САМОХОДНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ОЧИСТКИ ДОРОГ И ГОРОДСКИХ ТЕРРИТОРИЙ
SELF-PROPELLED VEHICLE FOR CLEANING ROADS AND URBAN AREAS

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к самоходной установке для очистки дорог и городских территорий, содержащей: элементы приведения в движение и управления, включая колеса и средства рулевого управления упомянутыми колесами, систему накопления мусорных отходов на поверхности земли, содержащую, по меньшей мере, две щетки, и систему сбора, предназначенную для всасывания упомянутых отходов, содержащую впускной коллекторный коллекторный патрубок, установленный практически на уровне земли.
Описание известного уровня техники
В настоящее время известны самоходные установки для очистки дорог и тому подобных целей.
Они выполнены, главным образом, с использованием транспортных средств различных габаритов, включающих двигатель и различные средства управления, в частности элементы рулевого управления колесами.
Эти установки пригодны для подметания земли и сбора мусорных отходов различных размеров: от макроскопических отходов, таких как бутылки, банки и тому подобное, до отходов минимальных размеров, таких как порошковидные отходы. Они используются, в частности, для улиц, мостовых, больших пространств внутри помещения, торговых центров и т.д.
Операции подметания и сбора сначала обеспечивают накопление отходов в специальных областях (зонах). Поэтому существуют системы накопления мусорных отходов, в основном, использующие щетки, в частности, круглые, в форме усеченного конуса, с осью вращения, главным образом, вертикальной или в любом случае расположенной перпендикулярно поверхности земли, известные как «чашеобразные» щетки, которые работают с обеспечением формирования скопления мусорных отходов, изначально разбросанных по обширной территории, в виде узких полос накопленного мусора.
Имеются также системы сбора, которые подбирают мусорные отходы, образующие упомянутые узкие полосы накопленного мусора, для помещения их в специальный контейнер.
Системы сбора, которые, в особенности, относятся к настоящему изобретению, основаны на использовании всасывающих элементов, в которых входной коллекторный патрубок расположен у поверхности земли.
Транспортные средства, системы накопления и системы сбора обычно выполняют с учетом оптимизации соответствующих операций вождения, накопления и сбора. Расположение каждого из перечисленных узлов осуществляется с учетом существующих препятствий или имеющегося пространства.
Решениям из известного уровня техники присущи некоторые существенные недостатки.
На самом деле, в особенности, когда упомянутая передвижная уборочная техника перемещается по криволинейной траектории, мусорные отходы, собранные в полосу упомянутыми накопительными системами, в частности чашеобразными щетками, зачастую не полностью всасываются упомянутыми системами сбора, в частности входным патрубком для сбора.
Действительно, на городских территориях, где необходимо выполнение различных маневров, и приходится перемещаться по очень узким криволинейным траекториям между различного рода препятствиями, легко обнаружить части сформированных полос накопленного мусора, на которых он остался несобранным, что происходит из-за различия в траекториях движения чашеобразных щеток и входного патрубка для сбора, установленных в разных местах самоходной установки.
Этот недостаток можно частично устранить посредством использования очень широких входных патрубков для сбора. Тем не менее это решение и не экономично, и не всегда эффективно, в частности, для уборочных машин, оснащенных всасывающей коллекторной системой. Действительно, при увеличении площади всасывания, то есть, размера коллекторного входного патрубка, чтобы не снижать эффективность системы, необходимо также повысить и мощность всасывания. Это повышение мощности приводит к повышению затрат и созданию очень сложных систем.
Более того, не всегда возможно увеличить ширину систем сбора из-за габаритных и технических ограничений, присущих установке.
Точно также из-за упомянутых ограничений во многих случаях невозможно и не рекомендуется располагать впускной коллекторный патрубок очень близко к чашеобразным щеткам для немедленного сбора подаваемых ими отходов.
