ВАКУУМНАЯ ПОДМЕТАЛЬНО-УБОРОЧНАЯ МАШИНА

Область техники.
Настоящая полезная модель относится к области дорожно-коммунальной техники, предназначенной для очистки поверхностей с твердым покрытием от разного рода загрязнений, и может быть использована для уборки дорог, тротуаров, площадей, аэродромов от мусора и пыли.
Уровень техники.
В настоящее время из уровня техники известно множество вариантов уборочных машин, работающих по принципу сметания мусора с поверхности с последующим перемещением смета в бункер за счет имеющегося в бункере разрежения.
Известна вакуумная подметально-уборочная машина (патент РФ на полезную модель №39895), включающая установленные на базовом шасси силовую установку с вентилятором и бункер для смета. Машина содержит также смонтированные со стороны задней части шасси подборщик смета, подсоединенный к вентилятору, и щеточный рабочий орган. Щеточный рабочий орган образован двумя лотковыми щетками, которые приводятся во вращение одна навстречу другой в направлении, обеспечивающем подачу захватываемого щетками смета во всасывающий патрубок подборщика. Лотковые щетки установлены в зоне между задней частью шасси и подборщиком смета.
Недостатком упомянутой машины является расположение подборщика смета по оси машины, что эффективно при уборке поверхностей с равномерной загрязненностью (например, площадей), при уборке же автомобильных дорог в черте города наибольшая загрязненность наблюдается у бордюра, в связи с чем расположение подборщика смета по центру машины сопровождается повышенными энергозатратам на перемещение смета.
Известна вакуумная подметально-уборочная машина (патент РФ на полезную модель №52409) в виде прицепа к тягачу, преимущественно к трактору, и предназначенная для выполнения различных коммунальных работ. Недостатком упомянутой машины является гидравлический привод вентилятора, служащего источником разрежения в бункере, что снижает энергетическую эффективность машины, так как требует дополнительных затрат энергии на охлаждение гидросистемы.
Известна дорожная уборочная машина (патент РФ на полезную модель №114327) на базе самоходного автомобильного шасси. На упомянутом шасси установлены бункер-циклон для сбора мусора посредством использования эффекта понижения давления атмосферного воздуха в бункере, система увлажнения, включающая связанные между собой гидравлически основной и дополнительный баки, блок заправки баков водой, образованный горловиной, по меньшей мере одного из упомянутых баков, и установленным в ней фильтром для очистки воды от механических примесей, средство выдува воды, образованное водяным насосом и, по меньшей мере одной форсункой, закрепленной в донной части дорожной уборочной машины. В устройстве имеются также блок отбора мощности, гидравлический блок, а также передняя и задняя монтажные плиты. Бункер-циклон оснащен лопастным побудителем вакуумирования на базе двигателя внутреннего сгорания, или электрического двигателя, или пневматического двигателя, или гидравлического двигателя и укомплектован, по меньшей мере, одной шахтой в межбазовом пространстве самоходного шасси для всасывания смета, позиционированной с правой и/или левой стороны упомянутого шасси, и гибким рукавом с наконечником для ручного сбора мусора, выведенным из бункера-циклона через заслонку сзади дорожной уборочной машины. Перед тем торцом шахты, который примыкает к очищаемой поверхности, установлен формирователь смета, выполненный в виде, по меньшей мере, одной лотковой щетки с возможностью принудительного вращения. На передней и задней сторонах самоходного автомобильного шасси устройства закреплены монтажные плиты для установки навесного оборудования, каждая из которых снабжена, по, меньшей мере, двумя муфтами, гидравлически связанными с упомянутым гидравлическим блоком
По совокупности существенных признаков данная машина принята за прототип заявляемой полезной модели.
Недостатком данной машины является ограниченная работоспособность при эксплуатации в условиях жаркого климата, так как в ее описании не предложен эффективный механизм передачи мощности от двигателя к источнику разрежения в бункере, обеспечивающий минимальные потери энергии.
