森林防火车改装设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - - I 摘要 本森林防火车的设计采用军用履带式装甲车改装而成，具有良好的通过性和越野性。随着森林防火事业的不断发展，先进的森林防火设备是防火的重点。对灭火机械臂在森林火灾中灭火能力的要求，提出了其合理的结构功能方案：水管能够灵活的弯曲，积极模拟防火员的实际灭火动作。灭火时，车停在着火的地表或树木旁边，通过控制系统来控制灭火机械臂寻找火点，进行灭火。防火炮可以连续发射，形成雾化覆盖区，雾化效果好，经济性好，可实现中距离灭火。 关键字 ：森林防火车 ;灭火机械臂 ;防火炮 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - - he to if to s s is to to to at s s in or to on of is is 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - - 录 摘要 I 1 章 绪论 1 森林防火车的研究背景 1 国内外相关研究及发展趋势 2 国外森林防火研究现状 2 国内森林防火研究现状 3 森林 防火存在的问题 5 本文主要研究内容 6 第 2 章 森林防火车总体分析 7 森林防火车种类 7 森林防火车功能 7 灭火性能 7 运载能力 9 越野性能 9 行车清除障碍能力 9 通信能力 10 本章小结 10 第 3 章 森林防火车选型 11 11 发动机功率 11 采用液力机械传动形式 12 良好的灭火系统 12 辅助设施 12 与国内外森林防火车比较 13 几种防火车主要性能比较 13 性能分析 14 本章小结 14 第 4 章 灭火机械臂总体设计 15 灭火机械臂的特点和设计原则 15 水力沿程损失计算 15 出水口后坐力计算 16 灭火机械臂的结构选择 16 回转机构设计 18 回转机构组成 18 回转支承装置类型 19 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - - 回转支承装置的布置形式 选择 20 回转支承装置的强度计算 20 回转支承连接螺栓选型及强度校核 22 回转小齿轮设计计算 23 本章小结 26 第 5 章 其它防火设备 27 防火炮 27 耐高温涂料 27 本章小结 27 结论 28 致 谢 29 参考文献 30 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - - 1 第 1 章 绪论 目前世界各国森林火灾仍然相当严重，据统计，全球每年森林火灾的发生次数约在 10 次以上，每年烧毁的森林面积超过 10 约占世界森林覆盖率的 上。 我国森林面积为 10 10 占全国森林面积的 可见，森林火灾的危害是相当严重的。我国是一个少林的国家，森林面积很有限。增加森林面积的方法只有两个 :一是大力造林，二是保护现有森林，而且后一任务比前一个更艰巨。因此，如何保护好现有森林，使它更好地为祖国建设服务，这是我们林业工作者的重要使命。综上所述发展护林防火装备及机具，无论是社会意义还是经济意义都是重大的。 林 防火车的研究背景 引发森林火灾的原因有着一定的自然因素和社会因素。自上个世纪 80年代末以来，火灾有总体上升的趋势，虽然各国的森林防火费用不断增加，但森林火灾面积并未发生明显变化，特别是 90年代后期，火灾毁灭了数百万公顷的热带森林，严重破坏了全球的生态平衡。森林火灾增加了大气中 致了气温升高。严重的森林火灾还引起土壤荒漠化，并对全球的经济产生巨大影响。近几十年来，由于世界范围的人口膨胀，工业化进程加快，人类活动对森林的影响日益加剧，森林火灾发生的危险性 提高，防御和控制森林火灾受到了各国的普遍重视。 世界上在森林防火装备上投资比较大的国家和地区有 :加拿大、美国、俄罗斯、澳大利亚、东欧。