Таким образом, существует нерешенная техническая проблема, заключающаяся в том, как создать самоходную установку для очистки дорог и городских территорий, способную удалить мусорные отходы со всей зоны их накопления, при обеспечении низкого уровня энергопотребления и уменьшенных габаритов, а также - определенной степени свободы в размещении систем сбора, в особенности, когда в их основе лежит использование всасывающих элементов, имеющих коллекторный патрубок, находящийся непосредственно у поверхности земли.
Краткое изложение сущности изобретения
В этой ситуации основополагающая техническая задача настоящего изобретения заключается в разработке самоходной установки, способной в значительной степени преодолеть вышеупомянутые недостатки.
В рамках упомянутой технической задачи важной целью изобретения является разработка самоходной установки, способной очистить всю территорию или полосу, на которой накоплены мусорные отходы, при наличии щеток и входных патрубков для сбора, установленных на расстоянии друг от друга, а также при наличии системы всасывания с входным коллекторным патрубком, обладающим относительно небольшими размерами и низким уровнем энергопотребления.
Эта техническая задача решается с помощью самоходной установки для очистки дорог и городских территорий, продольная ось которой параллельна направлению прямолинейного перемещения, содержащей: элементы для приведения в движение и управления, включающие колеса и средства рулевого управления колесами, при этом средства рулевого управления определяют центр поворота, а ось рулевого управления перпендикулярна продольной оси и проходит через центр поворота, систему накопления мусорных отходов на земле, содержащую, по меньшей мере, две щетки с центрами вращения на уровне земли, расположенные на расстоянии друг от друга и образующие базисную линию, расположенную поперек продольной оси, и систему сбора для всасывания мусорных отходов, содержащую впускной коллекторный патрубок, установленный практически на уровне поверхности земли; при этом средства рулевого управления, система накопления и система сбора предварительно установлены таким подходящим образом, чтобы разместить ось рулевого управления в положение, при котором она пересекает отрезок, параллельный продольной оси и простирающийся между упомянутым впускным коллекторным патрубком и базисной линией.
Краткое описание чертежей
Дальнейшие характеристики и преимущества изобретения можно лучше понять с помощью подробного описания предпочтительного варианта осуществления изобретения, со ссылкой на сопроводительные чертежи, на которых:
На рис.1 представлена вертикальная проекция установки во всей полноте.
На рис.2 схематично представлен вид сверху на основные элементы установки, в соответствии с изобретением.
На рис.3 выделена работа некоторых участков установки, в соответствии с изобретением, при ее передвижении по прямолинейной траектории.
На рис.4а изображена работа некоторых участков установки, в соответствии с изобретением, при ее передвижении по криволинейной траектории.
На рис.4b выделена - для непосредственного сравнения - работа установки, в соответствии с известным уровнем техники, при передвижении по криволинейной траектории.
Описание предпочтительных вариантов осуществления
Со ссылкой на вышеупомянутые рисунки, самоходная установка 1, в соответствии с изобретением, в целом обозначена позицией 1.
Ее продольная ось 1а определяет продольное направление или направление прямолинейного движения, а поперечная ось 1b определяет поперечное направление, перпендикулярное продольному направлению.
Установка содержит при кратком перечислении средства приведения в движение и управляющие элементы 2, такие как двигатель и средства рулевого управления 3, и по меньшей мере, три колеса 4, более предпочтительно четыре колеса 4, расположенные вдоль двух осей 4а и 4b, задней и передней, в основном, параллельных поперечной оси 1b. Колеса 4 и средства рулевого управления 3 пригодны для обеспечения возможности перемещения установки 1 по криволинейной траектории, посредством рулевого управления вокруг точки, называемой центром поворота 3а, расположенной на оси рулевого управления 3b, проходящей через центр поворота 3а и параллельной поперечной оси 1b.
При наличии рулевого управления только передними колесами ось рулевого управления 3b совпадает с задней осью 4а задних колес.
И наоборот, когда предусмотрено рулевое управление всеми четырьмя колесами 4, как показано на рис.2, ось рулевого управления 3b, проходящая через центр поворота 3а, не совпадает с осью задних колес, но расположена между двумя осями - задней и передней, 4а и 4b.
