Подметально-уборочные машины.

Подметально-уборочные машины (ПУМ) предназначены для очистки от грязи, мелкого мусора и пыли городских дорог, площадей, внутриквартальных территорий, а также для сбора смета и его транспортирования. ПУМ классифицируют по принципу действия, по типу рабочего органа, по способу обеспыливания и транспортирования смета в бункер, по способу выгрузки смета из бункера, по типу базовой машины (Рисунок 7 Приложения).

Рисунок 7. Классификация подметально-уборочных машин.

В качестве базовых машин для монтажа подметально-уборочного оборудования применяют маневренные автомобили малой и средней грузоподъемности, самоходные шасси, колесные тракторы и одно- или двухосные прицепы.

В подметальных машинах в качестве рабочего органа используется косоустановленная цилиндрическая щетка, с помощью которой смет передвигается в сторону от направления движения машины. В отличие от ПУМ, подметальные машины не оснащаются мусоросборником. Такие машины используются преимущественно для подметания внутриквартальных территорий и для уборки снега в зимний период. Для подметания используют щетки трех типов: цилиндрические; конические (лотковые); ленточные.

Цилиндрические щетки представляют собой ротор, по периметру которого крепится синтетический ворс (или металлические проволочки). Расположение ворса может быть сплошным, метельчатым или пучковым.

Цилиндрическая щетка при работе совершает два движения – вращается вокруг своей продольной оси и движется поступательно. Вращение щетки производится против ее поступательного перемещения по очищаемой поверхности. Чтобы обеспечить эффект подметания, щетка пригружается. При этом ворс щетки в зоне контакта с очищаемой поверхностью деформируется. Отрыв частиц загрязнений от очищаемой поверхности происходит за счет сил упругости ворса, прикладываемых к частицам. Коническая (лотковая) щетка включает несущий диск с приводным валом и ленту ворса, закрепленную по периметру диска. При вращении щетки ворсины, в исходном положении закрепленные с небольшим наклоном (в сторону от центра вращения) к поверхности несущего диска, под действием центробежных сил стремятся занять радиальные положения, что снижает эффект подметания. Это принимается во внимание при назначении рабочей частоты вращения щетки (щетка должна вращаться с максимально возможно большей частотой, при которой еще не снижается эффект подметания).

Подметально-уборочная машина (Рисунок 8 Приложения) смонтирована на базе автомобиля 10. Подметально-уборочное оборудование состоит из цилиндрической щетки 5, двух торцовых (лотковых) щеток 8, разбрызгивающих форсунок 9, бака для воды 3 объемом 0,8-1,0 м3, скребкового конвейера 7 и мусоросборника 1 объемом 1,6-5,0 м3. Цилиндрическая щетка расположена за задними колесами машины перпендикулярно ее продольной оси. Торцовые щетки установлены на раме автомобиля справа и слева за кабиной водителя на параллелограммных конструкциях, позволяющих копировать профиль дороги и бордюрного камня тротуаров. Торцовые щетки перемещают смет в зону захвата цилиндрической щетки. Цилиндрическая щетка направляет смет на шнековые питатели 6, перемещающие его к центру, после чего он попадает в наклонный скребковый конвейер и транспортируется в контейнер.

Схема рабочего оборудования ПУМ представлена на Рисун-ке 9 Приложения. Бун-кер размещен впереди цилиндрической щетки по ходу его перемеще-ния (Рисунок 9,а Приложения). Степень заполнения бункера сметом и легким мусором в этом случае составляет 40-50%. Когда щетка перебрасывает мусор и смет через себя (Рисунок 9, б, г Приложения), степень заполнения бункера увеличивается до 85-100%.

Наличие бункера большей вместимости создает определенные трудности переброски смета из зоны действия щетки в бункер. Как правило, расстояние от щетки до бункера гораздо больше, чем дальность бросания смета, подхватываемого ворсом щетки с очищаемой поверхности. Поэтому бункер для смета либо нужно приблизить непосредственно к зоне действия щетки, что практически невозможно, так как надо не просто переместить смет в донную часть бункера, а перекинуть его через стенку бункера, либо между щеткой и бункером поместить конвейерный узел, обеспечивающий доставку смета из зоны действия щетки до полости бункера-наполнителя. В связи с этим в настоящее время применяют многоступенчатое механическое транспортирование смета с шнековым подбором, параллельным оси вращения цилиндрической щетки и цепочно-скребковым конвейером (Рисунок 9, д Приложения).

Перспективным считается механическое транспортирование смета в бункер с помощью промежуточного лопастного метателя (Рисунок 9, е Приложения), который позволяет увеличить дальность подачи смета в сравнении с вариантом, представленным на Рисунке 9, а, на 25-30%.

