Коммунальная машина

Полезная модель относится к коммунальной технике и предназначена для обеспечения оптимального значения силы прижатия щеточного рабочего органа к дорожному полотну и для повышения эффективности дорожно-уборочных работ. Известно устройство [Патент RU 107180 U1. Устройство для подметания дорог с твердым покрытием / Анисимов Сергей Анатольевич (RU), Ратников Александр Сергеевич (RU)], отличающееся расширенными функциональными возможностями устройства для подметания дорог с твердым покрытием для всепогодного использования.
Эффект достигается за счет того, что устройство для подметания дорог с твердым покрытием содержит параллельно позиционированные между собой первый и второй опорные кронштейны для прикрепления соответственно к правому и левому ланжеронам рамы несущего транспортного средства, при этом каждый из опорных кронштейнов образован плитой с механически скрепленной с ней вертикальной стойкой, нижний конец которой через шарнир, оснащенный средством плавной регулировки, прикреплен к поворотной раме с установленными на ней цилиндрической ворсовой щеткой и приводом вращения упомянутой щетки вокруг своей продольной оси, ориентированной по существу горизонтально, а также первый и второй амортизаторы, нижние проушины которых шарнирно присоединены к поворотной раме, а верхние проушины которых через промежуточные кронштейны скреплены с возможностью изменения взаимного положения посредством дискретной системы регулировки с первым и вторым опорными кронштейнами соответственно, и гидравлическую систему, в состав которой входят гидроцилиндр, нижней проушиной шарнирно соединенный с поворотной рамой, а верхней проушиной соединенный с одним из опорных кронштейнов через промежуточный кронштейн с возможностью изменения взаимного положения посредством дискретной системы регулировки, маслобак, два гидравлических распределителя, первый из которых выполнен с возможностью взаимодействия посредством первой гидравлической линии, снабженной клапаном для регулирования давления, с поршневой полостью гидроцилиндра, а второй из которых выполнен с возможностью взаимодействия посредством второй гидравлической линии со штоковой полостью упомянутого гидроцилиндра, гидронасос и побудитель управления работой обоими гидравлическими распределителями и гидронасосом, при этом дискретная система регулировки представляет собой совокупность отверстий в соединяемых частях, после выбора взаимных положений которых их фиксируют посредством винтов с гайками, а средство плавной регулировки представляет собой винтовые пары типа «ниппель-муфта» с контргайкой, причем побудитель управления представляет собой электро- или пневматические приводы.
Недостаток устройства заключается в том, что работа в стесненных условиях осложняется повышенной вероятностью поломки опорных катков.
Из известных технических решений наиболее близким по совокупности существенных признаков к заявляемому объекту является способ [Патент RU 2250293 C2. Подметальный агрегат. / Рууска Мауно Олави (FI), Тускан Янко (DE), Роза Клеменс (DE)] управления вертикальной координатой рабочего органа коммунальной машины.
Целью является регулирование вертикальной координаты рабочего органа коммунальной машины для точной установки контактной зоны.
Цель достигается следующим образом. Устройство содержит несущую раму и установленную в ней с возможностью вращения вокруг своей продольной оси цилиндрическую щетку, приводимую в действие двигателем. Несущая рама имеет опорные колеса, вертикальное расстояние от которых до оси цилиндрической щетки может изменяться при помощи регулировочного блока, содержащего гидравлический исполнительный цилиндр и управляющее устройство. С исполнительным цилиндром гидравлически соединен питающий цилиндр, у которого поршень или другой датчик сигнала соединен со счетным устройством и/или устройством для измерения перемещений, сигнал от которых подается на управляющее устройство, или с механическим сервоприводом, и гидравлическая рабочая полость которого, сообщающаяся с исполнительным цилиндром, имеет меньшую площадь поперечного сечения, чем исполнительный цилиндр.
Недостатком данного способа является наличие опорных колес, которые препятствуют очистке дорожного полотна около бордюров и подвергаются повышенному износу, что впоследствии увеличивает стоимость обслуживания, кроме того, необходима установка дополнительных гидроцилиндров.
Задачей полезной модели является повышение эффективности дорожно-уборочных работ и ресурса щеточного рабочего органа за счет обеспечения оптимального значения силы прижатия щеточного рабочего органа к дорожному полотну.
