Машины для благоустройства городских территорий зимой

7.2.1 Снегоочистители предназначены для расчистки дорог и территорий от снега. Это – самоходные машины, рабочие органы которых сдвигают или отбрасывают в сторону снег.

Снегоочистители подразделяют: по типу рабочего оборудования – плужные (пассивный рабочий орган) и роторные (активный рабочий орган); по типу базовых машин – автомобильные и тракторные.

Рабочий орган плужных снегоочистителей – плуг, монтируемый в передней части автомобиля или трактора; роторных – специальной конструкции метатель, вращающийся с частотой 300-400 мин^-1.

Плужные снегоочистители бывают одноотвальные (рисунок 7.7, а), которые отбрасывают снег на одну сторону, и двухотвальные (рисунок 7.7, б), отбрасывающие его на обе стороны.

Рисунок 7.7 – Схемы плужных снегоочистителей: а – одноотвальный; б – двухотвальный; 1 – базовая машина; 2 – рабочий орган /1/

Рабочий орган одноотвальногоснегоочистителя устанавливают под углом 29-33^о к продольной оси базовый машины, что позволяет сдвигать снег в сторону поворота круга.

Двухотвальный – это одноотвальный плуг, шарнирно сочлененный в средней части. Такой рабочий орган устанавливают на снегоочистителях сдвигающего действия, который работает как плуг, сдвигающий одновременно вправо и влево снег, или используют в качестве совка, сгребая его в кучи. Поворот элементов плуга в плане осуществляют гидроцилиндрами.

Плужные снегоочистители сдвигающего действия базируются на автомобилях, автогрейдерах, гусеничных и колесных тракторах, а также тягачах. Они обеспечивают разработку снега толщиной 0,3-0,4 м со скоростью до 2-3 м/с в колесном варианте и 1-1,5 м со скоростью 1 м/с в гусеничном варианте. (с. 330—343?)

Роторные снегоочистители предназначены для очистки дорожных покрытий от снега путем его переброски на резервные площади или погрузки в транспортные средства с целью вывоз за пределы очищаемого объекта. Автомобили и специальные шасси автомобильного типа, гусеничные и колесные тракторы и тягачи являются базовыми машинами роторных снегоочистителей. Средняя ширина захвата этих очистителей 2,5-3,2 м; толщина разрабатываемого снежного покрова до 1,2-2,0 м; дальность отбрасывания снега18-20 м; рабочая скорость – 0,3-5,0 км/ч.

Главный параметр роторных снегоочистителей – производительность. По этому показателю их разделяют на: легкие – до 200 т/ч; средние – до 1000 т/ч; тяжелые – более 1000 т/ч. По типу рабочих органов они бывают плужно-роторные, шнекороторные и фрезерно-роторные.

Плужно-роторные снегоочистители (рисунок 7.8, а) разрабатывают снежный забой – 1 ротором – 3, подгребая снег плугом-ножом – 4 при поступательном движении машины и отбрасывая снег направляющей улиткой – 2.

Рисунок 7.8 – Снегоочиститель с фрезерно-роторным рабочим органом: а – общий вид; б – кинематическая схема /1/

Такие снегоочистители обычно используют на сухом и рыхлом снеге малой плотности.

Для разработки снега средней плотности – 200-300 кг/м³ применяют шнекороторные снегоочистители (рисунок 7.8, б) с двумя и более шнековыми питателями, расположенными в вертикальной плоскости, перпендикулярной оси движения машины.

Он разрабатывает снежный массив – 1 двумя шнеками – 5, расположенными один над другим. Питание ротора – 3 в нем в значительной степени осуществляется за счет поступательного движения машины. Шнекороторные снегоочистители обладают значительной производительностью, но неэффективно разрабатывают слежавшийся плотный (> 300 кг/м³) снег, который целесообразнее убирать фрезерно-роторными снегоочистителями (рисунок 7.8, в).