由于国情不同，灭火装备有所差异，但无论哪个国家，采取的灭火方针都是“打早、打小”，发现小火及时扑灭，如果林火蔓延到一定程度无法直接扑救，则采用开辟隔火带的方法，将火灾限定在控制范围内，严密监控，防止大火蔓延。 森林火灾作为一种自然灾害不以人的意志为转移。完全杜绝森林火灾是不可能的，但可以采取积极有效措施减少火灾发生，一旦火灾发生，也可以采取有效手段进行消灭，将火灾损失降到最低 限度。在新的客观条件下，结合中国国情，广泛采用国际先进技术，研究探讨生态环保、系统实用型森林防火技术具有深远意义 。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - - 2 国内外相关研究及发展趋势 现代科学技术的飞速发展为许多新技术在森林防火中的应用创造了条件，如航空航天应用技术、高效灭火技术、特别是计算机技术等广泛应用于森林防火领域。目前国内外在森林防火技术研究领域主要是对林火预测预报、火行为、调控林分抗火阻火等技术研究较为深入。随着森林防火在社会防灾减灾领域地位的加强，森林防火利用高科技手段增强森林火灾的综合防御和控制能力，提高森林防火的科技含量以 及防火扑火指挥的科学性、有效性和及时性。 国外森林防火研究现状 现代高科技在国外森林防火中的应用与研究主要表现在以下方面 :首先是以计算机应用技术为主的林火管理系统 (包括计算机网络传输与通信系统、森林防火辅助决策系统、火场图像实时传输系统，与航天技术结合的地理信息系统、定位跟踪系统、预测预报系统等，与现代视频技术结合的林火监测系统、视频指挥系统等 )应用研究，其次是与航空技术结合高效灭火装置、灭火剂的研究与应用等。 林火灾远距离检测 专业防火公司研制森林火灾远距离监测系统，该系统 包括远距离火源探测器，一架远红外摄像机，以及一台计算机。试验表明，这套系统在雾天能够测出 8公里处的 10平方米火区较弱的火势。通过遥控摄像机可以准确地测出火源和判断火势，并把精确的方位自动送到防火控制台。每套系统可监测 200 平方公里的范围，通过数套系统，可以三角交叉监测各个区域，并把搜集到的信息加以对比。 型林火管理专家系统 加拿大 家林研所开发了一套大型专家系统，用来预测和预报日常发生的由人为或闪电引起的森林火灾。该系统综合了地理信息、模糊理论和人类有关火灾成因的知识，运行 在 作站上。 效灭火装置的研制 俄罗斯比斯克“阿尔泰”联邦科学与生产中心在“卡秋莎”火箭的基础上研制出高效灭火装置，在森林、军事设施的灭火上发挥重要作用。该装置可齐射多个内装灭火粉的火箭弹（如图 1准确控制弹着点，可在 1分钟内将相当于 30水抛向着火点的高速喷射系统。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - - 3 图 1卡秋莎”火箭 国内森林防火研究现状 随着中国防灾减灾措施的全面实施，森林防火地位进一步加强 ，现代高新技术在森林防火中得到深入研究和应用。 S 技术在林火管理系统中的应用研究 基于 3通过 用 管理平台进行林火数字分析、处理、储存、传输和应用。其构成主要是林火公用信息平台、林火政务信息平台和林火空间信息平台，通过网络化实现林火信息共享。可提供给用户有关林火的基础数据、林火专业知识、林火科研成果、林火扑救方法和林地、森林、林木、气象等相关环境和人类经营活动信 息，并对林火的各种信息进行自动提取、统计分析、辅助决策等。概括起来讲，就是掌握林火的真实情况、提高林火的管理水平、提供森林火灾预防和扑救辅助决策。 国内目前研究应用较为成功的项目有 :福建省泉州市林业局综合运用现代信息技术与网络通讯技术，设计和开发林火监测系统 :包括电子监控微波传输与买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - - 4 卫星图像接收处理子系统，林业基础信息管理子系统，防火队伍、物资与生物防火林带、隔离设施管理子系统，火灾损失评估与统计管理子系统，以及多媒体信息管理 6 个子系统。