Указанный технический результат достигается тем, что коммунальная машина, отличающаяся тем, что в штоковую и поршневую полости гидроцилиндра подъема-опускания рабочего органа установлены датчики давления, выходы которых соединены с входами усилителей сигналов, выходы усилителей сигналов соединены с входами первого элемента сравнения, выход первого элемента сравнения соединен с одним из входов второго элемента сравнения, второй вход которого соединен с выходом задатчика оптимального значения силы прижатия рабочего органа к дорожному полотну, выход второго элемента сравнения соединен со входом усилителя мощности, выход усилителя мощности соединен с электрическим входом электрогидрораспределителя, входные гидролинии которого соединены с гидролиниями насосной станции, а выходные гидролинии соединены со штоковой и поршневой полостями гидроцилиндра подъема-опускания рабочего органа, способна более эффективно осуществлять процесс уборки дорожного полотна за счет обеспечения оптимального значения силы прижима щеточного рабочего органа.
Возможность достижения технического результата обеспечивается тем, что поддержание оптимального значения силы прижима щеточного рабочего органа к дорожному полотну обеспечивается изменением вертикальной координаты рабочего органа относительно дорожного полотна в зависимости от значений давлений в штоковой и поршневой полостях гидроцилиндра, управляющий вертикальной координатой щеточного рабочего органа.
пр
о
о
пр
Полезная модель поясняется нижеследующим описанием и прилагаемым к нему чертежом (фигура 1), где приведено одно из возможных устройств, реализующих предлагаемый способ. На фигуре 1 схематично изображены: щеточный рабочий орган 1, гидроцилиндр 2, управляющий вертикальной координатой щеточного рабочего органа, электрогидрораспределитель 3, насосная станция 4, датчик давления 5 в поршневой полости гидроцилиндра, датчик давления 6 в штоковой полости гидроцилиндра, усилители сигнала 7 и 8 с коэффициентами усиления, пропорциональными соответствующим площадям поршневой и штоковой полостей гидроцилиндра 2, элемент сравнения 9, формирующий фактическое значение силы прижатия F, задатчик оптимального значения силы прижатия F 10, элемент сравнения 11, вычисляющий ошибку регулирования силы прижатия ΔF=F-F, усилитель мощности 12.
Принцип работы устройства заключается в следующем. Предлагаемое устройство управления положением щеточного рабочего органа коммунальной машины обеспечивает оптимальное значение силы прижатия рабочего органа к дорожному полотну за счет сохранения требуемой разности давлений в поршневой и штоковой полостях гидроцилиндра 2, управляющего вертикальной координатой щеточного рабочего органа 1, при помощи блока управления и электрогидрораспределителя 3.
В момент наезда щеточным рабочим органом 1 на неровность в поршневой полости гидроцилиндра 2 возникает избыточное давление, значение которого определяется датчиком 5, значение давления в штоковой полости гидроцилиндра 2 определяется датчиком 6. Сигналы с датчиков преобразуются усилителями 7 и 8 соответственно, затем поступают на элемент сравнения 9, который формирует фактическое значение силы прижатия рабочего органа 1 к дорожному полотну. Далее элемент сравнения 11 формирует отклонение фактического значения силы прижатия от установленного задатчиком 10. Результат сравнения преобразуется в управляющий сигнал и увеличивается усилителем мощности 12, а затем подается на электрогидрораспределитель 3. Насосная станция 4 постоянно нагнетает рабочую жидкость в систему управления. Рабочий орган 1 будет подниматься до тех пор, пока разность давлений в полостях гидроцилиндра 2 не восстановится и сила прижатия не достигнет заданной (оптимальной) величины.
В момент прохождения щеточного рабочего органа 1 над впадиной сила прижатия рабочего органа 1 к дорожному полотну уменьшается. В этом случае блок управления вырабатывает управляющие сигналы на электрогидрораспределитель 3, который приводит в действие гидроцилиндр 2, вследствие чего рабочий орган 1 опускается до тех пор, пока разность давлений в поршневой и штоковой полостях гидроцилиндра 2 не обеспечит оптимальное значение силы прижатия рабочего органа к дорожному полотну. Использование нового способа обеспечения оптимального значения силы прижатия щеточного рабочего органа к дорожному полотну позволяет повысить эффективность очистки за счет увеличения контактной зоны, а также повысить ресурс щеточного ворса, обеспечив практически постоянное значение силы трения ворса о дорожное полотно. Кроме того, использование в качестве исполнительного механизма гидроцилиндра 2 дает возможность отказаться от использования опорных колес, что облегчает эксплуатацию и обслуживание щеточного рабочего органа.