Фрезерно-роторный снегоочиститель имеет совмещенный рабочий орган в виде барабана с наваренными винтовыми лопастями – 6 для разработки забоя – 1. Снег в сторону отбрасывает улитка – 2. Такой снегоочиститель имеет высокую режущую способность, но отличается низкой производительностью и дальностью отбрасывания снежной массы из-за малой окружной скорости барабана.

Фрезерно-роторный орган (рисунок 7.8, г) имеет фрезерный питатель, обычно выполненный в виде безбарабанного многозаходного ленточного шнека – 7, и одного или двух роторов-метателей – 3. Он оборудован также направляющий аппаратом выброса снега, погрузки его в транспортные средства, регуляторами окружных скоростей питателя и метательного аппарата, устройством для обрушения верхнего свода снежного забоя при большой толщине снежного покрова. (с. 344 (два нижн. абз.) по с. 354?)

7.2.2 Снегопогрузочные машины Для погрузки снега в транспортные средства применяют специализированные машины – снегопогрузчики и одноковшовые погрузчики.

Снегопогрузчики предназначены для погрузки снега из образованных после снегоочистки валов и куч в транспортные средства. Они состоят из двух основных исполнительных органов – питателя и конвейера. Питатель предназначен для отделения от основного массива снега некоторого его объема, перемещаемого на конвейер, транспортирующий его в автомобиль или иной транспорт. Снегопогрузчики обычно снабжены питателем лапового типа (рисунок 7.9, а) и скребковым цепным конвейером,

Рисунок 7.9 – Рабочие органы снегопогрузчиков: лапового – а и фрезерного – б типов /1/

Лаповый питатель расположен на внешней поверхности лопаты и состоит из диска – 4, передающего движение лапе – 1 и балансиру – 3. На диске эксцентрично расположена ось балансира, куда входит закрепленный на лопасти направляющий сухарь – 2. При вращении диска балансир совершает колебательные, а лапа захватывающие движения.

Нож лопаты при движении машины разрушает напорным усилием вал снега. Лапы питателя захватывают порции снега, перемещая их на конвейер. Отделение ножом снега от основного массива происходит по наклонным поверхностям, вызывая всплывание лопаты над наиболее уплотненным, прочным нижним слоем снега, а также снижение эффективности работы снегопогрузчика. Этого не происходит, если его рабочий орган фрезерного типа (рисунок 7.9, б).

Фрезы – 5 питателя – двухзаходные с правым и левым направлениями спирали. При движении машины вперед снег лопастями фрезы отделяется от массива и перемещается к центру машины с правой и левой стороны вала, попадает на конвейер – 6 и подается к транспортным средствам.

Снегопогрузчики – машины непрерывного действия, монтируемые на специальных шасси с использованием унифицированных агрегатов и узлов автомобилей или колесных тракторов. Специальное оборудование снегопогрузчика включает питатель, конвейер и механизмы привода рабочих органов. Снегопогрузчики обычно одномоторные, т.е. их рабочее оборудование и ведущие колеса шасси приводят в движение от одного двигателя. На рисунке 7.10. изображен снегопогрузчик с питателем лапового типа

Рисунок 7.10 – Снегопогрузчик с питателем лапового типа /1/

Он смонтирован на специальном пневмоколесном шасси с колесной формулой 2 х 2 и состоит из лопаты с питателем – 7, стрелы с конвейером – 1, опирающихся на стойку – 2, гидроподъемника – 4, силовой установки – 3, трансмиссии – 6, опорных колес – 8 и кабины – 5.

Шасси погрузчика – полноприводное с передним неуправляемым и задним управляемым мостами. Двигатель смонтирован сзади под стрелой транспортера и закрыт облицовками. От двигателя через фрикционную однодисковую муфту сцепления, коробку перемены передач и раздаточную коробку на передний и задний мосты осуществляется привод ходового механизма. Посредством ходоуменьшителя достигается понижение скорости движения машины до рабочей – 1,17 м/с.

Рабочий орган погрузчика состоит из лапового питателя с загребающими лапами и смонтированного на стреле скребкового конвейера, привод которого осуществляется от коробки отбора мощности. На коробке отбора мощности установлена муфта предельного момента для предохранения трансмиссии от перегрузок, возникающих на рабочем органе.