（如图 1示）；北京市房山区林业局应用现代视频技术以及 术等， 开发了房山区林火管理系统，该系统主要由林火数据库管理系统、火险天气预报、火险区划、林火行为预报、林火扑救等；黑龙江省第三森林调查规划设计院用 3S 技术开发了“森林防火指挥地理信息系统”。该森林防火指挥系统包括基础数据库，从森林防火指挥信息的存储及属性数据与图形数据的动态关联与查询，以及火点定位、扑火队伍实时监控、灾后评估等方面提高了林火管理水平；中国大兴安岭构建数字化林火管理系统。该系统在使森林防火工作规范化、制度化、信息化的同时，还完善了火险预测预报网、情报信息通信网、火情监控了望网，提高了大兴安岭地区森林 防火的科技含量以及防火扑火指挥的科学性、有效性和及时性。 图 1火监测系统 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - - 5 以 3数字林业为依托，充分运用数字化手段反映林火管理现状，建立具有自动化、智能化和网络化特点的数字林火管理系统，是林火管理现代化的重要标志，是当今世界各国森林防火工作发展的目标和方向。 星监测林火技术应用与研究 国内卫星林火监测是从气象卫星收集的气象资料中提取有关林火方面的信息，经国家林业局卫星林火监测处接收后对数据进行处理，制成可供森林防火部门使用的标 明火场位置、火势强弱、火场面积及发展方向的计算机图形文件，经卫星监测计算机网络传输到全国各级森林防火部门的林火监测网络终端机内，森防部门可以在计算机上了解有关林火的各方面信息。目前在我国的东北、西南、西北林区县级以上的森防部门大都已设立卫星林火监测接收站或终端站，形成以国家林业局卫星林火监测处为中心遍布全国林区 137 个卫星监测终端站的卫星林火监测网。如西南林火监测分中心设在西南航空护林总站。北京市林业公安与国家森林防火指挥部应用的北斗卫星系统联网，能监测到更小的林火。随着卫星林火监测的应用，森林防火进入了一 个新的发展阶段。 森林防火存在的问题 灭火效率低，国内外用于森林灭火的灭火剂主要以水为主，有时辅以化学添加剂或化学灭火剂。水的灭火效果与它在火场中的状态有很大的关系。大部分水根本起不到灭火作用，而是白白流走。 机动性差，机动性最好的方法是航空灭火法，但是受飞机性能和火场及附近环境的限制，航空灭火法并不能适用于所有的森林火灾，而且灭火飞机高昂的价格和复杂的使用维护也制约了它的使用。地面灭火车辆机动性较强，但同样受到地理环境的限制。特别是在地形复杂的山区，传统灭火车甚至无法到达火场。 环境污染化学 灭火剂可以提高灭火效果，但其对环境的危害也是不容忽视的。化学灭火剂对环境短期的影响主要表现在对森林中小动物的毒副作用，而在长期的影响方面主要表现在对森林生态环境的影响和破坏。 安全问题现有的地面灭火方法都需要灭火人员和灭火设备靠近火场，火场内高温和缺氧的环境以及复杂的地势对灭火人员和车辆的威胁非常大，很容易造成烧伤或窒息事故。这方面远距离灭火技术及装备具有其他装备无法比拟的优势。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - - 6 本文主要研究内容 根据森林防火车的作业要求，研究防火设备与车体的结合方案，防火设备的基本结构，确定其安装位置。 森林防 火车不是孤军奋战，而是与其他防火车和水罐车协同合作，这样可以通过一辆接一辆的水罐车将水输送给森林防火车，水量的问题就解决了。森林防火车处在整个防火队伍的最前面，作用是勘察地形、火情等，并与其他防火车共同灭火。 森林防火车上安装了灭火机械臂、防火炮等防火设备。灭火机械臂根据火势的大小，通过灭火机械臂上液压缸的调整和回转平台的调整，来选择合适的灭火角度，达到良好的灭火性能。防火炮是将炮弹打出去，飞行到着火地上方时炸开，形成面积较大的水雾罩在上方，使其缺少氧气达到灭火效果。 