Машины по содержанию и ремонту автомобильных дорог и аэродромов

Наибольшее распространение получило плужно-щеточное оборудование, смонтированное на поливочно-моечной машине ПМ-130 (рис. 3.1). Плужное оборудование этой машины состоит из поворотного отвала, сцепной и толкающей рам, механизма подъема плуга. Поворотная рама сварена в виде дуги из профилей, приваренных к отвалу, которые имеют отверстия для фиксации отвала в определенном положении на сцепной раме и по отношению к продольной оси машины. Отвал плуга сварной конструкции в виде каркаса из уголка с приваренным к нему стальным изогнутым листом. К нижнему продольному элементу каркаса болтами прикреплены сменные резиновые ножи в виде отдельных секций.

Рис. 3.1. Поливочно-моечная машина со снегоочистительным оборудованием: 1 - отвал; 2 - механизм подъема плуга; 3 - цилиндрическая щетка; 4 - толкающая рама; 5 - сцепная рама; 6 - поворотная рама; 7 - нож

Сцепная рама, изготовленная из отдельных профилей, служит опорой для отвала и соединяет отвал с толкающей рамой, состоящей из двух штанг. Сцепная и толкающая рамы соединены с помощью шаровых шарниров. Штанги толкающей рамы прикреплены к лонжеронам базового шасси и передают на них усилия, возникающие при работе плуга. Каждая штанга представляет собой телескопическое соединение двух труб, между которыми размещены амортизирующие пружины. Каждая из штанг, кроме того, имеет скользящую подвеску к балке передней оси базового шасси. Плуг поднимается в транспортное положение с помощью подъемной рамки, закрепленной шарнирно на сварной раме, установленной на бампере шасси. Подъемная рамка, перемещаемая гидроцилиндром, соединена с отвалом с помощью цепи с амортизатором.

141

Снегоочистительное щеточное оборудование состоит из цилиндрической щетки, ее рамы, механизмов привода щетки и ее перемещения в рабочее и транспортное положение. Каркас цилиндрической щетки представляет собой трубу с фланцами по концам. На трубе расположена стальная профилированная лента, в которую уложен стальной или капроновый ворс, прикрепленный к каркасу щетки стальным канатом. Концы каната закреплены на фланцах болтами. Щетка на подшипниках может свободно вращаться вокруг горизонтальной оси.

Рама щетки состоит из двух поперечных труб и боковых соединяющих щек. Верхняя труба рамы закреплена на лонжеронах автомобиля и на шарнирной подвеске несет нижнюю трубу. Нижняя труба прикреплена болтами к щекам рамы. В нижней части щек установлены гнезда подшипников, к которым на болтах с помощью фланцев прикреплена щетка. В верхнюю трубу рамы щетки вмонтирован конический редуктор ее привода. Ведущий вал редуктора передает крутящий момент к левой опоре рамы на ведущую звездочку цепной передачи щетки. Цепная передача заключена в кожух и снабжена натяжным устройством. Рама щетки с помощью кронштейна соединена с механизмом подъема. Для подъема щетки в транспортное положение служит гидроцилиндр. Давление щетки на дорожное покрытие и, следовательно, деформацию ворса можно изменять, регулируя длину цепи, на которой подвешена щетка. Щетка получает вращение от двигателя базового шасси с помощью коробки отбора мощности, карданной передачи и конического редуктора.

Более современной является машина М1К-5337 на базе МАЗ-5337

(рис. 3.2).

Гидросистема служит для подъема плуга и щетки и состоит из масляного насоса, приводимого во вращение коробкой отбора мощности, двух секций распределителя (по числу гидроцилиндров и гидрозамков этих цилиндров). Такое же по конструкции снегоочистительное оборудование установлено на распределителе технологических материалов – машина КО-105. Кроме этих двух машин промышленность изготовляет плужно-щеточное оборудование, входящее в комплект оборудования снегоочистителя КО-707, а также сменное оборудование, устанавливаемое на универсальную уборочную машину КО-705.