В верхней части рабочей стрелы транспортера находится натяжная станция, а в нижней закреплен приводной вал цепи конвейера. В транспортном положении стрела лежит на опорной раме, в рабочее – она поднимается гидроцилиндром.

Ширина захвата лапового питателя 2,46 м, высота погрузки снега до 3,6 м. Гидропривод машины включает масляный бак с фильтром, шестеренчатый насос, гидрораспределитель, силовые цилиндры и гидромотор ходоуменьшителя. Рабочее давление в гидросистеме – 10 МПа. Все рычаги управления машиной выведены в кабину водителя, расположенную за питателем слева по ходу машины. с. 356 – 362?

Одноковшовые погрузчики – универсальные самоходные машины циклического действия, состоящие из специального шасси или серийного трактора с навесным оборудованием в виде стрелы и ковша (основной рабочий орган). Их используют для различных целей, включая и погрузку снега в транспортные средства.

Главный параметр одноковшовых погрузчиков – номинальная грузоподъемность, по которому их подразделяют на погрузчики малой грузоподъемности (до 0,5 т), легкие (0,6-2,0 т), средние (2,1-4,0 т), тяжелые (4,1-10,0 т) и большегрузные (свыше 10 т).

По способу разгрузки они бывают с передней (фронтальные), боковой (полуповоротные) и задней (перекидные) разгрузкой. В городском хозяйстве сейчас преобладают фронтальные погрузчики малой, легкой и средней грузоподъемности на пневмоколесном ходу с вместительностью основного ковша 0,25-2,00 м³ и мощностью двигателя 29-99 кВт.

Фронтальный погрузчик (рисунок 7.11)состоит из двух шарнирно-сочлененных полурам (передняя и задняя), взаимное расположение которых показано на рисунке 2.5 (раздел 2). Рабочее оборудование: ковш – 1 и стрела – 2 размещено на передней, а дизель – 7 и кабина – 6 – задней полурамах. Передний – 9 и задний – 8 мосты – ведущие, неповоротные.

Подъем стрелы осуществляют гидроцилиндры – 5, а поворот ковша относительно стрелы – двумя гидроцилиндрами – 4 через рычаг – 3 и тягу – 10. С помощью последних создается параллелограммная система, автоматически обеспечивающая горизонтальное положение ковша при его подъеме из положения I в положение П.

(с. 363 (два нижних абзаца) – с. 370 и Снегоплавильные станции до 376?)

7.2.3 Распределители технологических материалов для борьбы с гололедом служат для распределения по поверхности дорожного покрытия твердых минеральных материалов – песка, золы и т.п., а также жидких химических материалов – хлоридов и специальных реагентов для борьбы с гололедом и скользкостью. Распределители бывают самоходные (на автомобильном шасси) и прицепные. Табл. 5.12, с. 377 /1/?

Промышленные распределители твердых материалов имеют общую схему устройства (рисунок 7.11).

Рисунок 7.11 – Распределитель твердых технологических антигололедных материалов /1/

В кузове – 5 с наклонными боковыми стенками размещены материалы, которые движущимся по дну кузова скребковым конвейером – 4 перемещаются в заднюю часть кузова и через разгрузочное окно под действием силы тяжести поступают на горизонтально вращающийся диск – 1, который распределяет материал по гололедной поверхности.

Передняя и задняя стенки сварного кузова имеют окна для прохода верхней несущей ветви конвейера. В передней части кузова вмонтирован механизм натяжения конвейера.

В бункере – 3 и кузове установлены редуктор привода конвейера – 2 и ведомый вал с приводными звездочками. Разбрасывающий диск – 1 на верхней части снабжен ребрами, которые при его вращении вовлекают материал в движение по периферии диска.

В передней части базового автомобиля навешивается плужный снегоочиститель – 6, а в средней части между колесами – цилиндрическая щетка – 7.

Гидравлическая система машин включает две самостоятельные системы: первая – для привода распределяющего оборудования (конвейера и разбрасывающего диска), вторая – для подъема и опускания плуга и щетки соответственно в транспортное и рабочее положения.