分析灭火原理，对防火设备进行设计，初步 提出需要的性能参数。学习并总结防火设备的设计方法，用系列化理论设计法，初步设计防火设备的主要参数。采用几何作图法分析机防火设备的作业空间，并与实际要求进行比较，求出满意结果。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - - 7 第 2 章 森林防火车总体分析 森林防火车是森林防火的重要设备之一，它可以将防火人员和防火器材迅速地带到火灾现场，并利用本身所具备的火火功能来控制、扑火森林火灾。所以森林防火车的研究发展对扑救森林火灾、提高火火效率具有重要的意义。 森林防火车种类 履带防火车有用前苏联 76自行火炮改装而 成，速度为 30km/h，载重 2爬行 300以内的坡地。 要用于运载扑火人员和器材快速到达火场，并可利用所配备的防火系统扑灭森林火灾。 水陆两用装甲运输车是用我国生产的 63式履带装甲运输车改装而成。度为 45km/h，载重 4t，水陆两用，最高时速 60恶劣的山地条件都能行驶。用以灭火或打烧防火线效果好，对及时扑灭森林大火发挥重大作用。 推土机是常用防火灭火机械。在森林防火中，用于建立防火隔离带。一般可分两大类。即履带式推 上机 :履带推土机速度快，达 10km/h，能爬 300坡。轮式推土机 :轮式推土机速度为 30h。在比较平坦的地区作业效率高。 6型防火泵、胶管卷筒、射水枪和管道系统等部件组成，属于用水灭火的设备。主要用于扑灭强地表火，部分树冠火或草原火灾等。具有射程远、灭火能力强、装拆简捷、结构简单、造价低廉等优点。 森林防火宣传车，一般是采用多种型号车体改装的。为林业部门制造适合山林特点的各种宣传车对于组织森林防火宣传，提高广大群众爱护森林起到了重要作用。是森林防火 部门重要的宣传工具。 森林防火车功能 灭火性能 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - - 8 水是最有效的天然火火剂，水灭火是当今大多数国家首选的林火扑救方法，所以水箱、防火水泵系是以水灭火装置作为主灭火系统森林防火车的必备设备。水箱的大小直接影响到防火车的灭火能力，这主要根据防火车的功率来确定。按材料水箱可分为软式水箱 (用帆布或橡胶制成 )和刚性水箱（用金属材料制成 )，软式水箱质量轻，非工作状态占据空间小，但缺点是增加车辆行驶时的不稳定性，而刚性水箱的特点恰好与软式水箱相反。水泵系包括防火泵、各种控制阀门和管逍系统、喷水枪等部 件。 表 2内外轻型防火泵主要技术性能 国家 德国 日本 加拿大 俄罗斯 中国 中国 型号 机质量 /3 18 5 15 15 流量 /（ L ） 50 191 101 350 150 150 扬程 /3 30 0 80 75 转速 /（ r ） 5800 5800 5800 6000 6000 6000 进水口径 /2 40 50 50 50 50 出水口径 /5 40 38 38 40 40 气缸排量 /5 5 90 90 80 功率 /火泵是用水灭火必不可少的设备，我国防火工业原来己有 10多种不同型号和规格的手抬式防火泵产品，主要用于城市和工矿防火，在森林防火中不能引用的原因是流量偏大、扬程偏低、尺寸和重量 不便于携带，一般情况下，需要控制的林火燃烧强度远低于城市和工矿火灾，还由于野外火场水的来源困难，往往需要长距离输水，所以适用性好的林用防火泵应当采用相对较低的流量和较高的扬程 ;此外，林用防火泵还必须尽可能重量轻、体积小以便于携带 化选择最佳的性能参数 ;一是在较小的比转数下获得较高的离心泵效率 ;二是小尺寸和轻量化 们比较满意地解决了这些问题，为森林防火而研制的 种防火泵和国外一些同类产品主要技术性能比较（如表 2 除水灭 火主系统外，森林防火车一般还要配备辅助火火设备，比如可携带式防火水泵、风力灭火机及化学剂灭火设备等。