся средстве, где зона преобразования ленты в трубу является границей между подвижной и неподвижной частью одного устройства тушения лесного пожара, не работающих друг без друга.
Техническое осуществление цели основано на применении известных способов производства труб из ленты путем непрерывного последовательного соединения противоположных сторон ленты между собой с образованием трубы с прямолинейным или спиральным швом, разборным или неразборным (многоразовым или одноразовым), из которых наиболее подходящим является вариант герметичного смыкания сторон гибкой ленты с помощью «застежки-молнии», включающий в себя соединительные звенья с герметизирующими элементами, расположенными по краям ленты, и замок, соединяющий и разъединяющий эти звенья при относительном движении между собой, пригодными для многократного использования [12, 13, 14].
Практически задача объясняется и решается путем разреза пожарного рукава вдоль с образованием из него гибкой ленты с установкой по разрезанным краям соединительных элементов и с последующим обратным соединением разрезанных краев соединительными звеньями с помощью замка, соединенного с мобильным средством пожаротушения и являющегося граничащим элементом между лентой и вновь образованным рукавом, или подвижным концом прокладываемой неподвижной трубопроводной линии, всегда находящимся на движущимся средстве пожаротушения с удалением сформированной трубы с движущего средства.
Удлинение трубы производится с позиции двигающей части лесопожарного устройства, согласованные скорости которой позволяют трубе оставаться неподвижной относительно лесной поверхности и места забора воды и воздуха, тогда как производство трубы с другого конца с закреплением начального конца трубы на транспортном средстве тоже обеспечивает постоянное пополнение водой и воздухом во время движения, но и труба должна будет постоянно тянуться за ним, что применимо, например, для снабжения воздухом подводных движущихся объектов и нереально на пересеченной местности в окружающих условиях лесной растительности с увеличивающейся массой, длиной и возрастающим сопротивлением волочения.
В отличие от хранения рукавов в скатках, где противоположные сложенные стороны трубы испытывают чрезмерный изгиб до излома от собственной массы с последующими разрывами в этих местах, хранение ленты в рулонах обеспечивает ее равномерный контролируемый изгиб окружностью рулона, что уменьшает вероятность ее преждевременного выхода из строя, поэтому длина готовых рукавов имеет ограничения для возможности ступенчатого наращивания длины по мере тушения из них и продвижения вслед за пожаром, тогда как длина ленты и сформированной из нее трубы не имеет ограничения по этим параметрам и составляет всю длину прокладываемой линии, т.к. выходной конец постоянно находится в зоне их взаимного перехода на мобильном лесопожарном устройстве, что определяет непрерывность тушения с возможностью передачи транспортируемой воды и воздуха безостановочно в любой точке маршрута.
В отличие от цельной трубы с двумя фиксированными концами, к которым можно подсоединить другие трубы, краны, насадки с передачей давления через них, с возможностью непосредственного тушения из них пожара, в предлагаемом варианте имеется один фиксированный начальный конец, соединенный с насосом или компрессором, воздуходувкой, а второй выходной конец, движущийся вместе с подвижной частью и находящийся относительно его неподвижно, находится в постоянном процессе формирования или изготовления от него трубы, поэтому соединение возможно с внутренней или внешней стороны сформированной трубы, скользящей относительно подвижной части, и к которым сложно еще из-за наличия соединительного шва с сопутствующей технологической утечкой присоединить ствол с полной передачей давления для непосредственного тушения, поэтому необходима промежуточная буферная емкость под концом наращиваемой трубы для свободного излияния воды, которые между собой неподвижны и соединены со вторым водяным насосом, который имеют на вооружении известные применяемые пожарные автоцистерны, причем эти транспортные устройства необходимы и для транспортировки механизмов формирования труб из ленты, что делает предлагаемый вариант непосильным для ручного применения.
В отличие от периодического пополнения запаса воды в цистерны мобильных средств с помощью цельных рукавов, прокладываемых отдельно с целью уменьшения плеча возврата, непрерывное снабжение водой или другими огнетушащими средствами ленто-трубным способом позволяет автоматически содержать емкость полной на протяжении всей борьбы с лесным огнем с расположением к уменьшению собственного запаса воды в меньшей емкости, которая может вообще отсутствовать с забором воды непосредственно из сформированной трубы, а ее массу занимать масса ленты, что дает выигрыш в отсутствие надобности в отдельных специальных рукавных машинах.