142

Рис. 3.2. Машина МДК-5337 (летний вариант):

1 – маячок проблесковый; 2 – кожух тяг управления гидрораспределителями; 3 – шкаф спецоборудования; 4 – лестница; 5 – поручень; 6 – горловина цистерны; 7, 10 – узел такелажный; 8 – площадка; 9 – цистерна; 11 – пенал; 12 – крыло заднее;

13– колесо запасное; 14 – щетка; 15 – трубопровод; 16 – карданный вал привода шестеренного насоса; 17 – агрегат насосный; 18 – насадок поворотный;

19 – трубопровод всасывающий; 20 – фара

Снегоочистительное оборудование машины КО-707 (рис. 3.3) смонтировано на базе трактора МТЗ-80 и также состоит из плуга и цилиндрической щетки. Плуг, смонтированный спереди трактора, по устройству аналогичен плугу, описанному выше. Основным отличием этого оборудования является подвеска цилиндрической щетки, размещенной за задними колесами трактора. Снегоочистительная щетка состоит из самой щетки, ее рамы, системы вывешивания, механизмов ее привода и подъема. Цилиндрическая щетка из стального или капронового ворса смонтирована на раме, шарнирно подвешенной к трубчатой конструкции. Конструкция прикреплена к основной раме оборудования. В трубчатую конструкцию вмонтирован конический редуктор привода щетки, и через нее проходит ведущий вал, оканчивающийся звездочкой цепной передачи привода щетки.

143

Рис. 3.3. Снегоочиститель КО-707 с плужно-щеточным оборудованием: 1 - цилиндрическая щетка; 2 - опорные колеса; 3 - скалыватель; 4 - плуг

На раме щетки закреплена опорная подвеска, состоящая из металлоконструкции и двух колес, размещенных за щеткой. Каждое из колес имеет механизм для регулирования положения колеса по высоте. Таким образом, путем регулирования положений колес, перемещающихся по очищенному щеткой дорожному покрытию, изменяется давление щетки на дорогу и, следовательно, степень деформации ворса. Несмотря на некоторое усложнение конструкции щетки, наличие опорных колес делает более доступным регулирование деформации ворса и, следовательно, обеспечивает необходимое качество очистки от снега при минимально возможном износе ворса. Щетка в рабочее и транспортное положения перемещается гидроцилиндром и рычагами задней подвески трактора.

Для привода щетки используют задний вал отбора мощности трактора и карданный вал, который передает крутящий момент коническому редуктору и цепной передаче привода щетки.

На универсальной уборочной машине КО-705 плуг, имеющий аналогичную конструкцию, подвешен с помощью специального кронштейна к передней раме базового трактора.

Техническая характеристика плужно-щеточных снегоочистителей приведена в табл. 3.1.

144

Таблица 3.1

Техническая характеристика плужно-щеточных снегоочистителей

3.2. Основы расчета плужно-щеточных снегоочистителей

Расчет плужно-щеточного снегоочистителя включает в себя определение параметров и режимов работы плуга и щетки, тяговых характеристик процесса снегоочистки и мощности, необходимой для работы машины.

Плуг устанавливают в передней части базового шасси, цилиндрическую снегоочистительную щетку – в межбазовом пространстве или сзади шасси. Последний вариант размещения щетки позволяет применить цилиндрические щетки большего диаметра, чем при установке их в межбазовом пространстве. В этом его преимущество.

Ширина полосы, очищаемой машиной, определяется размерами базового шасси. Обычно принимают, что цилиндрическая щетка должна прометать полосу шириной Вс (м):

145

Вс В 0,1...0,2 ,

где В- расстояние между внешними поверхностями задних колес базового шасси, м.

Далее принимают следующее соотношение между шириной захвата щетки Вс и плуга Вп (м):

Вп Вс (0,2...0,3) .