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - - 9 载能力 森林防火车除具备灭火功能外，还要运载防火人员、防火设备以及灭火用水到火灾现场，所以运载能力是影响森林防火车灭火能力的重要因素。要提高防火车的灭火能力和灭火效率，防火车应具备尽量大的动力性能。防火车的动力来源于主机发动机，设计人员在选择主机时应该选择功率足够大的发动机，或者将原有的发动机更换为功率更大的柴油发动机。另外，主机发动机除了为防火车运载提供动力外，还需为防火泵系统提供动力，而由于林火的移动 性，防火车需在运动中进行作业，所以在防火泵工作时会影响防火车的行进。为了保证防火车在灭火时的灵活性，可以为防火泵系统设置中独的动力系统。 野性能 越野性是指车辆通过各种路况时克服障碍的能力，具体表现为爬坡能力、软地面通过性、沼泽地通过性以及跨越壕沟的能力等。要到达森林火灾现场必定要经过崎岖不平的山逍或沼泽，所以越野性能的好坏直接影响防火车的灭火效率。相比轮式防火车，履带式防火车的越野性能更好些，它的缺点是行驶速度较慢，而且容易对路面造成破坏。在轮式防火车中集运车要比普通汽车的越野性好。影响越野性能的因素主 要有动力性能、驱动模式、底盘刚性、离地间隙、轮胎以及车辆的前进角和离去角等。爬坡能力一般用最大爬坡度来表小，最大爬坡度是考量越野车越野能力的一个重要指标。 影响最大爬坡度的首要因素就是汽车的动力性能，因为汽车在爬坡的过程中要克服自身重力沿坡度方向的一个分力，同时汽车轮胎的抓地能力要能满足汽车上行的需要，如果动力不够或轮胎打滑，爬坡也就无从谈起 ;其次，汽车的前进角和离去角也是制约最大爬坡度的重要囚素。防火车的软地面和沼泽地通过性也是表征其越野性能的重要指标。履带式防火车由于其特有的行走机构，与地面接触面积大， 使其具有良好的地面通过性。对轮式防火车而言，影响其通过性的主要因素有主机中位驱动力、轮胎、最小离地间隙和驱动模式等。 车清除障碍能力 防火车奔赴火场需要穿越林地，由于林中灌木杂草丛生，道路条件很差或买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - - 10 干脆没有道路，防火车在林中行驶将非常困难。为消除这些行车障碍，需要在防火车前部安装一清除灌木装置。例如法国国家林务局研制出一种直径为 图 2这种装置可以安装在车头部位通过清除林内下层灌木植物，帮助防火车打通火火逍路或切断火线，是森林火火和保障救灾人员安全的一种有效工具 。 图 2状清除器 信能力 良好的通信功能是森林防火车能在恶劣环境中进行有效作业所应具备的必要功能。充分应用高速发展的现代通信技术，在防火车内配备先进通信设备，可以密切加强横向、纵向联系，使指挥中心全面了解火场信息，协调各救援点整体作战，有效提高火火效率。 章小结 本章对森林防火车种类和功能进行了分析，履带式森林防火车比较实用，能够装载大容量水箱，并且其运载能力、越野性能、清障能力、通信能力都表现良好。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - - 11 第 3 章 森林防火车选型 林区的防火实践证明，森林防火车是林 火扑救的地面主战装备。它主要用于扑救中、高强度林火，以及运送扑火人员、物资等。扑救林火过程中，森林防火车要迅速到达火场，并在浓烟的条件下作业。故要求森林防火车具有适应扑火作战条件的一切性能。森林防火车的设计要具有良好的越野性能，要求森林防火车能够在无路地段也能行驶，车速要高，要有较强的爬坡能力。此外，东北内蒙林区内沼泽地较多，溪流密布。因此，森林防火车要能够通过沼泽地并具有一定的涉水能力；要具有良好的灭火能力，在保证车辆越野性能的前提下，应尽可能加大水箱或化学灭火药剂箱的容积；要具有良好的运输能力，防火车的 平台面积应尽量加大，以便运送人员和物资等；要具有在烟雾中的作战能力要求车辆驾驶室安全且密封良好，对车辆的供油系统要加防火保护。 