Использование лент разной ширины дает возможность формирования труб разного диаметра, причем легко осуществляется формирование труб - одна в другой - путем одновременного или с некоторым опережением в формировании внутренней трубы меньшего диаметра, или наоборот, с отставанием внешней большего диаметра с последовательным обволакиванием на расстоянии большего диаметра лентой трубы меньшего диаметра, чем достигается возможность транспортировки воды и воздуха в одной трубе с разделением воздуха от воды использованием отдельной внутренней трубы, что дает преимущество в повышении надежности снабжения, т.к. проложенный отдельно воздухопровод в случае его пролегания по возобновленным очагам горения сгорит и выйдет из строя, тогда как в окружении воды, которая обладает большей теплоемкостью и может работать как теплоноситель аналогично работе ее в котельных отведет тепло в подобных случаях от внешних стенок трубы, а в случае прогара выливающаяся вода в незначительном количестве потушит источник пламени с прекращением дальнейшего увеличения отверстия, что сохранит рабочее состояние обеих труб, тогда как вставить гибкую трубу или рукав меньшего диаметра в рукав большего диаметра, да еще при нелинейном направлении трудоемко, если вообще выполнимо и займет достаточно много времени с привлечением дополнительной оснастки и специальных наконечников.
Проблема ограничения длины ленты и трубы, из нее сформированной, из-за небольшой грузоподъемности подвижных частей лесопожарных устройств решается с помощью прокладываемой трубы и транспортируемой по ней воды, по которой можно одновременно с водой транспортировать и ленту из зоны забора воды, где условия подвоза новых партий ленты лучше, чем ее подвоз в зону действующего пожара, используя возможность формирования из ленты трубы большего диаметра диагональным соединением противоположных сторон, чем прямоугольное соединение с длиной окружности, равной ширине ленты, при этом в процессе транспортирования лента принимает скрученный вид из-за действия продольных сил, вызванных в том числе и искусственным смещением замков, что исключает перекрытие ее трубы сложением с возможным применением тормозного натягивающего устройства на конце для полного использования ленты, а высвобожденную грузоподъемность лесопожарных устройств можно использовать как для увеличения проходимости с облегченным весом, так и для увеличения мощности насосов с увеличением дальности водной струи с соответствующим увеличением ширины, дальности потушенной и обводненной полосы кромки пожара и пройденной огнем площади или для установки другого оборудования.
Для повышения эффективности тушения лесного пожара, экономии воды и снижения сил трения при протаскивании ленты сквозь трубу возможно использование глинистого раствора [15], применяемого при бурении скважин для снижения сил трения колонны труб и бура и выноса разрушенной породы, который при попадании на горящую растительность уменьшит на нее действие высокой температуры, сократит испарение влаги и выделение горючих веществ с древесины, а при выпадении осадков смоется с древесины, не нарушая впоследствии экологию.
Так как для обеспечения работоспособности подвижной части лесопожарного устройства необходимо еще и снабжение чистым воздухом, ленту к месту формирования из нее трубы на подвижной части целесообразно транспортировать по трубе вместе с водой в виде сформированной из нее трубы меньшего диаметра, по которой в свою очередь транспортировать воздух, что дает возможность надежно снабжать подвижную часть чистым воздухом через ту же одну внешнюю трубу, а не отдельно через лесную поверхность, и в дополнении к безопасности снабжения еще экономию в количестве ленты по сравнению с транспортировкой ленты в виде полосы, где для обеспечения подачи воздуха с необходимостью прокладывания двух питающих магистральных линий необходимо поставлять по водопроводной трубе две таких ленты.