При щеточно-вакуумном (пневматическом) транспортировании (Рисунок 9, е Приложения) вспомогательная цилиндрическая щетка уменьшенного диаметра подает смет в вакуумный подборщик; на машинах может быть установлен промежуточный конвейер.

В струйно-вакуумном подборщике (Рисунок 9, ж Приложения) щеточный ворс заменен сдувающими соплами, воздушные потоки которых обеспечивают отрыв загрязнений от дорожного покрытия и перемещение их к всасывающему трубопроводу. Пылеватые частицы задерживаются тканевыми фильтрами с устройствами для их периодической регенерации встряхиванием, вибрацией, обратной продувкой и др.

Способы разгрузки ПУМ: гравитационный (смет высыпается из бункера под действием собственного веса при открытии люка или задвижек); самосвальный (поворотом бункера ли контейнера); принудительный (эжектированием вбок или назад с помощью подвижной стенки выталкивателя с механическим или гидравлическим приводом). При небольшой вместимости бункера целесообразна разгрузка смета непосредственно на обслуживаемом участке. Поэтому некоторые машины оборудуют сменными стандартными контейнерами, а также механизмами выгрузки смета в контейнеры или приемный бункер мусоровоза.

По способу обеспыливания воздушной среды при подметании различают: влажное обеспыливание путем мелкодисперсного разбрызгивания воды под давлением 0,2-0,3 Мпа через форсунки перед подметальными щетками; пневматическое обеспыливание, совмещенное с вакуумной системой транспортирования смета.

В сравнении с подметальными и подметально-уборочными машинами более высокое качество уборки территорий обеспечивают вакуумно-уборочные машины, оснащенные вакуумным подборщиком и пневматической системой транспортирования смета в бункер-накопитель, а также вакуумно-подметальные машины, на которых вакуумный подборщик используют в комбинации с подметальными щетками. По качеству очистки вакуумно-подметальные машины в сравнении с вакуумно-уборочными обладают преимуществом, так как щетки эффективно подают смет в вакуумный подборщик. Однако вакуумно-уборочные машины могут работать на более высоких скоростях с большей производительностью, поскольку скорость их движения не ограничена максимальной скоростью взаимодействия ворса щеток с дорогой.

Вакуумно-подметальная машина (Рис. 10 Приложения) состоит из двух цилиндрических щеток (передней 5 и боковой 2), системы пневматического транспорта смета с всасывающим соплом 3 и шлангом 4, бункера-циклона 1, системы увлажнения, механизма привода рабочих органов гидросистемы и механизмов управления. Вакуум во всасывающем рукаве и бункере-циклоне создается вентилятором. Передняя цилиндрическая щетка установлена под углом 60° к направлению движения машины. Позади ее перед главным задним колесом установлена цилиндрическая боковая щетка.

Вакуумно-подметальные машины способны проводить работу на проезжей части улиц и лотковой части дорог вблизи тротуаров.

В уборочной машине струйного действия забор смета с очищаемой поверхности осуществляется по схеме «сдув – всасывание» (Рис. 12 Приложения). Такие машины обеспечивают высокое качество удаления мусора и имеют хорошие экономические показатели. Подметальное устройство и оборудование для сбора мусора включают лотковую щетку 1, всасывающий раструб 2 вакуумной системы и кузов для сбора мусора 5.

Привод машины и рабочего оборудования осуществляется двумя двигателями: основным для обеспечения движения базовой машины и дополнительным 8 – для привода вентилятора вакуумной системы и водяного насоса системы увлажнения мусора.

Мелкий смет закачивается непосредственно через раструб гибкого шланга 4, опирающегося на колеса 3. Вакуум во всасывающем гибком шланге создается вентилятором 7. Благодаря вакууму, смет через гибкий шланг подается в кузов-мусоросборник 5. Скорость в мусоросборнике существенно снижается по сравнению со скоростью воздуха в шланге, так как сечение мусоросборника значительно больше, чем сечение шланга. Мусор оседает в на дне кузова-мусоросборника. Отработанный воздух проходит через сито 6 в вентилятор 7 и по отводному каналу 9 подается в зону действия щеточного рабочего органа, перемещая смет к всасывающему раструбу. Таким образом, создается кольцевая циркуляция воздуха, при которой до 70% воздушной массы используется повторно, что значительно уменьшает выброс в атмосферу запыленного и загрязненного воздуха, т.е. экологический эффект налицо.

В шахте всасывания воздух вместе со сметом увлажняется из форсунок. Смет и мелкая пыль слипаются , становятся более тяжелыми, что обеспечивает их осаждение в бункер-накопитель и повышает эффект обеспыливания.

Закольцованный поток воздуха за счет сжатия нагревается до +20-25°С, подогревая тем самым все элементы и саму шахту всасывания. Это позволяет использовать машину и в межсезонье при минимальных отрицательных температурах до -5°С.