带式森林防火车技术性能 发动机功率 图 3用 采用了引进技术生产的 8 缸 动机功率为 机功率大，油耗低，起动迅速，使用寿命长。 图 3买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - - 12 采用液力机械传动形式 车辆实现无级变速，起步平稳，柴油机经常在额定 工况附近工作，提高了柴油机的功率利用率，并能防止柴油机过载熄火，从而减少了车辆在火场工作的危险性。 根据防火需要，森林防火车应以较高的速度，快速行驶到火灾发生地点，一般行驶速度应不小于 47km/h。为此， 高了设计行驶速度，最高为50km/h。防火车扑火时需要频繁前进和倒退，为充分发挥机械效率。 良好的灭火系统 、喷枪和水管的独立防火系统（如图 3其水箱容量为 2t，采用了扬程较大、流量适中的森林防火泵和多孔喷枪，灭火威力大，射程 远（水平可达 24m），可直接扑灭中、高强度林火和部分树冠火。 为了便于随时在山场的水塘、河流中取水，另外备有一台接力水泵，可从较远地方将水吸人水箱。 图 3森林防火泵 辅助设施 本防火车上还配备了油锯、风力灭火机等扑火工具。本机还具有密封良好的安全驾驶室，并在后车架水箱平台上安装了十个座椅，可载 10 名扑火人员，买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - - 13 并可载运其它生活用品，如饮水、食品等。 与国内外森林防火车比较 几种防火车主要性能比较 综合分析森林防火车的性能比较（如表 3既要充分利用高速发展的现代技术，提高森林防火车的技术含量，又要遵循实用性、经济性原则，参照相关类似产品的关键技术与性能，进行深入研究和评估，从理论和技术原理的深层次上对产品的结构、性能、功用真正做到科学合理和优化设计，使现有森林防火车装备性能指标不断趋于完善、合理。 表 3林防火车的性能比较 - 中国 加拿大 苏联 法国 类型型号 履带式 履带式 履带式 履带式 履带式 531 长（ 6000 5460 6400 5700 4100 车宽（ 3000 2970 2760 2530 2300 车高（ 2150 2110 2870 2400 2600 总质量（ 103 动机功率（ 9 12 最高车速（ km/h） 50 45 0 38 最高爬坡度 32 32 35 35 40 允许最大侧倾度 25 25 27 27 30 水箱容积（ L） 2000 1500 1200 1000 1000 水泵扬程（ m） 80 76 58 40 37 水泵流量（ s） 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - - 14 性能分析 国内外森林防火车多为履带式， 531均为从军用装甲车和坦克改制而来，性能优越，车速快，越野性好，爬坡能力强，在林区灭火中能发挥重要作用，威力大、效果好。 531森林防火车高，而且从林区试验情况看， 但能在无路条件下行驶，泽地、水沟等，越野能力远远超过一般轮式运输车辆。 林内中、小强度火的灭火效果较好，同时还可以运送扑火队员及灭火工具、食品、饮水等 . 率加大一倍，车速提高到 60km/护林防火中将发挥更大作用 . 本章小结 本章主要对几种森林防火车性能进行比较，最终确定 通过性和 越野性都表现良好，在高强度的林区火灾中，能发挥重要的作用。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - - 15 第 4 章 灭火机械臂总体设计 灭火机械臂的特点和设计原则 从防火水炮使用情况来看，与其相比灭火机械臂的趋势将朝快捷、轻便、可靠的方向发展。通过分析防火水炮的结构，灭火机械臂与其相比有它自身的特点。 总结出其特点如下： 一是它射程远，流量非常大，出口水速非常高； 二是防火水炮全压要求不高，动压要求保证足够大。 灭火风机的设计原则是保证出口速度要求；水量比原来大幅度提高；保证效率不能过低。 