Основной функцией плуга является сгребание снега и направление его в сторону от очищаемой полосы. Схема сил, действующих при его работе, изображена на рис. 4.3, гл. 4. Упрощенно принимаем, что при сгребании свежевыпавшего неуплотненного снега частицы снега во время движения перед отвалом будут отклоняться от перпендикуляра к поверхности отвала на угол в сторону сдвигания, т.е.

tgδ f1 ,

где f1 - коэффициент трения о поверхность отвала.

Рис. 3.4. Схема сил, действующих при работе плуга

Эффективность сдвигания снега отвалом обычно оценивают по коэффициенту эффективности

146

η0 сos(α δ),

где - угол захвата, который принято называть углом между направлением скорости движения машины и поверхностью отвала;

δ arctgf1 .

Оптимизация по значению коэффициента эффективности 0 ус-

тановки отвала показывает, что 0 приобретает максимальное зна-

чение при α 43...38 .

Угол резания у сгребающего плуга принимается равным 75…80°. Цилиндрическую щетку, сметающую слой снега высотой 10…20 мм, который остался после работы отвала, обычно устанавливают под углом около 60 .

Важнейшими параметрами щетки являются ее внешний диаметр и диаметр ворса. Диаметр щетки принимают в пределах 0,55…0,75 м. Количество ворса, закрепляемого на сердечнике щетки, определяют так же, как и для подметально-уборочных машин. Для данного оборудования рекомендуется принимать для стального ворса d 0,08...0,1 см, для ворса из капронового моноволокна d 0,3...0,35 см; коэф-

фициент равномерности Кр 2,5...3.

3.3. Конструкции роторных снегоочистителей

Роторные снегоочистители предназначены для выполнения ряда работ по снегоочистке и удалению снега: формирования валов снега, отбрасывания снега на свободные площади направленной переброски и укладке снега, погрузки снега из валов и куч в транспортные средства.

Внастоящее время получили распространение пять принципиальных схем рабочих органов роторных снегоочистителей (рис. 3.5), которые, в свою очередь, разделены на две группы: рабочие органы совмещенного типа и рабочие органы раздельного типа.

Врабочих органах совмещенного типа разработку валов снега и его отбрасывание в сторону выполняет один и тот же рабочий орган. В отличие от этого рабочий орган раздельного типа состоит из двух устройств – одно разрабатывает снег и подает его в другое, которое и отбрасывает снег. Прочность снега в валах на городских

147

дорогах различна. Поэтому наиболее важным требованием к рабочему органу для роторных снегоочистителей, применяемых в городских условиях, является способность разработки снега большой прочности. Наиболее полно этому требованию отвечает рабочий орган фрезерно-роторного типа, у которого разработка валов снега обеспечивается фрезой с горизонтальной осью вращения, а отбрасывание снега – ротором.

Рис. 3.5. Схемы рабочих органов роторных снегоочистителей:

а- шнекороторный; б - фрезерно-роторный; в - плужно-роторный;

г- фрезерный; д - роторный;

1- шнек; 2 - ротор; 3 - фреза; 4 - отвал; 5 - фрезерный барабан

Всвязи с тем, что заводы коммунального машиностроения в настоящее время изготовляют роторный снегоочиститель для зимней уборки всего одного типа, в городах применяют роторные снегоочистители, предназначенные для содержания автомобильных дорог и аэродромов. Из этих машин наибольшее распространение получили два снегоочистителя шнекороторного типа – ДЭ-210 и ДЭ-211. Эти снегоочистители с аналогичными рабочими органами различаются устройством привода.

Шнекороторный снегоочиститель ДЭ-210 смонтирован на автомобильном шасси ЗИЛ-131 по одномоторной схеме (рис. 3.6). Двигатель автомобильного шасси демонтирован, и для привода рабочего органа снегоочистителя и ходового оборудования базового шасси использован один дизельный двигатель. Специальное оборудование машины состоит из рабочего органа, его корпуса, механизмов под-

148