Подметально-уборочная машина на базе КАМАЗ

Главный вид.dwg

ЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
Объем бункера для смета
Рабочая скорость подметания
Давление в системе увлажнения
Подметально-уборочная

Конвейер.dwg

ЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
Длина горизонтального пути
Перемещаемый груз: мусор
вид настила: волнистый бортовый
Передаточное число:
Межосевое расстояние
ЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ
*- размеры для справок
Подшипниковые узлы заполнить при сборке
смазкой МЛИ 412-3 ГОСТ 23258-78
Натяжение цепи обеспеччить винтами

Оборудование щеточное.dwg

В подшипники качения
скольжения все трущиеся
соединения заложить смазку ГОСТ 1033-73
Неуказзанные предельные отклонния размеров H14.
Неуказанные сварные соеденения выполнить сплошным
швом 4 по ГОСТ 5264-80
Оборудование щеточное

Схемы.dwg

Схемы рабочего оборудования подметально-уборочных машин
а) с прямым забросом смета; б) с обратным забросом смета; в)с забросом смета лопастным
г) с забросом смета ленточной щеткой; д) с цепочно-скребковым транспортером;
е) с щеточно-вакуумным подборщиком и гравитационным отделением смета;
-цилиндрическая щетка; 3-лопастной метатель; 4-ленточная щетка; 5-скребковый транспортер;
-шнек; 7-всасывающий трубопровод;
-фильтр; 9-напорный трубопровод; 10-вакуумный вентилятор.

Спецификация Щеточное оборудование.doc

Подшипник ГОСТ 5720-75
Болт ГОСТ 7798-70 М6.8g.35.58
Оборудование щеточное
Гайка ГОСТ 5915-70 М10-7Н.5
Гайка ГОСТ 5915-70 М16-7Н.5
Шайба ГОСТ 6402-70 10.65Г.0

