Машины для зимнего содержания автомобильных дорог. Роторные снегоочистители. Схемы рабочих органов, технология производства работ.

Роторные снегоочистители

Роторные снегоочиститель имеет два рабочих органа, один из которых срезает снежный покров и перемещает его к средней части машины, а второй захватывает этот снег и отбрасывает его в сторону. Исключение составляют фрезерные снегоочистители, у которых совмещены в рабочем органе операции по вырезанию и отбрасыванию снега. Однако эти снегоочистители не находят большого применения главным образом из-за малой производительности, высокой энергоемкости, сложной конструкции рабочего органа и небольшой дальности отброса снега.

По типу рабочих органов роторные снегоочистители подразделяются на шнеко-роторные (рис.1), фрезерно-роторные (рис.2) и плужно-роторные (рис.3).

Схемы рабочих органов роторных снегоочистителей.

1 – шнеки; 2 – направляющая труба; 3 – ротор; 4 – ленточная фреза; 5 – плуг; 6 – рыхлитель.

Наибольшее распространение получили шнеко-роторные снегоочистители, у которых для вырезания снега имеются два или три шнека. Эти снегоочистители конструктивно более просты и надежны в работе, но менее приспособлены для срезания сильно уплотненного снежного покрова. В таких условиях более эффективно работают фрезерно-роторные снегоочистители или плужно-роторные со специальными рыхлителями.

Рабочее оборудование шнеко-роторного снегоочистителя крепится к шасси автомобиля посредством толкающей рамы. При этом используются трехосные автомобили повышенной проходимости. Рабочий орган, укрепленный в передней части автомобиля, состоит из трех шнеков и ротора, заключенных в общий корпус.

Шнеки изготавливаются из стальных труб, к которым приварены витки с правым и левым направлением спирали, что обеспечивает подачу снега от краев очищаемой полосы к середине, где расположен ротор. Шнеки приводятся во вращение посредством цепной передачи.

Ротор диаметром 975 мм состоит из стальной ступицы с шестью кронштейнами, к которым прикреплены шесть лопастей. Он заключен во вращающийся кожух с направляющей трубой, имеющей форму улитки. Поворотом улитки изменяют направление полета снега вправо или влево от оси машины и угол вылета. Подъем и опускание рабочего органа и поворот улитки осуществляется гидравлическими цилиндрами. Ротор вращается со скоростью 425 об/мин. Привод рабочих органов и ходового оборудования осуществляется от двигателя мощностью 150 л.с, расположенного сзади кабины.

Ширина полосы, очищаемой снегоочистителем составляет 2,3-2,7м, максимальная толщина удаляемого снежного покрова 1,3м, дальность отбрасываемого снега 25-30м, производительность 0,28-0,7м³/с.

Работу роторного снегоочистителя необходимо организовывать таким образом, что бы снег выбрасывался в направлении ветра.

На шнеко-роторном снегоочистителе производительностью 1500 т/ч установлен самостоятельный двигатель мощностью 300 л.с. для привода только рабочего оборудования.

В целях увеличения дальности отброса снега применяется в отдельных случаях дополнительный поддув струи снега, вылетающего из направляющей трубы ротора, сжатым воздухом со скоростью около 100м/с.

Фрезерно-роторный снегоочиститель выпускается на базе трактора «Беларусь» и предназначен для работы в городских условиях. На таких снегоочистителях чаще применяются горизонтальные фрезы ленточного типа, однако в некоторых моделях устанавливаются две фрезы барабанного типа с вертикальными осями вращения.

Плужно-роторный снегоочиститель с разрыхляющим устройством выпускается нашей промышленностью на базе трактора мощностью 140 л.с. и предназначен для очистки от снега сильно заносимых участков дорог в равнинной и горной местностях.

Снегоочиститель имеет два ротора, расположенных впереди трактора, с самостоятельными поворотными кожухами (улитками). Подача снега к роторам осуществляется плугом, на котором укреплены роторы. Разрыхляющее устройство используется для разрушения снежного козырька, образуемого в процессе работы снегоочистителя, когда высота снежного покрова превышает высоту рабочего органа, и для рыхления большой плотности снега. В трансмиссию трактора включен демультипликатор для получения требуемых рабочих скоростей. Минимальная рабочая скорость трактора получается 0,36 км/ч. Производительность снегоочистителя – 850 т/ч. На всех роторных снегоочистителях управление гидравлическое.

С практической стороны важнее всего момент, когда снег находится на конце лопасти. Чтобы попасть туда, снег затрачивает наибольшее время на перемещение и вместе с тем приобретает наибольшую скорость. Производительность ротора принимается равной технической производительности снегоочистителя.

При нормальной работе снегоочистителя скорость вращения ротора и шнеков связана с поступательной скоростью машины. Из сопоставления производительности каждого агрегата можно установить, что поступательная скорость снегоочистителя при определенных геометрических размерах, определенной угловой скорости ротора и заданной плотности снега находится в гиперболической зависимости от сечения удаляемого снежного покрова. На глубоком и плотном снегу поступательная скорость снегоочистителя не превышает 0,4-0,5 км/ч. В реальных условиях работы редко бывают случаи, когда снежный покров на большой протяженности участка имеет одинаковую толщину и плотность, поэтому для обеспечения эффективности работы снегоочистителя в разнообразных условиях ходовая часть трансмиссии машины должна позволять плавно изменять рабочие скорости в значительном диапазоне. Это достигается применением турбомуфт.

При конструировании роторного снегоочистителя особое внимание должно уделяться распределению веса машины по ее осям. Крепление впереди снегоочистителя рабочего оборудования весом 2,0-2,5т вызывает перегрузку передней оси, затрудняет управление машиной и ограничивает ее маневренность. Необходимо стремиться приблизить центр тяжести к центру машины и по возможности уменьшить вес рабочего оборудования. Чтобы исключить выглубление рабочего оборудования из снежного массива при работе на тяжелом снегу, в системе управления машиной следует предусмотреть гидравлические цилиндры двойного действия для подъема и опускания рабочей части, которые позволяют в случае надобности жестко соединить рабочее оборудование с машиной и тем самым передать часть веса машины на рабочее оборудование.

Не следует добиваться увеличения дальности отброса снега сверх той, которая требуется для условий, где будет работать снегоочиститель. Если снегоочиститель предназначается для очистки автомобильных дорог, дальность отброса ограничивается 25 м, при очистке аэродромов она может доходить до 50 м.