Оба конца транспортируемой внутренней трубы вместе с водой по трубе большего диаметра постоянно находятся на подвижной и неподвижной части с формированием ее в неподвижной части подачи воздуха и расформированием в другой мобильной части с движением трубы относительно обеих частей этого лесопожарного устройства, требующихся для нагнетания в нее воздуха в условиях производства трубы, совместной с запасом ленты герметичной камеры из-за сложности их герметичного разделения с последующим вхождением в транспортируемую воду внешней трубы, давление водяного столба в которой зависит от перепада высот пожара и водоисточника, с необходимостью противостояния ему, с последующим их разделением на подвижной части с целевым использованием, с одновременным процессом расформирования внутренней трубы на ленту и формирования из нее внешней с диагональю большей окружности, где разделение воды и воздуха без взаимного влияния перепада давлений друг на друга требует специальных приемно-разделяющих устройств, что сложнее, чем простое присоединение готовых труб, но осуществимо с использованием известных устройств в виде ресивера компрессора, воздушных клапанов различной конструкции [16] с возможным дорабатыванием известных конструкций, но с более эффективным достижением цели по тушению лесного пожара, тогда как с готовыми трубами эта операция по обеспечению работоспособности мобильных средств пожаротушения не выполнима, т.к. трубы одного размера для последующего удлинения не протащить друг через друга, из трубы меньшего размера не изготовить трубу большего размера, а при использовании труб изменяемого сечения с удлинением внешней путем изворота внутренней внешняя окажется глухой.
Транспортировка воздуха вместе с водой по одной не разделяющей их трубе проблематична из-за возможных перепадов высот в ней с созданием вертикальных перепадов и воздушных пробок в этих местах, тогда как давлению водяного столба внешней трубы в начале может противостоять аналогичное давление воздуха во внутренней трубе с ограничительным клапаном или дросселем на выходе из нее в зоне ее расформирования для свободного выхода воды из внешней трубы без противодавления воздуха, или транспортировать воздух под давлением аналогично водяному столбу меньшим объемом, при котором внутренняя труба будет периодически сжиматься от превышающего внешнего давления воды без закупорки их с последующим выравниванием давлений до близкого к атмосферному без сопротивления на выходе обеих труб в приемно-разделяющих установках лесопожарной техники.
При транспортировке воздуха по внешней неподвижной трубе, а воды - по внутренней подвижной эта перемена не работоспособна, т.к. воздух не обладает несущей способностью, как вода, которая обладает большим весом с соответствующим увеличением сопротивления внутренней трубы при ее движении внутри внешней большего сечения за счет движения воздуха с меньшей плотностью, который так же не снижает сил трения, как вода или глинистый раствор, где не возможен отбор воды на всей протяженности проложенной линии в случае необходимости при окарауливании пожарища или соединений рукавов с повышенной опасностью выхода из строя при возобновлении горения под трубами на недотушенной части или обхода наступающего лесного пожара.
В известных застежках-молниях соединительные звенья соединяются с краями ленты путем их сжатия и удержания с помощью сил трения, прошивания их третьими элементами или заклиниванием в них увеличенных утолщенных краев ленты с технологическим превышением высоты соединительных звеньев к толщине ленты, а при образовании трубы - обоюдным вхождением противоположных соединительных звеньев в зазор между противоположными с усложнением конструкции звеньев или применением дополнительных элементов для герметичности шва, а требования к хранению длинной ленты в рулонах с увеличенной массой, надежности герметичности с сохранением прочности при значительном давлении в сформированных из нее трубах, условий транспортирования сквозь трубы, возможности отбора воды в любом месте проложенной линии при окарауливании лесного пожара не допускает применение ленты с такими постоянно соединенными выступающими соединительными звеньями, применяемыми в легкой промышленности в застежках-молниях, т.к. при хранении в рулонах от большой массы возможно их вдавливание в ленту с ее повреждением, сложности использования дополнительных герметизирующих элементов, которые из-за перепада давлений будут также вдавливаться в соединительные звенья с возможностью разрыва и потерей герметичности, при движении внутренней трубы соединительные выступающие звенья будут являться режущими зубьями оболочки обеих труб, сложностью требуемой конструкции для их частичного разъединения с последующим обратным восстановлением шва в требуемом месте при частичном отборе воды из-за последовательного соединения всех звеньев между собой, поэтому лента с постоянно соединенными звеньями по краям непригодна для производства из нее трубы увеличенной длины.
