森林灭火炮缓冲装置研究

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1、中北大学学位论文森林灭火炮缓冲装置研究摘要使用森林灭火炮是当今消防工作中扑灭小型森林火灾最有效的方法。现使用的森林灭火炮中很大一部分为远程的支架式灭火炮。其发射方式为火药发射。但是灭火炮本身就存在着压力小、炮膛内压力下降较快等缺点。此外还有一个主要缺点就是支架式灭火炮所产生的后坐力会使得射击稳定性降低，而且较大的后坐力会对灭火炮的坐钣部分造成损伤。所以，减小后坐力对灭火炮的影响,可以增强支架式灭火炮的整体性能。本论文主要研究内容是利用新型的空气弹簧进行灭火炮的缓冲。该装置可以降低灭火炮发射时产生的后坐力，减小炮管后坐行程。这种改进可以使灭火炮具有更好的发射稳定性、射速更高而且机动性更强。而

2、且可以减小灭火炮炮管对坐钣的损伤。此外，本文中所设计的缓冲装置可以与移动平台配合，减小灭火人员的负重。能有效的提高灭火的反应速度，减小前期准备工作的时间。移动平台选用卡车，其爬行和越野的能力强，可适应山地和森林等崎岖地形。论文的第一部分对国内外现有的支架式灭火炮的缓冲装置做了初步阐述。根据现在使用的森林支架式灭火炮的结构。针对其刚性缓冲机的缺点和灭火炮的结构特点。在不改变原有的灭火炮装置的基础上增加空气弹簧缓冲装置，用其来减小灭火炮的后坐力。接下来对这种结构进行工作原理的阐述并结合部分的二维图纸进行详细的描述。接下来是运用Solidworks创建结构的三维模型。并选取合适的移动平台对该装置

3、进行整体的装配。然后初步建立灭火炮发射阶段的数学模型。和传统的刚性缓冲进行初步对比分析，得出不同情况下的后坐规律。接下来运用ADMAS虚拟样机技术对两种情况进行相应的约束添加进行动力学的仿真分析。由仿真分析的结论可以知道，装配空气弹簧缓冲装置的灭火炮产生的后坐力对炮架和坐钣的影响更小。最后，依据灭火炮的发射规律对关键部件运用ANSYS进行有限元的应力应变分析。由分析的结果对易失效的部件进行结构I中北大学学位论文的优化和改进。最后对改进后的部件再一次进行有限元的分析，验证优化后部件的力学性能是否有所增强。关键词：灭火炮，空气弹簧，缓冲机构，动力学分析II中北大学学位论文Researchonf

4、orestfireextinguishinggunbufferingdeviceABSTRACTForestfireputoutasmallgunintoday'ssocietyisveryeffectiveforestfireextinguishingtools.Nowusealargepartoftheforestfiregunforremotepneumaticgunfire.Airemissioncomparedwithgunpowderlaunchitselfthereislittlepressure,thepressuredropsrapidlywithintheboreand

5、othershortcomings.Alsothemostimportantisthatafterthepneumaticgunfireresultingrecoilmakesshootingaccuracyisreduced.Therefore,theimpactofreducingtherecoilofthegunfireisoneoftheimportantmeanstoimprovetheoverallperformanceofthepneumaticgunfire.Themaincontentofthisthesisisusingairspringasthefiregunbuff

6、ermodel.Thisdevicecanreducethefirerecoilgunisgenerated,canreducethetripofgunrecoil.Thisimprovementcanmakefurtherfiregunsrange,moremobileandhighspeed.Itcanreducethefireextinguishingguntubetoplatedamage.Inaddition,bufferdeviceisdesignedinthispapercanbematchedwiththemobileplatform,toreducetheburdenof

7、firefightingpersonnel.Itcaneffectivelyimprovetheresponsespeedoffire,reducethepreparatoryworktime.Themobileplatformistruck,it’scrawlingabilityandoff-roadabilityarestrong,itcanadapttothemountainsandforestsandrugged