Как указано в первой части настоящей патентной заявки, установка 1 пригодна для уборки дорог и городских территорий, т.е. для сбора мусорных отходов 5 с поверхности земли 6.
Термин «мусорные отходы» 5 применяется для обозначения отходов, остатков или лома в диапазоне размеров от макроскопических, то есть с размерами порядка сантиметров и дециметров, таких как банки, бутылки и тому подобное, до минимальных, в частности порошкообразных.
Установка 1 также содержит контейнер 7 для мусорных отходов 5, предпочтительно закрытого типа.
Она содержит также систему накопления 8 мусорных отходов на земле, обеспечивающую возможность сбора мусора, рассредоточенного по обширной территории проведения уборки 9, и его формирования в более узкую полосу 10.
Формирование полосы 10 происходит главным образом за счет проекции пространства транспортирования 10b, в соответствии с траекторией движения установки 1, что разъяснено далее.
Более подробно, система накопления 8 подходящим образом выполнена в виде основных щеток 11, размещенных с противоположных сторон самоходной установки.
В частности, предусмотрено наличие двух щеток 11 чашеобразного типа, то есть, в форме усеченного конуса, которые вращаются вокруг оси упомянутого усеченного конуса, расположенной перпендикулярно поверхности земли.
У этих щеток 11 центры вращения 11а, расположенные на уровне земли, находятся на расстоянии друг от друга, и линия, которая соединяет - в плоскости - эти центры вращения 11а, называется в данном документе базисной линией 10а.
Базисная линия 10а расположена поперек продольной оси 1а и, предпочтительно, согласно точности сборки и осциллирующими движениями щеток 11 во время работы, она перпендикулярна продольной оси 1а.
Упомянутое пространство транспортирования 10b расположено на базисной линии 10а и соответствует свободному пространству данной линии между двумя щетками 11.
Могут также быть предусмотрены другие дополнительные щетки 11b, такие как передняя щетка, показанная на рис.2.
Устройство 1 также содержит систему сбора 12 мусорных отходов 5, предпочтительно работающую по принципу всасывания.
Она собирает мусорные отходы 5, находящиеся вблизи от впускного коллекторного патрубка 13, расположенного у поверхности земли.
Внутри этого впускного коллекторного патрубка 13 образовано максимальное сечение сбора 13а, которое соответствует части впускного коллекторного патрубка 13, обладающей наибольшей шириной в направлении, поперечном оси 1а. Это максимальное сечение сбора 13а, предпочтительно, имеет ширину, по меньшей мере, равную величине пространства транспортирования 10b.
Впускной коллекторный патрубок 13 предпочтительно расположен таким образом, что максимальное сечение сбора 13а и пространство транспортирования 10b (точнее, ее проекция - прим. пат. повер.) параллельны друг другу и имеют одну и ту же продольную ось [симметрии], предпочтительно совпадающую с осью 1а.
Система сбора 12 включает также устройства транспортировки 14 мусорных отходов 5 - известные сами по себе - которые транспортируют мусорные отходы из впускного коллекторного патрубка 13, расположенного у поверхности земли, в упомянутый контейнер 7. Эти устройства транспортировки 14, предпочтительно, выполнены с использованием различных типов пневматических элементов, принцип работы которых основан на всасывании мусорных отходов 5.
В частности, входной коллекторный патрубок 13 находится на уровне транспортирующего блока 14а, который направляет воздушные потоки на уровне расположения упомянутого входного коллекторного патрубка 13.
Более того, устройства транспортировки 14 содержат транспортирующие трубки 14b, фильтр 14с, вакуумный насос 14d, подходящий для обеспечения возможности упомянутого всасывания, и прочие известные устройства, такие как устройство для рециркуляции воздуха, подходящее для обеспечения улучшенных условий всасывания мусорных отходов 5.
