РАБОЧИЙ ОРГАН УСТРОЙСТВА ДЛЯ МОЙКИ АВТОМОБИЛЕЙ
WORKING ELEMENT OF THE CAR WASHER

Изобретение относится к технике обслуживания автотранспорта, в частности к автоматическим установкам для наружной мойки автомобилей.
Задача изобретения - уменьшение механических воздействий автоматической мойки на покрытие автомобиля.
Технический результат - снижение суммарной мощности насосной установки, тем самым снижение общей потребляемой мощности и обеспечение режима ресурсосбережения (воды и моющих средств). Это достигается путем использования ограниченного числа форсунок для мытья под давлением с управляемым перемещением. Сущность изобретения: рабочий орган содержит приводную каретку, имеющую возможность возвратного движения вдоль рабочего органа, которая расположена на направляющих. Каретка снабжена устройством перемещения. Последнее (устройство) может быть выполнено с помощью направляющих, рельс или желобов.
Известен рабочий орган устройства для мойки автомобилей, содержащий приводные ротационные щетки, монтируемые на консолях (http://www.christ-russland.ru/avtomoyki/portalnye/, например Christ С160 Genius). Использование различных по конструкции щеточных рабочих органов не уменьшает и не ликвидирует полностью инерционные силы удара нитей щетины по покрытиям автомобиля, а также абразивных частиц, оставшихся на щетке, что приводит к потере блеска и далее к образованию рисок на поверхности кузова автомобиля, а исключение подвижности щетиноносителя в осевом и угловом направлениях снижает активность щетки в месте контакта с загрязненной поверхностью кузова автомобиля, что исключает полное разрушение пленки загрязнений, способствует повышенному износу и выпадению эластичных элементов щетки.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является рабочий орган устройства для мойки автомобилей, содержащий форсунки для мытья под давлением, расположенные вдоль рабочего органа на расстоянии, позволяющем получить непрерывный фронт струи на требуемом расстоянии от рабочего органа (http://станкикитай.рф/beskontaktnaya-moyka1, FET-TR1014 либо http://www.christ-russland.ru/avtomoyki/beskontaktnye/, Бесконтактная портальная автомойка Christ С166 Aquatus). При этом форсунки могут работать одновременно либо включаться в случае нахождения в области распыления обрабатываемой поверхности. Устройство моек с такими рабочими органами требует большой мощности водяного насоса либо снижения мощности струи, что приводит либо к большим затратам расходуемой мощности, либо снижению качества мытья.
В обычных бесконтактных мойках используется непрерывный фронт струи, перемещение которого обеспечивает сплошную обработку поверхности. В ближайшем аналоге используется меньшее количество форсунок, и для достижения непрерывного фронта обработки производится циклический поворот форсунок, которые в статическом положении не обеспечивают непрерывный фронт струи. При этом ближайший аналог не обеспечивает предотвращение выброса струи мимо поверхности и не обеспечивает снижение мощности насоса.
Сопоставительный анализ с прототипом Christ С166 Aquatus (http://www.christ-russland.ru/avtomoyki/beskontaktnye/christ-C 166-aquatus.html) позволяет сделать вывод, что заявляемый рабочий орган устройства отличается тем, что используется меньшее количество форсунок при одновременном сохранении возможности обрабатывать аналогичную поверхность.
Предлагаемое конструктивное решение рабочего органа для мойки автомобилей позволяет установить параметры струи (рабочий фронт струи, его форма и скорость жидкости), в зависимости от используемого насоса, а именно:
- путем осуществления соответствующих перемещений, которые производятся в зависимости от различного рода загрязнений и различного профиля обрабатываемой поверхности, а также с учетом формы струи происходит оптимальное использование струи;
- путем регулировки амплитуды и частоты циклического возвратного перемещения каретки с форсунками и рабочего органа вдоль поверхности, учитывая скорость жидкости и форму фронта струи происходит оптимальное использование характеристик струи.