Совершенно другие требуемые характеристики образует соединение краев ленты непосредственно между собой с помощью съемных соединительных звеньев, без которых хранение ленты большой длины с утолщенными (увеличенными по толщине) краями (синонимы - сторонами, кромками, концами) с ее протаскиванием сквозь трубу не вызывает проблем, двух типов в виде скобы, вилки, подковы, двух стержней с одним общим основанием или любых иных деталей с прорезью или двумя выступами, сдвоенных или строенных, пространство между которыми или зазор ограничен только с одной стороны из четырех, с параллельными внутренними поверхностями раздвоенных окончаний, линейный зазор которых равен одному утолщенному краю ленты плюс толщина ленты (в дальнейшем пропускается как относительно незначительная и нефункциональная величина), с поворотно-натягивающей функцией и выпуклыми симметричными внутренними поверхностями между двумя выступами со свободным поворотом в них двух пересеченных утолщенных краев и узким входным или выходным проемом окончания для свободного прохода одного утолщенного края ленты с опорной функцией, способных при введении их в чередующем порядке с противоположных сторон, а звенья с выпуклыми концами с любой, в сближенные параллельные утолщенные края ленты перекручивать их с переменой мест, где полному повороту противодействует присоединенная лента, звеньями с параллельными прямыми концами поворотом навстречу друг к другу до среднего общего и удерживать сжатые пересеченные утолщенные края ленты звеньями с выпуклыми концами и узким выходом при поперечном натяжении ленты или оболочки таким образом сформированной трубы.
Поворотно-опорная реакция ленты в пространстве съемных звеньев возможна с утолщенными краями их последовательным чередующем размещением с невозможностью перемены мест в узком линейном пространстве зазора и одновременного выхода через это узкое пространство двух пересеченных утолщенных краев, тогда как зажим концов ленты одинаковой толщины без утолщенных краев в пространстве съемных звеньев невозможен, т.к. рабочий зазор будет равен этой двойной толщине ленты из-за их ширины со свободным взаимным переходом в звеньях с линейным пространством и одновременным выходом из выпуклого пространства пересеченных неутолщенных краев ленты.
Соединительные съемные звенья не составляют часть окружности в отличие от соединения утолщенных краев через них, как в известных застежках типа «молнии», и не требуют дополнительных мер по обеспечению своей герметичности, которая создается криволинейным прилеганием утолщенных концов между собой с образованием стягивающей поперечной силы натяжения предварительным разложением линейной силы натяжения утолщенных сторон их криволинейным состоянием от пересечения на составляющие с уже действующим сопротивлением растягивающим силам оболочки трубы, тогда как при параллельном состоянии или прилегании утолщенных сторон между собой, например, на участках между постоянно соединенными звеньями или между применяемыми звеньями одного типа с выпуклыми концами разложение продольной силы на составляющие произойдет от поперечной силы натяжения оболочки трубы с отодвиганием утолщенных концов друг от друга, что вызовет разгерметизацию шва с чрезмерным увеличением продольной силы, как вызывает разрыв линий воздушной передачи электроэнергии при их обледенении или налипании снега от небольшой сила тяжести, направленной поперек продольной силы натяжения проводов.
Если устойчивое положение закрепленных известных соединительных звеньев обеспечивают противоположно направленные силы оболочки с работой звеньев на растяжение, то эти же силы сохраняют устойчивое среднее положение свободных съемных звеньев равнозначным действием на концы выступов, работающих на изгиб, противоположными сторонами оболочки с восстанавливающим перераспределением сил в случае их отклонения от среднего, что предотвращает раскручивание утолщенных краев оболочки с последующим выходом их из съемных соединительных звеньев, а при отсутствии натяжения оболочки отсутствием давления воды или воздуха предварительное натяжение утолщенных сторон обеспечивается дополнительными натяжными элементами, расположенными с другой стороны в вилочном пространстве между утолщенными краями и перемычкой или основанием выступов соединительных звеньев с прямыми концами с отодвиганием и упором их пересеченной зоны с сохранением герметичности сжато-натянутого состояния, которое создается фиксирующими элементами между ними с сохранением среднего общего положения от обратных разъединяющих поворотов под действием распрямляющейся силы скрученных утолщенных краев, нагрузка на которые снимается по мере натяжения оболочки.
