Мойки

Практическое занятие №4

Расчет струйной моечной установки

1. Наименование и область применения

Струйные моечные установки используются для мойки грузовых автомобилей. Применяются на небольших СТО. Известны струйные установки с неподвижными соплами и постоянным направлением струй или допускающими изменение угла наклона струй воды.

1.2 Исходные данные для расчета струйной моечной установки

• марка автомобиля;

• базовые характеристики автомобиля.

2 Расчет основных параметров и элементов струйных моечных установок

Основным условием мойки на установках струйного типа является превышение динамических давлений над прочностными свойствами загрязнений, что достигается обеспечением оптимальных параметров установки: диаметра и количества насадок, расстояния между насадками, расхода воды.

Исходные данные для расчета:

• геометрические параметры подвижного состава,

• время обслуживания одного автомобиля.

Струйная мойка производится при помощи конических и цилиндрических насадок.

Для удаления частиц загрязнения необходимо, чтобы радиус круглой струи был не менее значения:

, (1)

где – диаметр частиц удаляемого загрязнения, м; принимают равным 0,01…0,25ּ10^–3 м.

Далее определяется скорость истечения струи:

, (2)

где – коэффициент скорости для конических и цилиндрических насадок, возможно допущение ; – коэффициент истечения (расхода) насадки, = 0,7…0,98; – плотность моющей жидкости, для воды при 15⁰ С = 1000 кг/м³; Н – напор воды, м. вод. ст.; – ускорение свободного падения, = 9,81 м/с².

Ориентировочный расход жидкости из одной насадки определяется по формуле:

, (3)

где – коэффициент сжатия струи, для конических и цилиндрических насадок .

Проектируемый диаметр насадки определяется по формуле:

. (4)

Тогда перепад давления на насадке:

, (5)

где – число насадок, шт.

, (6)

где – суммарная длина коллектора моечного блока, м; – шаг (расстояние) между насадками, м.

Обычно длина коллектора выбирается равной по высоте той части автомобиля, которая подлежит мойке. Часто моечный блок состоит из нескольких коллекторов с раздельным подводом моющей жидкости, что позволяет снизить гидравлическое сопротивление системы, а также повысить качество очистки, так как при наличии нескольких коллекторов каждая поверхность промывается за соответствующее количество воздействий.

В большинстве случаев общая длина коллектора:

, (7)

где – длина коллектора, служащего для очистки соответственно кузова и шасси автомобиля, м.

Расстояние между насадками определяется по формуле:

, (8)

где – ширина зоны очистки; – коэффициент перекрытия струй, = 0,9.

Для обеспечения эффективной мойки необходимо, чтобы коллектор был удален от обмываемой поверхности на расстояние 0,3…1,55 м.

Зона очистки определяется следующим образом:

. (9)

Далее определяется секундный расход воды, л/с:

(10)

Подача насосов:

, (11)

где – коэффициент запаса, = 1,1…1,3.

Определение производительности моечной установки с учетом типажа обслуживаемого подвижного состава, конструктивных и технологических параметров моечной установки можно провести по формуле, авт/ч:

, (12)

где – соответственно высота и длина автомобиля, м; – средняя длина обслуживаемых автомобилей, м; – коэффициент, учитывающий динамику движения моющих коллекторов, ≥ 1; – скорость перемещения автомобиля относительно рабочих органов установки, м/мин; – коэффициент рельефности, учитывающий увеличение площади обмываемой поверхности сложной конфигурации, = 0,81…0,92; – коэффициент, учитывающий просвет автомобиля, составляющий в среднем 11…13% от высоты автомобиля, = 0,87…0,89; – габарит приближения, = 2 м.

Практическое занятие №5

Расчет щеточной моечной установки

1. Наименование и область применения

Щеточные моечные установки применяются для мойки легковых автомобилей и автобусов. Для мойки боковых сторон кузова применяют две, иногда четыре, вертикальные цилиндрические ротационные щетки.

1.2 Исходные данные для расчета:

• параметры обслуживаемого подвижного состава;

• требуемая производительность оборудования;

• характеристики используемых щеточных материалов.

2 Расчет параметров щеточных установок

Основными параметрами щеточных установок, определяющих эффективность и качество процесса мойки, являются:

• скорость вращения щетки;

• удельное давление на обмываемую поверхность;

• свойства и толщина волокна щетки.

Производительность установки рассчитывается по формуле:

, (1)

где – скорость перемещения автомобиля на посту; – средняя длина обслуживаемых автомобилей, м; – габарит приближения, = 2 м.

Скорость вращения должна находиться в определенном соотношении со скоростью перемещения. Наиболее эффективное соотношение между этими параметрами определяется зависимостью:

, (2)

где – диаметр цилиндрической щетки (по наружной поверхности в рабочем состоянии), м; – частота вращения щетки, об/мин; – скорость перемещения автомобиля, м/мин.

При расчете щеточных моечных установок главным является определение силы прижатия щеток, что определяющим образом влияет на качество мойки, работоспособность установки, состояние лакокрасочного покрытия обмываемой поверхности.

Если поджатие щеток осуществляется наклоном стрелы, угол наклона стрелы определяется по формуле:

, (3)

где – потребное усилие прижатия, Н; – вес перемещаемого узла.

Расход воды через одно сопло:

, (4)

где – площадь поперечного сечения отверстия сопла.

, (5)

где – диаметр сопла, мм; – скорость истечения струи из сопла, м/с.

, (6)

где – коэффициент истечения, обычно = 0,7; – напор воды, м. вод. ст.

При известном расходе моющего вещества на мойку одного автомобиля и определенной по формуле производительности определяется количество сопел:

, (7)

Оптимальная скорость вращения щеток – 180…200 об/мин; удельное давление щеток на обмываемую поверхность не должно превышать 0,3 МПа.

Материалом щеток являются капроновые нити. Скорость вращения щеток из капроновых нитей равна 150…175 мин^–1; диаметр нитей выбирают в пределах 0,5…0,8 мм, так как при меньшем диаметре нити могут перепутываться и сваливаться; диаметр ротационной щетки выбирается в пределах 1,0…1,5 м в рабочем состоянии.

3 Прочностные расчеты моечных установок

Технологическое оборудование отличается большим разнообразием конструкторских решений различных узлов и агрегатов, в то же время, производство этого оборудования основано на максимальном использовании современных комплектующих изделий: электродвигателей, редукторов, деталей механических передач, гидравлического и электрического оборудования. Кроме того, преемственность выпускаемой продукции означает использование в новых конструкциях элементов, уже освоенных в производстве.

Поэтому прочностные расчеты установок можно разделить на несколько характерных групп:

• прочностные расчеты новых оригинальных узлов и деталей;

• проверочные расчеты для заимствованных узлов и агрегатов, работающих в новых условиях;

• расчеты для выбора комплектующих изделий и узлов.