Практика наружной бесконтактной мойки автомобилей показала, что при использовании мощной струи повышается ее эффективность в зоне контакта струи с кузовом автомобиля, что способствует более эффективному разрушению связей адгезированной загрязняющей пленки с кузовом за счет большой энергии воды в струе и отсутствия абразивного воздействия на поверхность, что проявляется в качественной мойке и снижении механического воздействия на обрабатываемую поверхность. В конструктивном решении рабочего органа для мойки автомобилей Christ С166 Aquatus при использования аналогичной по мощности струи необходимо одновременное использование большого числа форсунок с мощной струей, что увеличивает мощность насоса, мгновенный расход воды и электричества, а также требует значительных скоростей перемещения рабочих органов вдоль обрабатываемой поверхности. Использование струи малой мощности снижает эффективность установки при выполнении технологической операции очистки - разрушение и удаление загрязнений с поверхности при мойке автомобилей. При увеличении скорости движения рабочих органов вдоль обрабатываемой поверхности необходимо более эффективное позиционирование консолей. Кроме того, в случае использования одновременно всех форсунок на рабочем органе происходит выброс воды мимо обрабатываемой поверхности, в то время как использование нужного количества форсунок (отключение и включение форсунок в зависимости от того попадает струя на обрабатываемую поверхность или нет) требует использования более сложной насосной установки (регулирование подачи, сброс излишнего давления, каскадирование насосов меньшей мощности). Все это является существенными недостатками прототипа, которые устраняет заявляемое изобретение.
Заявляемое изобретение обеспечивает: движение каретки с форсунками в соответствии с заданием программы управления (для управляющей мойкой ЭВМ), либо механизма управления (аналоговое управление) по обрабатываемой поверхности; необходимую мощность струи; снижение мощности насосной установки путем использования ограниченного числа подвижных форсунок, а также предотвращения выброса струи мимо обрабатываемой поверхности и эффективного использования энергии жидкости для очистки и таким образом - повышение качества мойки поверхности кузова автомобиля в целом.
Решение поставленной задачи достигается тем, что рабочий орган устройства для мойки автомобилей содержит подвижную каретку с управляемым перемещением, на каретке расположено ограниченное количество форсунок для мытья. Также на каретке могут быть расположены форсунки для нанесения моющих средств, средств по уходу за поверхностью, различные датчики и сенсоры. При этом движение каретки зависит от технологического цикла: мытье под давлением, нанесение моющего средства, определение параметров обрабатываемой поверхности, в зависимости от которого используются те или иные форсунки, либо датчики. В случае мытья под давлением это - возвратное движение каретки с одновременным взаимным перемещением рабочего органа и обрабатываемой поверхности. Одна составляющая движения достигается за счет перемещения каретки по рабочему органу, другая составляющая движения достигается за счет взаимного перемещения рабочего органа и обрабатываемой поверхности.
На фигуре 1 показан пример обрабатываемой поверхности 1 и траектория перемещения центра струи 2 по обрабатываемой поверхности автомобиля.
На фигуре 2 показан пример общего вида рабочего органа: 3 - управляемый привод; 4 - устройство перемещения; 5 - направляющие; 6 - каретка; 7 - рабочий орган; 8 - форсунки для мытья; 9 - форсунка моющего средства; 10 - форсунка средства по уходу; 11 - датчик формы и размеров обрабатываемой поверхности; 12 - сенсор предотвращения столкновения рабочего с обрабатываемой поверхностью.
Пример практического осуществления изобретения
Рабочий орган 7 устройства для мойки автомобилей содержит подвижную каретку 6 с управляемым перемещением, на которой расположены две форсунки 8 для мытья под давлением, одна форсунка 9 для нанесения моющего средства и одна форсунка 10 - для средства по уходу за поверхностью, на рабочем органе 7 установлены датчик размеров и формы обрабатываемой поверхности 11 и сенсор 12, выполняющий функцию исключения столкновения рабочего органа с обрабатываемой поверхностью. При этом движение каретки 6 определяет технологический цикл «мытье под давлением, нанесение моющего средства и определение размеров обрабатываемой поверхности». В соответствии с ним используются, например, форсунки 9 и 10, форсунка моющего средства 9 и датчик размеров обрабатываемой поверхности 11. На этапе технологического цикла «мытье под давлением» происходит возвратное движение каретки 6 с одновременным перемещением рабочего органа 7 вдоль обрабатываемой поверхности, а также работа форсунок 8. Это сходно с работой струйного планшетного плоттера, рисующего профиль автомобиля, и по существу является применением по новому назначению, что также подтверждает новизну данного изобретения.
В целом все это повышает качество мойки автомобилей и расширяет технологические возможности заявляемого устройства.