Свободное положение утолщенных сторон в пространстве соединительных звеньев с прямыми концами позволяет им смещаться без возможности перескочить друг через друга в них под действием окружных сил присоединенной оболочки с упором пересеченной зоны в смежных соединительных звеньях с выпуклыми концами, чем создается дополнительный продольный изгиб утолщенных краев оболочки или ленты с плотным силовым их прилеганием друг к другу, тогда как при закреплении одного утолщенного края в вилочном пространстве для удобной работы с соединителем, как в известных замках типа «молнии», при натяжении оболочки натянется только один свободный утолщенный край, а второй соединенный останется в прежнем положении с последующим неплотным прилеганием и образованием щели в зоне перехода между собой и соединительными звеньями, что приведет к потере герметичности шва.
Свободное положение утолщенных сторон ленты в пространстве соединительных звеньев с выпуклыми концами позволяет пересеченным концам занимать устойчивое напряженное среднее положение на выходе из узкого пространства с последующим смещением при натяжении, тогда как при параллельном расположении это состояние неустойчивое, а при соединении какого-либо пересеченного конца ленты к внутренней выпуклой полости соединительного звена не сохраняется их совместное центральное заклинивание на узком выходе с необходимостью оставления свободного входа другого края с его последующим вытягиванием через него с отодвиганием от закрепленного края ленты с потерей герметичности в переходной зоне разных креплений, при этом съемные соединительные звенья для удобства работы с ними могут соединяться между собой различными способами с помощью, например, той же ленты или каната, но отдельными.
Одностороннее размещение шва с той или иной стороны образованной трубы зависит от направления первоначального поворота соединительных звеньев до общего среднего с возможностью его выбора в зависимости от дополнительно выполняемых функций при транспортировке с размещением уплотнений, тогда как центральное расположение звеньев между соединяемыми краями ленты, выступающими с внутренней и внешней стороны сформированной трубы, препятствует процессу подвижного уплотнения и транспортирования в любом случае, а недоступность соединительного звена с внутренней стороны трубы ограничивает возможность разъединения ограниченного участка шва для отбора воды при окарауливании лесного пожара, тогда как независимое съемное внешнее боковое положение соединительных звеньев позволяет производить отбор воды на любом участке на всей длине сформированной трубы, что необходимо при окарауливании лесного пожара путем применения несложной оснастки, предохраняющей соседние соединительные съемные звенья от разъединения, смещения и фиксации оболочки трубы с последующим поворотом необходимых соединительных звеньев и освобождением зажима между утолщенными концами ленты с образованием щели или пространства между ними, а после исчезновения необходимости в отборе воды в обратной последовательности восстанавливается герметичность трубы с созданием прежнего сжато-натянутого состояния соединенных краев ленты, тогда как при образовании трубы из ленты через промежуточные соединительные звенья типа известных молний, соединенные между собой, отбор воды из трубы в любом месте провести нельзя, кроме как из торца, т.к. отдельные последовательно соединенные звенья между собой не извлекаются из общей их цепочки, если не применить сложную конструкцию звеньев с выдвижными элементами сцепления, а при использовании магистральной линии, собранной из рукавов, отбор воды на линии возможен из предварительно установленных на стыке рукавов тройников и запорной арматуры, что приведет к удорожанию линии и неудовлетворительному результату при окарауливании и дотушивании лесного пожара с ограниченностью зон отбора воды.
Рабочей поверхностью пространства вилки или другой подобной детали с двумя прямыми выступами или окончаниями является их равномерный зазор между этими окончаниями с проходом только для одного утолщенного конца с возможностью менять их взаимное положение между соседними при перекручивании и смещении при натягивании, а рабочей поверхностью пространства вилки с выпуклыми концами является их окончание в зоне конца с тем же зазором, способное удерживать пересеченные удвоенные утолщенные концы ленты под действием той же силы оболочки, поэтому возможно объединение соединительных звеньев двух видов в одну деталь с перпендикулярной Г-образной, F-образной или P-образной внутренней рабочей поверхностью пространства или зазора, где длина прямой вертикальной части должна быть достаточной для смещения утолщенного края при натяжении с соответствующим увеличением высоты присоединенной горизонтальной части зазора во избежание чрезмерного натяжения с выпячиванием оболочки по образующие зазор окончания, причем эта зона заданного изгиба не ломает ленту, как при хранении рукавов в рулонах от собственного веса в продольных сгибах сложенной оболочки, а на часть звена, образующую вертикальный зазор, ложится нагрузка от кручения от присоединенной к ней под прямым углом горизонтальной части звена с тем же зазором, опорные действующие силы из которого раздвигают образованные полки, поэтому целесообразно объединять полностью звенья двух типов с получением общей внутренней полости с переменным сечением между противоположными сторонами зазора, где внешняя форма съемных звеньев может быть различной для достижения различных сопутствующих целей, например для усиления прочности, плавности изгиба, пропуска воздуха, соединения их между собой или с устройством для отбора воды.