Задачей настоящей полезной модели является создание вакуумной подметально-уборочной машины, более надежной и экономичной в эксплуатации, в том числе в условиях жаркого климата, чем аналоги.
Данная задача решается за счет того, что предлагаемая машина содержит автомобильное шасси, надрамник, бункер для сбора смета с возможностью самосвальной выгрузки через расположенную на задней стенке бункера крышку, вентилятор для создания разрежения в бункере, двигатель внутреннего сгорания для привода вентилятора, один или два гибких всасывающих трубопровода, расположенных в боковых свесах автомобильного шасси и оснащенных в нижней части подборщиками смета, устройство для подачи смета к подборщикам, состоящее из лотковой щетки с внешней стороны каждого подборщика и цилиндрической щетки, расположенной под рамой автомобильного шасси. Машина содержит также дополнительный гибкий трубопровод с заслонкой, расположенный в задней части бункера и служащий для ручной уборки смета, систему увлажнения смета с возможностью подачи воды по меньшей мере к щеткам и подборщикам, гидравлический привод для вращения щеток и для самосвальной разгрузки бункера, пневматический или гидравлический привод для перемещения щеток и подборщиков из транспортного положения в рабочее положение и обратно. Особенностью машины является то, что крутящий момент для привода вентилятора передается от двигателя внутреннего сгорания при помощи механической трансмиссии, а именно, через последовательно расположенные устройство плавного пуска, карданную передачу, промежуточную подшипниковую опору и клиноременную передачу.
Техническими результатами полезной модели являются:
- повышенная экономичность машины, за счет того, что агрегат машины с наибольшим потреблением мощности - вентилятор - приводится в движение механической трансмиссией, которая отличается высоким коэффициентом полезного действия;
- увеличенная надежность машины, достигаемая применением в кинематической цепи привода вентилятора клиноременной передачи, которая допускает кратковременное проскальзывание при перегрузках без разрушения элементов передачи;
- возможность применения для привода вентилятора машины двигателей внутреннего сгорания различных марок без существенного изменения остальной конструкции машины, за счет того, что в кинематической цепи привода вентилятора имеется карданная передача, изменением длины которой обеспечивается возможность установки двигателей разных габаритных размеров в одном моторном отсеке.
Раскрытие полезной модели.
Сущность полезной модели поясняется чертежами.
На фиг. 1 представлен общий вид вакуумной подметально-уборочной машины.
На фиг. 2 представлена кинематическая схема механической трансмиссии привода вентилятора вакуумной подметально-уборочной машины.
Машина имеет базовое автомобильное шасси 1 (фиг. 1). На раме базового автомобильного шасси через дополнительный надрамник 2 смонтирован бункер для смета 3, на задней стенке которого имеется крышка 4, на надрамнике также смонтирован вентилятор 5, двигатель внутреннего сгорания 6, служащий для привода вентилятора, по боковым сторонам машины смонтированы всасывающие трубопроводы 7, внизу всасывающих трубопроводов имеются подборщики смета 8. По внешней стороне каждого подборщика установлена лотковая щетка 9, между подборщиками, под рамой автомобильного шасси имеется цилиндрическая щетка 10. С задней стороны бункера для смета установлен дополнительный всасывающий трубопровод 11. На машине также имеется система увлажнения смета 12, гидравлический привод 13 для вращения щеток и для самосвальной разгрузки бункера, пневматический или гидравлический привод 14 для перемещения щеток и подборщиков из транспортного положения в рабочее положение и обратно.
Кинематическая схема механической трансмиссии привода вентилятора машины показана на фиг. 2. Механическая трансмиссия привода вентилятора 20 состоит из двигателя внутреннего сгорания 15, устройства плавного пуска 16, карданной передачи 17, промежуточной подшипниковой опоры 18, клиноременной передачи 19. В качестве устройства плавного пуска может быть использована центробежная муфта или управляемая фрикционная муфта.
Осуществление полезной модели.
