7.2 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); потипу 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 одноотвального снегоочистителя устанавливают под углом 29-33^ок 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 –1ротором –3, подгребая снег плугом-ножом –4при 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/м³применяютшнекороторныеснегоочистители (рисунок 7.8,б) с двумя и более шнековыми питателями, расположенными в вертикальной плоскости, перпендикулярной оси движения машины.

Он разрабатывает снежный массив – 1двумя шнеками – 5, расположенными один над другим. Питание ротора –3в 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 убиратьфрезерно-роторнымиснегоочистителями (рисунок 7.8,в).

Фрезерно-роторный снегоочиститель имеет совмещенный рабочий орган в виде барабана с наваренными винтовыми лопастями – 6для 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.Питательпредназначен для отделения от основного массива снега некоторого его объема, перемещаемого наконвейер, 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 – аи фрезерного –бтипов /1/

Лаповый питатель расположен на внешней поверхности лопаты и состоит из диска – 4, передающего движение лапе –1и 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 – 6и 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 –8и 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 м³и 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 – 1и стрела – 2размещено на передней, а дизель –7и кабина –6 – задней полурамах. Передний –9и задний –8мосты – ведущие, неповоротные.

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

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

7.2.3 Распределители технологических материалов для борьбы с гололедомслужат 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 – 5с наклонными боковыми стенками размещены материалы, которые движущимся по дну кузова скребковым конвейером –4перемещаются 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 – 3и кузове установлены редуктор привода конвейера –2и ведомый вал с приводными звездочками. Разбрасывающий диск –1на 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= 21,9w+ 2000, гдеw– 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 размещаютсямусоропроводыс загрузочными люками. На промежуточных площадках лестничных клеток загрузочные люки размещают через этаж.

далее с.392-394?.

Сборники ТБО. В отечественной практике используют металлические сборники (контейнеры) ТБО вместимостью 0,1-0,75 м³. с. 394-395?

Машины для сбора и вывоза ТБОразличаются по грузоподъемности, способу загрузки, наличию или отсутствию уплотняющего устройства, по характеру движения уплотняющего устройства (рисунок 7.13).С. 396 /1/

К машинам без механизма уплотнения мусора относят мусоровозы кузовные и для перевозки контейнеров (рисунок 7.14).

Рисунок 7.14 – Контейнерный мусоровоз /1/

Погрузку и выгрузку контейнеров выполняют с помощью расположенных на машине погрузочно-разгрузочных механизмов гидравлического типа. Специальное оборудование машины смонтировано на автомобильном шасси – 9и состоит из гидравлического стрелкового крана –1, двух опрокидывающихся платформ –3, сменных контейнеров –2, фиксаторов – 4, пультов управления –5,6,7и гидравлического привода –8.( с. 397-429?)

Пневмотранспорт твердых бытовых отходов. Совершенствование технологии сбора ТБО Происходит преимущественно за счет внедрения более легких и удобных емкостей, эффективных мусоровозов, двухэтапного метода вывоза с использованием мусоропогрузочных станций и большегрузных транспортных мусоровозов.

За рубежом широко внедряется новая технология санитарной очистки городов, позволяющая полностью механизировать и автоматизировать сбор ТБО в жилых микрорайонах и одновременно обеспечить преимущество двухэтапного метода с использованием вакуумных пневмотранспортных систем. Их внедрение ликвидирует ручной труд при сборе и удалении ТБО из зданий, исключит контакт отходов с персоналом и ОПС.

В соответствии с технологией сбора и транспортирования ТБО в вакуумных системах мусороудаления (ВСМ) осуществляется в следующей последовательности (рисунок 7.15).

Рисунок 7.15 – Схема вакуумной системы мусороудаления /1/

Отходы собираются в установленных в зданиях специальных шахтах-накопителях – 1в нижней части мусоропроводов. Можно их размещать в техническом подполье, если отсутствует мусоропроводы, или в подземном пространстве открытых пунктов сбора ТБО. В жилых и общественных зданиях микрорайона через стандартные мусороприемные люки –2ТБО попадают в шахты накопители. Эти люки ограничивают размер частиц отходов до 300-350 мм.

В зависимости от темпов накопления в шахтах ТБО, 1-2 раза в сутки включают систему, поочередно их транспортирующая из шахт накопителей на центральную станцию. Шахты накопители соединены друг с другом трубопроводами, образующими единую пневмотранспортную сеть – 3.

Центральная станция сбора отходов обычно располагается в центре обслуживаемого системой микрорайона, поэтому сеть транспортных трубопроводов имеет разветвленную радиальную структуру.

В начале каждой ветви трубопроводов установлен воздухоприемный клапан – 4. Ветвь соединяет не более 25-30 шахт, что снижает величину подсосов воздуха через неплотности клапанов ввода ТБО, т.к. неработающие ветви системы герметизируют специальными клапанами, расположенными в местах соединения с транспортным трубопроводом.