В самоходной установке 1, описанной выше, средства рулевого управления 3, система накопления 8 и система активного сбора 12 для всасывания предварительно установлены таким образом, чтобы обеспечить расположение оси рулевого управления 3а в конкретном промежуточном положении между проекцией пространства транспортирования 10b и впускным коллекторным патрубком 13.
Видно, что вдоль продольной оси 1а самоходной установки 1, или параллельно ей, имеется отрезок 15, проходящий между впускным коллекторным патрубком 13 и пространством транспортирования (его проекцией) 10b.
Ось рулевого управления 3а, перпендикулярная продольной оси 1а, предварительно установлена таким образом, чтобы она пересекала отрезок 15.
Точнее говоря, отрезок 15 соединяет базисную линию 10а (или соответствующую проекцию пространства транспортирования 10b) и максимальное сечение сбора 13а впускного коллекторного патрубка 13, а ось рулевого управления 3а как медиана пересекает этот отрезок 15 (в центральной области). Например, участок медианы находится между одной третью и двумя третями длины отрезка 15, или между двумя пятыми и тремя пятыми долями этого отрезка 15.
Для улучшения этого технического решения предусмотрено рулевое управление всеми колесами 4, а также - возможность асимметричного управления этими колесами с помощью средств рулевого управления 3. Таким образом, возможно задать необычное положение оси рулевого управления 3b, например, как указано на рисунках, в положении, более близком к передним колесам, чем к задним колесам.
Работа самоходной установки 1, конструкция которой описана выше, происходит следующим образом.
В условиях эксплуатации осуществляется активация системы приведения в движение и элементов управления 2, системы накопления 8 и системы сбора 12.
Чашеобразные щетки 11 вращаются вокруг своих осей и подают мусорные отходы 5, находящиеся на убираемой территории 9 в положении вдоль накопительной полосы 10.
Эта полоса создается в пространстве транспортирования 10b, которое перемещается при движении установки 1. Как указано выше, пространство транспортирования 10b находится между щетками 11 вдоль базисной линии 10а, которая соединяет центры вращения 11а щеток 11 на уровне поверхности земли.
Затем система сбора 12 поднимает посредством всасывания мусорные отходы 5, находящиеся вблизи входного коллекторного патрубка 13, и направляет их в контейнер 7.
Во время прямолинейного перемещения базисная линия 10а и, соответственно, проекция пространства транспортирования 10b, максимальное сечение сбора 13а перемещаются по перекрывающимся траекториям, как показано на рис.3.
Мусорные отходы 5, находящиеся на полосе накопления 10, таким образом, полностью собираются впускным коллекторным патрубком 13.
При криволинейном движении или боковых перемещениях установка 1 вместо этого передвигается по траекториям, имеющим центр кривизны, совпадающий с центром поворота 3а, расположенным на оси рулевого управления 3b.
Если ось рулевого управления 3b пересекает отрезок 15 в его центральной области, как показано на рис.4а, то базисная линия 10а - и, следовательно, пространство транспортирования 10b - и максимальное сечение сбора 13а также перемещаются вдоль заданных траекторий, которые совпадают, как показано на рис.4а.
Впускной коллекторный патрубок 13 во время движения установки 1, таким образом, полностью совмещается с накопленной полосой 10, и мусорные отходы 5 всегда оказываются полностью собранными.
И наоборот, как показано на рисунке 4b, если в установке 1 ось рулевого управления не занимает описанное выше положение, то пространство транспортирования 10b и сечение максимального сбора 13а будут перемещаться по различным траекториям. Во время передвижения установки 1 впускной коллекторный патрубок 13 в связи с этим будет только частично совмещаться с полосой накопления 10, оставляя участки несобранных мусорных отходов 5.
Изобретение обеспечивает получение важных преимуществ.
На самом деле, установка позволяет собрать все содержимое накопительной полосы 10.
Поэтому не представляется необходимым увеличивать размеры впускного патрубка для сбора 13 и вместе с этим повышать всасывающую мощность установки, или создавать конструкцию установки, которая требует размещения впускного коллекторного патрубка 13 в непосредственной близости к щеткам 11.