Изготовление вакуумной подметально-уборочной машины осуществляется следующим образом. Изготавливается надрамник машины. Затем надрамник устанавливается на автомобильное шасси, после чего на надрамник устанавливаются все составные части машины: двигатель внутреннего сгорания, вентилятор, элементы механической трансмиссии привода вентилятора, бункер для смета, всасывающие трубопроводы, лотковые щетки, цилиндрическая щетка, система увлажнения, гидравлическая и пневматические системы, электрооборудование и система управления. Происходит заправка рабочими жидкостями двигателя и его систем, гидравлической системы машины, настройка и регулировка взаимного положения установленных на машину составных частей. Далее машина проходит испытания на проверку работоспособности всех установленных элементов.
Вакуумная подметально-уборочная машина работает следующим образом.
При отключенном устройстве плавного пуска 16 (фиг. 2) запускается двигатель 15, затем устройство плавного пуска 16 замыкает кинематическую цепь между двигателем и карданной передачей 17, тем самым запуская в работу вентилятор 20 через клиноременную передачу 19. В случае, если в качестве устройства плавного пуска используется центробежная муфта, замыкание кинематической цепи происходит автоматически при достижении двигателем определенной частоты вращения, если же используется управляемая фрикционная муфта, то замыкание кинематической цепи происходит путем воздействия на нее оператора через привод. Дальнейшее увеличение частоты вращения двигателя приводит к синхронному увеличению частоты вращения вентилятора, до достижения ею номинальных значений. В случае возникновения в кинематической цепи привода вентилятора перегрузки, например, при слишком быстром увеличении частоты вращения приводного двигателя, или при внезапном увеличении сопротивления на колесе вентилятора, клиноременная передача 19 проскальзывает, предотвращая механические разрушения элементов привода вентилятора.
Вентилятор всасывает воздух из внутреннего пространства бункера для сбора смета 3 (фиг. 1) и выбрасывает его наружу, тем самым создавая в бункере для сбора смета разрежение. Далее, оператор машины переводит в рабочее положение один из подборщиков 8 (фиг. 1) вместе с ближнерасположенной лотковой щеткой 9, а также цилиндрическую щетку 10. Разрежение, созданное внутри бункера, по всасывающему трубопроводу 7 передается к подборщику 8. Затем машина начинает движение. При движении машины щетки 9 и 10, формируя вал смета, направляют его к подборщику 8, в котором смет захватывается, и по трубопроводу 7 поступает в бункер 3. Так как внутреннее пространство бункера по отношению к всасывающему трубопроводу представляет собой диффузор, то скорость потока воздуха в нем многократно падает, за счет этого внутри бункера происходит осаждение фрагментов смета. Для снижения эффекта пылеобразования при уборке используется система увлажнения смета, при помощи которой осуществляется подача распыленной воды к зоне работы щеток 9 и 10, а также подборщиков 8. При необходимости уборки мусора из урн, простенков и прочих труднодоступных мест оператор машины имеет возможность воспользоваться дополнительным всасывающим трубопроводом 11, расположенным с задней стороны бункера для сбора смета, перемещая наконечник этого трубопровода вручную.
По окончании процесса уборки происходит самосвальная выгрузка содержимого бункера для смета, при этом сзади бункера открывается крышка 4, бункер для смета поднимается при помощи гидравлического привода 13, после чего содержимое бункера выгружается из него гравитационным способом.
При работе машины, благодаря механическому приводу вентилятора, потребляемая им мощность двигателя передается с минимальными потерями, не задействуя гидравлическую систему машины, что предотвращает необходимость затрат энергии на охлаждение рабочей жидкости гидравлической системы. Также, благодаря наличию в механическом приводе вентилятора клиноременной передачи, происходит защита приводной системы от кратковременных перегрузок. А благодаря наличию в механическом приводе вентилятора карданной передачи, имеется возможность использовать при производстве машины двигатели разных габаритных размеров, меняя лишь длину карданного вала, без изменения остальной компоновки машины.