Расчетная записка.docx

Министерство образования и науки Российской Федерации
Подметально-уборочная машина
Расчёт и проектирование
Руководитель проекта:
Подметально-уборочные машины предназначены для подметания асфальто- и цементобетонных дорожных покрытий и сбора смета в бункер машины. В зависимости от способа воздействия на дорожное покрытие при подметании машины разделены на:
машины щеточного типа с исполнительным органом в виде щеточного устройства;
машины вакуумно-пневматического типа подметающие дорожное покрытие струей воздуха;
машины комбинированного вакуумно-щеточного типа.
комбинированного вакуумно-щеточного типа.
Рис.1. Классификация подметально-уборочных машин
Подметально-уборочные машины
Наиболее распространены в настоящее время машины щеточного и комбинированного типов. Что же касается машин вакуумно-пневматического т.е бесщеточного типа то известно сравнительно небольшое число конструкций таких машин применяемых в основном при обслуживании аэродромов.
Машины щеточного и комбинированного типов в свою очередь различают по способу обеспыливания процессов подметания и подачи смета в бункер машины. Обеспыливают при подметании двумя способами: увлажнением дорожного покрытия (мокрое обеспыливание) и отсасыванием пыли из зоны действия щеток (сухое обеспыливание).
По способу подачи смета в бункер машины разделены на машины с механическим транспортированием смета и машины с пневматическим транспортером. Современные подметально-уборочные машины смонтированы на специальных и автомобильных шасси а так же на прицепах. Классификация подметально-уборочных машин дана на рис.1
Подметально-уборочные машины с механической подачей смета в бункер
Вакуумные подметально-уборочные машины
Принцип работы вакуумной ПУМ следующий: одна или две лотковые щетки сметают мусор к центральной щетке-подборщику которая подает его к всасывающей трубе. Далее мусор попадает в герметичный контейнер в задней части кузова. В передней части кузова размещены бак для воды насос системы обеспыливания и вентилятор создающий разрежение в бункере для смета за счет чего и обеспечивается всасывание мусора.
Все вакуумные машины оборудованы системой очистки отработанного воздуха на некоторых есть система регенерации воды. Разгрузка накопительного бункера осуществляется самосвальным способом. Некоторые вакуумные ПУМ не имеют центральной щетки как например Schwarze на шасси ЗИЛ-5301: на ней приемный раструб расположен по всей ширине машины а для уборки вполне хватает двух боковых щеток.
Еще одна отличительная особенность данной машины – наличие дополнительного двигателя для автономного привода гидравлической системы уборочного оборудования. Центральной щетки нет также на машинах со сменным кузовом когда подметальное оборудование выполнено легкосъемным для использования базового шасси на других работах.
На большинстве вакуумных ПУМ привод гидросистемы осуществляется от коробки отбора мощности базового шасси. Многие вакуумные машины оборудованы дополнительной трубой для ручного забора мусора из труднодоступных мест таких как колодцы ямы глубокие карманы у стен зданий.
На ПУМ зарубежных производителей в качестве дополнительного оборудования размещают перед передним бампером фронтальный моечно-подметальный агрегат представляющий собой комбинацию моющей гребенки и лотковой щетки на поворотной консоли; иногда в его состав входит катушка со шлангом и моющим пистолетом. Шасси используется от двухосных грузовиков с короткой базой: ЗИЛ-433362 и МАЗ-5551. В ближайшее время можно ожидать появления вакуумной подметально-уборочной машины и на шасси КамАЗ-43253.
Вакуумные подметально-уборочные машины на специальном шасси
Очень компактные и маневренные машины предназначены для уборки узких улиц тротуаров дорожек в парках дворов а также территорий элитных жилых комплексов где появление ярких и юрких «пылесосов» не портит «ауру изысканности и утонченности». В крупных городах эти малыши-чистюли убирают также пешеходные зоны где движение больших машин запрещено. От больших ПУМ маленькие отличаются только размещением щеток и всасывающих магистралей. На большинстве вакуумных подметально-уборочных машин на спецшасси узел со щетками расположен спереди – в зоне видимости водителя а всасывающая труба проходит под кабиной. На машинах некоторых производителей лотковые щетки расположены спереди а поперечная щетка с вакуумной магистралью смонтированы на задней стенке кузова. Разгрузка бункера производится самосвальным способом с предварительным подъемом кузова.
Прицепные подметально-уборочные машины
Это самая малочисленная категория подметально-уборочной техники. Из-за жестких требований предъявляемых к безопасности движения эксплуатация этих машин затруднена. Основные достоинства подметальных прицепов – низкая цена и небольшие расходы на содержание и эксплуатацию. Подметальные прицепы выпускаются как с механическим так и с вакуумным сбором смета и конструктивно они не отличаются от ПУМ на автомобильном шасси. Разгрузка бункера производится самосвальным способом. В качестве тягача используется колесный трактор тягового класса 14 20 т при этом гидронасос прицепа приводится в действие карданным валом от заднего вала отбора мощности трактора.
В России подметально-уборочные прицепы с механическим сбором мусора выпускают РАРЗ КОРМЗ и смоленский КДМ. Вакуумный подметальный прицеп АПВ-4 выпускает Кировский завод в Санкт-Петербурге. Из зарубежных прицепов в России можно встретить машины Schmidt и Broddway. Очень редко встречаются прицепы предназначенные для буксировки грузовым автомобилем как правило самосвалом. На прицепах этого типа отсутствует бункер а смет загружается транспортером непосредственно в кузов автомобиля-тягача. Привод насоса гидросистемы осуществляется от автономного двигателя внутреннего сгорания. По такой схеме выполнен прицеп Senior совместного производства Schmidt и Broddway.