После пуска трубовоздуховодок для транспортирования ТБО открываются воздухоприемный и герметизирующий клапаны – 5. При этом в ветви создается поток воздуха со скоростью 24-26 м/с, перемещающий компоненты ТБО.

По команде с пульта управления открывается клапан ввода, ближайший к центральной станции. Масса отходов из шахты-накопителя под действием собственного веса и перепада статического давления перемещается в трубопровод, после чего клапан ввода закрывается.

После ввода в транспортный трубопровод первой порции ТБО по команде с пульта открывается следующий клапан ввода, обеспечивающий поступление новой порции ТБО и т.д. По окончании разгрузки всех шахт-накопителей работающей ветви по команде с пульта происходит закрытие ее воздухоприемного и герметизирующего клапанов. Аналогично происходит последовательное опорожнение шахт-накопителей всех ветвей трубопровода.

Вакуумная система включает следующее оборудование:

– воздуходувное;

– сепарации отходов воздушным потоком;

– очистка отработанного воздуха;

– перегрузка отходов из вакуумной системы в транспортные средства для их вывоза в места обеззараживания или утилизации;

– загрузочное и запорно-регулировочное оборудование транспортного трубопровода.

Для вакуумных систем небольшой производительности с ограниченным радиусом действия используют вентиляторы высокого давления. В качестве генератора воздушного потока в вакуумных системах мусороудаления средней и большей производительности обычно используют турбовоздуходувки.

( с. 431 (нижн. абз.)– 439?)

Технологические комплексы для обезвреживания ТБО. Методы обезвреживания и переработки ТБО подразделяют по:

– конечной цели – ликвидационные, выполняющие санитарно-гигиенические задачи и утилизационные, решающие экономические задачи – использование вторичных ресурсов;

– технологическому принципу – механические, химические, термические, биологические и смешанные.

Большинство этих методов мало распространены в связи с их технологической сложностью и относительно высокой себестоимостью переработки ТБО. В мировой практике чаще применяют наиболее экологически и экономически оправданные методы:

– складирование на полигоне (свалка);

– аэробное термическое компостирование;

– сжигание;

– комплекс компостирования и сжигания (гидролиза) некомпостируемых фракций.

Машины для сбора и вывоза жидких бытовых отходов. Ими являются мусоровозы (вакуум-машины), обеспечивающие извлечение жидких бытовых отходов из выгребных ям и их транспортирование к месту обеззараживания.

В настоящее время используют два основных типа вакуум-машин, различающихся грузоподъемностью базового шасси и конструктивным оформлением. Вакуум-машина (рисунок 7.16) смонтирована на шасси автомобиля – 8и состоит из цистерны –3, вакуум-насоса –9, трубопровода –5, всасывающего шланга –10, механизмов привода насоса и двух ящиков для шлангов –2, одновременно являющихся облицовкой машины.

Надо ли с.451-486 и далее до конца учебника?

Рисунок 7.16 – Вакуум-машина /1/

Цистерна цилиндрической формы со сферическими днищами в верхней передней части имеет горловину, на крышке которой находится сигнально-предохранительное устройство – 4. К горловине подведен патрубок трубопровода от вакуум-насоса. В нижней части днища цистерны имеется приемный люк с шиберным устройством.

Цистерна прикреплена с помощью стремянок к лонжеронам базового шасси с наклоном 3^ов сторону слива. Приемный люк служит для присоединения заборного всасывающего рукава к цистерне. Доступ из рукава к цистерне перекрывается шибером, которым управляю с помощью рукоятки-рычага. На сферическом заднем днище сверху расположено смотровое окно –1.

Вакуум-насос лопастной; в его корпусе эксцентрично установлен ротор, в пазах которого перемещаются шесть лопаток. Насос работает от двигателя автомобиля с помощью коробки отбора мощности, прифланцованной с правой стороны коробки передач и механизма привода.

Трубопровод машины служит для соединения всасывающего или напорного патрубка вакуум-насоса с цистерной. Он снабжен четырехходовым краном – 7, при изменении положения рукоятки которого цистерна соединяется с всасывающим или напорном патрубком вакуум-насоса.

В первомслучае в цистерне образуется разряжение, необходимое для перемещения нечистот из выгребной ямы в цистерну, во втором– давление, предназначенное для опорожнения цистерны. Трубопровод имеет промежуточный бачок – 6, служащий для увлажнения конденсата, образующегося при удалении вакуум-насосом воздуха из цистерны.

Съем всасывающего рукава, его установка и подъем из выгребной ямы осуществляют механическим способом или вручную.

( нижн. абз. – 450?)