Механизм соединения и разъединения увеличенных краев ленты с помощью соединительных звеньев или замок в отличие от известных замков молнии претерпевают соответствующие изменения:
- направляющие для входа ленты с утолщенными краями выполнены с учетом их сближения до параллельного с односторонним общим входом вместе с присоединенной к ним лентой в отличие от двух противоположных входов и выходов для ленты в известных замках с центральным расположением соединительных звеньев.
- в том и другом случае замок работает с соединительными звеньями из-за их лучшего удержания большим размером по технологическим параметрам, чем отдельное удержание утолщенных краев ленты с отличием, что их направляющие выполнены выпуклыми с учетом направления утолщенных сторон с противоположной стороны от присоединенной ленты и удержания соединительными звеньями вилочного типа после их введения, что обеспечивает равноценную надежность процесса соединения или разъединения замком;
- если в известном замке существуют два противоположных входных отверстия для утолщенных краев ленты и присоединенных к ним соединительных звеньев с одним общим выходным, то в предлагаемом варианте отдельные входные отверстия для краев ленты и соединительных элементов с тем же одним выходным отверстием, что усложняет конструкцию, поэтому предлагаемая конструкция со съемными соединительными звеньями не найдет применения в изделиях легкой, кожевенной промышленности;
- для образования соединительного шва в известных замках достаточно захода под углом противоположных соединительных элементов в зазор между противолежащими с последующим центральным выравниванием, а для соединения утолщенных сторон ленты между собой при первоначальном введении съемных звеньев необходимо свободное состояние оболочки формируемой трубы для входа в пространство вилки с противоположных сторон с последующим ее натяжением продольным сближением вилок, что осуществляется спиральной поверхностью направляющих и применением специальных натяжителей оболочки трубы и сближением соединительных звеньев с занятием общего среднего положения съемных соединительных звеньев, введенных в чередующемся порядке с противоположных сторон.
- для расположения ряда соединительных звеньев съемного типа с внешней или внутренней стороны трубы достаточно перевернуть замок с сохранением натяжителя трубы в ее полости по сравнению с безразличным положением замка при образовании цепи из последовательно соединенных звеньев, закрепленных к краям ленты с центральным и несменяемым расположением, выступающих одинаково с той и другой стороны одновременно за границы оболочки трубы, что является препятствием для выполнения дополнительных операций.
Возможен вариант замка, выполненный на базе скобозабивочного механизма - степлера и ротора с направляющими под утолщенные края ленты, а также с привлечением других подобных механизмов, например роторной линии с привлечением дополнительного каната с занятием им чередующихся крайних положений в смежных звеньях и с пересечением им параллельных утолщенных краев ленты, который также зажмет их в пространстве съемного соединительного звена без их собственного взаимного пересечения с перераспределением распорных сил, при этом увеличивается длина прямого зазора и рабочая длина выступов с соответствующим изменением сопротивления на изгиб, что оправдывается при применении материалов ленты с повышенными свойствами жаропрочности или механической прочности в ущерб свойствам герметичности при взаимном прилегании утолщенных краев между собой.
Дальнейшая сущность поясняется с помощью графических изображений, где на:
фиг.1, 2 (вид сверху) - формирование снабжающих гибких труб из запаса гибкой ленты на подвижной части лесопожарного устройства.
Фиг.3 (изометрия) - формирование двойных снабжающих гибких труб на боевой подвижной части.
Фиг.4 (