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高層建筑消防炮設計

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更新時間：2014-05-25
發布人： lengbingbing

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摘　　要
高層建筑一旦發生火災，由于建筑比較高，“煙囪效應”構成了較大的火災危險性。建筑物內的消防設施又有限，從而提出了設計高層建筑消防炮，它將裝有干粉滅火劑的消防彈，通過窗戶打到屋內，起到滅火的作用。
本文首先根據氣動滅火炮原理，對消防炮進行了結構設計，包括氣動滅火炮總體結構的設計，推進裝置及鎖緊裝置設計，炮身結構的設計，消防炮的炮架與俯仰旋轉機構的設計。其次采用內彈道學、氣體動力學結合熱力學、物理學的知識對炮管的參數進行了計算，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，最后對關鍵零部件的結構參數和強度進行了計算和校核，此依據是消防炮發射方式為氣動，發射裝置承受的是沖擊載荷。
本方案的設計能夠實現消防彈的發射，并且能準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。消防炮可以實現旋轉俯仰，保證了適應性；擊發為手動式，保證了發射的可控性；瞄準采用計算軌跡形式，保證打擊的精確性。
關鍵詞：煙囪效應；干粉劑；高層建筑消防炮

目　　錄
第1章緒論 1
1.1 高層建筑消防炮設計背景 1
1.2 國內外現狀與發展趨勢 1
1.2.1國內現狀與發展趨勢 3
1.2.2國外現狀與發展趨勢 7
1.3本設計的目的及意義 9
1.4本設計主要內容 10
第2章消防炮的工作原理及結構設計 11
2.1 引言 11
2.2 氣動滅火炮總體結構的設計及工作原理 11
2.3 推進裝置及鎖緊裝置設計 13
2.4 炮身結構的設計 13
2.4.1炮管的設計 14
2.4.2儲氣室與擊發機構的設計 15
2.4.3炮管的減震機構 16
2.5 消防炮的炮架與俯仰旋轉機構的設計 17
2.5.1炮架的設計 17
2.5.2俯仰機構的設計 18
2.5.3旋轉機構的設計 19
2.6 本章小結 21
第3章氣動滅火炮炮管的結構與參數計算 22
3.1 引言 22
3.2 高層建筑消防炮炮管的結構 22
3.3 氣動滅火炮設計的條件和要求 24
3.4 氣動滅火炮的炮口初速度 24
3.4.1氣動滅火炮的內彈道 24
3.4.2內彈道的計算 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 32
第4章關鍵零部件計算 33
4.1 引言 33
4.2 炮耳強度的校核 33
4.3 卡爪強度計算 33
4.4 計算摩擦角確定活塞桿行程進而確定卡爪的形狀與尺寸 34
4.5 鎖緊裝置的強度校核 35
4.6 本章小結 35
結論 36
續1 37
參考文獻 39
致謝 41
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