Щеточные устройства подметально-уборочных машин
Щеточные устройства ПУМ состоят из щетки рамы щетки подвески и приводного механизма.
Щетки подразделяются на главные (подборочные) предназначенные для обработки болшей части обрабатываемой полосы и отбрасывания смета в приемник и вспомогательные (лотковые) предназначенные для очистки края полосы (лотка у дороги) и забрасывания смета под главную щетку.
По форме щетки подметальных машин подразделяются на цилиндрические ленточные и конические. Цилиндрическая щетка состоит из сердечника ворса (набивки щетки) и деталей крепления ворса на сердечнике. В зависимости от распределения ворса на цилиндрической поверхности щетки бывают сплошные с рядовым или неравномерным распределением ворса. У большинства цилиндрических щеток по мере износа ворса уменьшается и диаметр но встречаются также щетки с механизмом регулирования диаметра на величину износа. В качестве ворса применяют стальную (круглую и плоскую) проволоку пиассаву (пальмовое волокно) расщепленный бамбук и синтетические волокна – хлорин капрон эластон полиуретан и др. Стальная проволока должна обладать повышенной износостойкостью. Ленточные щетки в качестве главных применяют очень редко. Собирают их из плоских щеток на двух бесконечных втулочных цепях или зубчатых трапецеидальных прорезиненных ремнях перекинутых через ведущие и направляющие звездочки. Соприкосновение ворса с дорогой у этой щетки происходит на значительной длине поверхности в зависимости от расположения направляющих звездочек и устройств. Конические щетки выполняют в виде усеченного конуса. Их устанавливают на машине так чтобы ими производилась очистка края полосы. Благодаря установке щетки с наклоном оси конуса удаляемый с покрытия смет забрасывается под главную щетку.
Мусороприемные и транспортирующие устройства
Удаляемые щеткой частицы забрасываются непосредственно в мусоросборник (бункер) машины или на транспортирующее устройство. В том и другом случае сбора смета расстояние до лотка или окна приемника и его размеры следует выбирать исходя из конструктивных соображений и проверять расчетом.
Мусоросборники выполняют постоянно устанавливаемыми на машине съемными и прицепными причем преобладает первый тип. Они разгружаются через крыши или опрокидыванием.
Транспортирующие устройства механического типа для подачи смета в мусоросборник выполняют в виде наклонного транспортера с ребристой или скребковой лентой ковшовой цепью и в виде ротационного подъемника. Угол наклона ленточного или скребкового транспортеров 40-54º ковшового ротационного 60-80º. Рассчитывают их на максимальное поступление смета а также на сбрасывание смета на расстояние равное половине длины мусоросборника (бункера).
Для горизонтального перемещения в тех случаях когда подборочная щетка имеет малую ширину захвата а вспомогательные не обеспечивают горизонтального перемещения смета применяют шнековые устройства.
Транспортирующие устройства пневматического или пневмо-механического типа наиболее распространены в современных подметально-уборочных машинах городского типа. В аэродромно-уборочных машинах нашли исключительное применение пневматические. Щеточно-подборочные устройства подметально-уборочных машин не только отделяют смет от покрытия но и забрасывают его в мусоросборник (бункер) причем одновременно производится отсос воздуха через щеточные устройства что способствует очистке поверхности и транспортировке смета а также позволяет производить отделение тонкодисперсных частиц пыли с последующим направлением их в фильтр.
Вакуумное подборочное устройство аэродромных машин предназначенное для удаления с покрытия частиц весом до 100-150 гс работает при скоростях воздушного потока на входе равных 100 мсек. В отличие от щеточных подметально-уборочных машин вакуумные аэродромно-уборочные машины не имеют фильтров так как во-первых главной задачей их является удаление с покрытий всех предметов а во-вторых очистка большого количества воздуха для таких машин еще не решена.
Для обеспыливания наиболее простым является увлажнение дорожной поверхности и воздуха перед рабочими органами машины. Система увлажнения включает бак для воды с арматурой и распылителем. Распыление воды осуществляют при давлении 20 – 30 кгссм2 с расходом воды 001 – 002 лм2. Сухой или вакуумно-пневматический способ обеспыливания заключается в отсосе воздуха вместе с взвешенными в нем частицами пыли при этом воздух засасывается вентилятором в машину прогоняется через фильтры и очищенным выбрасывается обратно в атмосферу. Устройства для вакуумно-пневматического обеспыливания состоят из рабочей (щеточной) камеры и коммуникаций воздухоочистительных устройств и вентилятора. Щеточные камеры делают герметичными возможно малых размеров и с минимальным периметром фартука. Камеры устанавливают над дорогой с минимальным зазором. Воздухоочистительные устройства щеточных подметально-уборочных машин выполняют двух- и трехступенчатыми (осадительные камерытканевые фильтры водяные завесы пенные фильтрыкамеры с древесной стружкой смоченной маслом). Вентиляторы для пылевоздушной смеси щеточных машин подбирают с максимальным давлением 300 – 800 мм вод. ст. Для аэродромных машин изготавливают специальные мощные воздуходувки производительностью 12500 м3ч.
Определение объема бункера для смета
Схема рабочего оборудования – д
Для машин с увлажнением бункер для смета:
где: B=2.5м – ширина подметания;
=5кмч – рабочая скорость подметания;
=8ч – продолжительность заполнения бункера (смена);
Q=30 - масса смета находящегося на дороге;
- объемная масса смета
- коэффициент использования геометрического объема бункера.
Исходя из условия уточняю период заполнения бункера:
- время заполнения бункера
Определение режимов работы системы увлажнения
Расход воды необходимый для работы системы увлажнения:
где: =1.2*B=2.5*1.2=3м – ширина увлажнения;
q=0.03 - удельный расход воды на увлажнение;
=5кмч=1.38мс – рабочая скорость подметания.
Удельный расход воды распылителей подающих воду перед лотковой щеткой:
Определение объема бака для воды
В машине с системой увлажнения предназначенной только для увлажнения дорожного покрытия объем бака:
=0.9 – коэффициент использования объема бака;
- продолжительность подметания до момента опорожнения бака;
Исходя из условия рассчитываю продолжительность подметания до момента опорожнения бака:
при работе машине требуется три дозаправки водой в смену.
Определение количества ворса для щеток
1 Определение количества ворса главной щетки:
- коэффициент неравномерности размещения ворса на щетке;
d=0.06см – диаметр стального ворса (опыт работы коммунальных хозяйств показывает что стальной ворс меньше изнашивается чем капроновый)
- угол определяющий часть ворса находящегося каждый момент в контакте с дорогой;
- окружная скорость щетки;
- скорость подметания.
Угол поворота ворсинки при контакте с дорогой от ее вертикального положения:
где: r=30см – радиус щетки;
h=2см – максимальная деформация ворсинки.
2 Определение количества ворса закрепляемого на
где: - скорость подметания;
- угловая скорость лотковой щетки.
Т.к. ворс на каркасе лотковой щетки закреплен в два-три ряда а приведенная формула позволяет определить количество ворса в первом внешнем ряду общее количество ворса:
Определение мощности затрачиваемой на работу специального оборудования
где: - мощность требующаяся для привода главной щетки;
- мощность требующаяся для привода конвейера;
- мощность требующаяся для работы насоса системы увлажнения.
- мощность требующаяся для привода лотковой щетки.
1 М мощность требующаяся для привода главной щетки:
где: - мощность затрачиваемая на преодоление трения щетки о дорогу;
где: =06м – диаметр щетки по ворсу;
=04 – коэффициент трения скольжения ворса по дороге;
- угол встречи ворса с дорогой;
- нормальное давление ворса на дорогу.
где: =0035 - модуль жесткости;
-число оборотов в минуту;
- общее кол-во прутков ворса в щетке;
- коэффициент пропорциональности;
=002м – величина деформации ворса;
-мощность затрачиваемая на отбрасывание смета с очищаемой поверхности
где: =1 – коэффициент эффективности подметания;
B =2.5м – ширина подметания дороги;
8мс – рабочая скорость движения машины;
- начальная загрязненность дороги
abc – коэффициенты в кинематических расчетах для приближенных расчетов a принимается равным единице коэффициенты b и c отбрасываются.
- мощность затрачиваемая на
преодоление сопротивления воздуха вращению щетки
где: d=0.0006м – диаметр прутка ворса;
- радиус сердечника щетки;
затрачиваемая на деформацию ворса щетки
где: -число оборотов в минуту;
=06м – диаметр щетки по ворсу;
- максимальный угол поворота граничных сечений деформированного прутка ворса принимают равным
2 Мощность необходимая для привода конвейера
где: W – cопротивление движению цепи конвейера
=05мс – рабочая скорость конвейера
- КПД передачи привода от двигателя к конвейеру
где: =120Нм – нагрузка от перемещаемого смета;
=70Нм – нагрузка от частей конвейера;
=058 – коэффициент трения смета о сталь;
- коэффициент сопротивления движению цепи конвейера;
H=2140мм – высота подъема;
L-3700мм – длина конвейера;
- угол наклона конвейера
К=1.25 – коэффициент учитывающий сопротивление в подшипниках звездочек.
Для привода конвейера выбираю героторный гидромотор OML-20:
Номинальная мощность -1.1кВт
Скорость вращения - 800обмин
Для обеспечения заданной скорости приводная звездочка диаметром – 160мм должна вращаться 360 обмин следовательно передаточное число редуктора равно 800360=2.22
3 Мощность необходимая для привода насоса
где: - расход воды через увлажнительную систему;
- КПД передачи от двигателя к насосу;
- гидравлический КПД насоса;
4 Мощность необходимая для привода лотковой щетки
Определение производительности подметально-
Техника безопасности при работе на подметально-уборочной машине
)Используйте подметальную машину только по назначению. Внимательно прочтите настоящее руководство перед использованием навесного оборудования.
) Перед движением убедитесь в том что все перемещения и функции работают правильно.
)При проверке различных функций убедитесь что рядом с навесным оборудованием отсутствуют посторонние лица. Безопасное расстояние составляет 10 метров.
)Проконсультируйте других пользователей по применению навесного оборудования и попросите их ознакомиться с руководством.
) Не эксплуатируйте неисправное навесное оборудование.
) При выполнении работ используйте проблесковый маячок.
) Соблюдайте инструкции изготовителя во время выполнения работ.
) Обращайте внимание на других участников дорожного движения.
)Перед тем как покинуть кабину обязательно опустите навесное оборудование и остановите двигатель.
)Никогда не выполняйте техническое обслуживание или чистку навесного оборудования удерживаемого с помощью гидравлики. Используйте механическую опору. Перед выполнением технического обслуживания обязательно остановите двигатель.
)Отсоединять подсоединять или затягивать гидравлические разъемы под давлением запрещено.
)В случае повреждения какого-либо узла под давлением вдыхать масляные пары запрещено. При попадании масла в глаза промойте их большим количеством воды
и немедленно обратитесь к врачу.
В настоящее время подметально-уборочная техника пользуется большим спросом в связи с чем производится модернизация и поиск новых эффективных решений по развитию данной отрасли. Наряду с импортной техникой существует и российская также выпускается совместная продукция производится разработка новых машин для облегчения процесса уборки как тротуаров так и проезжих частей.
Г.Л. Карабан «Мышины для содержания и ремонта автомобильных дорог и аэродромов»
И.П. Бородачев «Справочник конструктора дорожных машин»