Основной рабочий орган распределителя твердых минеральных материалов – горизонтально расположенный диск с вертикальной осью вращения, оснащенный радиальными ребрами-лопастями. При его вращении частицы материала, подаваемые питателем на диск, вовлекаются во вращение, приобретают определенную скорость и, покидая диск, распределяются за машиной полосой по поверхности дороги.

По диску вдоль его ребра частица материала движутся под действием центробежных и аэродинамических сил, сил трения и взаимодействия частиц между собой (рисунок 7.12).

Рисунок 7.12 – Расчетные схемы дискового рабочего органа: а – с ребрами, отклоненными в сторону, обратную вращению диска; б – радиальное положение ребер; в – ребра отклонены в сторону вращения диска; 1 – зона подачи материала; 2 – окно подачи материала /1/

С.379-385?

7.2.4 Машины и оборудование для сбора, вывоза и обеззараживания бытовых отходов Рост городов, развитие промышленности, увеличение количества транспортных средств ухудшают экологические условия проживания людей. Это негативное влияние усиливается в крупных городах, где на ограниченной территории сосредоточена огромная масса населения.

В городах интенсивно накапливаются твердые бытовые отходы (ТБО), которые при неправильном и несвоевременном удалении и обеззараживании серьезно загрязняют ОПС. Поэтому крайне важным мероприятием по ее защите является своевременный сбор, вывоз, обеззараживание и утилизация ТБО.

Возрастающие требования к качеству обслуживания населения, включая и санитарную очистку территорий, вызывают особое внимание к используемой для этих целей техники. При выборе машин и оборудования для сбора и транспортирования ТБО необходим учет состава и свойств последних.

Состав и свойства ТБО. По морфологическому признаку ТБО подразделяют на следующие компоненты: бумага, картон, резина, текстиль, кожа, кости, пищевые отходы, дерево, металлы (черные и цветные), стекло и т.д. (таблица 7.1). Оформить табл. 7.1

Таблица 7.1 – Морфологический состав ТБО для некоторых климатических зон России /1/

В процентах по массе

Компонент Климатические зоны

средняя южная северная

Пищевые отходы 35-45 40-49 32-39

Бумага, картон 32-35 22-30 26-35

Дерево 1-2 1-2 2-5

Металлолом:

черный 3-4 2-3 3-4

цветной 0,5-1,5 0,5-1,5 0,5-1,5

Текстиль 3-5 3-5 4-6

Кости 1-2 1-2 1-2

Стекло

Кожа, резина 0,5-1 1 2-3

Камни, штукатурка 0,5-1 1 1-3

Пластмасса 3-4 3-6 3-4

Прочее 1-2 3-4 1-2

Отсев (менее 15 мм) 5-7 6-8 4-6

Сезонные изменения состава ТБО характеризуются увеличением пищевых отходов с 20-25 % весной до 40-55 % осенью, в связи с увеличением употреблением овощей и фруктов (особенно в городах юга РФ).

Зимой и осенью сокращается доля мелкого отсева (уличного смета) с 20 до 7 % в городах южной зоны и с 11 до 5 % в средней полосе РФ (средняя зона).

В последние годы резко возросла в ТБО доля пластмассовых упаковочных материалов.

Важным параметром ТБО является его удельная теплоемкость – Дж/(кг ^. градус), которая составляет для дерева, картона и бумаги – 2000-2500, воды – 4190, стекла, камня – 800-1000 и черных металлов – 400.

Удельная теплоемкость в основном зависит от влажности и определяется по формуле: С _ТБО = 21,9 w + 2000, где w – влажность ТБО, %. (с. 388-391?)

Оборудование для сбора и удаления ТБО. На площадках отапливаемых лестничных клеток или в поэтажных холлах, комнатах для обслуживающего персонала общественных зданий, помещениях для хранения инвентаря и иных подсобных помещениях размещаются мусоропроводы с загрузочными люками. На промежуточных площадках лестничных клеток загрузочные люки размещают через этаж.