水力 沿程损失计算 根据灭火机械臂工作的实际环境，水温度设为 40时，水的运动黏滞系数r =106 s eR= =763358 2000 （ 4 水为紊流状态。 式中 雷诺数； v 管中流速（ m/s） ； d 管内直径（ m）； r 水的运动黏滞系数（ s） 。 由流体沿程损失半理论公式得 = 222 （ 4 0 1 23+ )=1440 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - - 16 式中 水的沿程损失（ ； 水的密度（ kg/ ； g 重力加速度（ m/ ； 紊流沿程阻力系数； L 水管总长（ m）。 出水口后坐力计算 后坐力对机械臂的设计是一个影响因素，本文采用动量定理的方法来求。 03（ 4 式中 F 管口喷水的推进力（ N）； 3c 管口流速（ m/s） ； 1c 初始速度（ m/s） ； 液体的质量流量（ g/s） 。 0 2 kg/s （ 4 10( F N 即为管口所收的后坐力 灭火机械臂的结构选择 灭火机械臂是森林防火车的重要组成部分，要求机载式风力灭火机拥有作业半径至少 3够模拟 人力灭火动作，怎样壁障，怎样寻找火点，确保动作灵活，因此，分析机械臂各杆件的结构尺寸具有重要意义。 机械臂的布置方案有两个（如图 4 由结构图看，两方案的共同点是，所有回转关节由液压缸驱动，回转盘可360旋转，大小臂变幅角都是 135，大小臂长度约为 2m，不工作时水平放置在车体上。 两方案的不同点是，水平放置时，方案一小臂在大臂下方，它的整体高度买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - - 17 要低一些，结构更紧凑，还有是通过机构几何作图法，可以看出运动范围不同。 方案二小臂在大臂上方，它的整体高度要高一些，结构不是很紧凑，运动范围也有所不同。 方案一 方案二 图 4火机械臂结构示意图 图 4案一极限位置 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - - 18 图 4案二极限位置 两方案比较（如图 44示），都是由液压缸驱动，在同样杆长的情况下，方案一的覆盖高度与方案二相同，但是所能达到的水平最大距离 比方案二更大，因此，本论文选择方案一。 回转机构设计 回转机构组成 回转机构分别由原动机、机械传动装置、回转小齿轮组成。 回转机构的原动机，它是整机的传动分流装置中的一个传动元件，在机械传动中是某根轴，在电力传动中是电动机，在液压传动中是液压马达。它的动力是由森林防火车的总动力源一内燃机供给，井经过机械传动、或电能、或液压变换而来的。 回旋机构的机械传动装置，一般起减速作用。 回转小齿轮，回旋机构通过它和回转支承装置上的大齿圈啮合，以实现回转平台的回转运动。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 - - 19 在机械传动的回转机构传动装置中需要有正、反回转的换向装置，传动装置比较复杂。在电力和液压传动中，马达本身可以正、反转动，故不需机械的换向装置，同时可通过电气和液压元件进行调整。 在电力和液压传动的回转机构中，回转马达有高速与低速之分。高速马达的上作转速大部分在每分钟 1000转以上，输出扭矩较小，必须配以传动比为 40 100甚至更大的减速装置。低速大转矩液压马达的转速在 O 100转范围内，因此，可以直接在马达轴上装上回转小齿轮减速装置，若马达输出扭矩满足不了回转阻力矩的要求，则需适当放大扭矩，加设一机械减速装 置。 回转支承装置类型 回转支承装置是支承上部回转部分的一种装置，它起着轴承的作用。回转支承装置按结构可分为：立柱式和转盘式两大类。 一般选取转盘式回旋支承，它可承受较大的轴向载荷和侧翻力矩。转盘式回转支承一般也分为两种：支承滚轮式和滚动轴承式。 滚动轴承式的支承装置是当前上程机械普遍采用的一种可回转支