Проектирование автомоечного комплекса

85

Проектирование автомоечного комплекса

Любая мойка подразумевает отделение жидких или твердых частиц загрязнений от обрабатываемой поверхности с последующим их удалением. В качестве активного реагента используются средства, представляющие собой композиции различных ПАВ - поверхностно-активных веществ, которые, говоря простым языком, вклиниваются между обрабатываемой поверхностью и частицами загрязнений, обволакивают их, переводят во взвешенное состояние и затем удаляются с поверхности - в данном случае, под воздействием давления воды. Усилителем процесса являются щелочные компоненты, способствующие разрушению частиц загрязнений и таким образом выступающие катализатором процесса. Исходя из вышесказанного, все основные моющие вещества, использующиеся при мойке автомобилей, представляют собой композиции ПАВ и щелочных компонентов.

Концентрация ПАВ при этом должна обеспечивать оптимальное время взаимодействия моющего раствора с обрабатываемой поверхностью автомобиля: от 30 секунд до 2 минут.

Основная рекомендация при мытье машины летом заключается в нанесении моющих веществ на сухую поверхность. Это необходимо, чтобы ПАВ быстрее достигли обрабатываемой поверхности и начали отделение от нее частиц загрязнений. Если поверхность прежде была подвергнута водной обработке, вода заполняет поры, и меньший процент ПАВ достигнет поверхности. Особенность летних загрязнений еще и в том, что они быстрее осаждаются на сухую поверхность машины и под воздействием воздуха и времени цементируются, становятся более прочными. Чем дольше грязь находилась на поверхности автомобиля, тем сложнее ее отмыть.

Именно поэтому, рекомендуется наносить летом моющее средство на сухую поверхность автомобиля. В порах сухих загрязнений отсутствует вода; соответственно, проникновение туда поверхностно-активных веществ будет более эффективным, что обеспечит лучший моющий эффект и более оптимальное воздействие. Что касается зимних загрязнений, то они отличаются от летних по своему составу (соли и прочие дорожные реагенты). Кроме того, они более плотные и содержат большее количество воды. Соответственно, зимой вначале рекомендуется провести обработку кузова водой под высоким давлением, чтобы удалить часть водорастворимых загрязнений и подготовить кузов к более эффективному воздействию моющего средства, подогрев его до более высокой температуры. Даже холодная вода из-под крана (температуры около +10єС) обеспечит такой эффект, особенно при низких зимних температурах, когда моющее средство без предварительной водной обработки может попросту примерзнуть к кузову.

Колесные диски по определению более загрязнены, чем кузов автомобиля и, следовательно, для очистки должны быть подвергнуты более сильному воздействию моющих средств. Для мойки колес могут использоваться и щелочные, и кислотные средства, однако, как показывает практика, кислотные средства обладают лучшей моющей способностью и эффективнее удаляют сильные загрязнения. Кроме того, в кислотное средство можно ввести антикоррозионные добавки, эффективно работающие против ржавчины. Щелочные средства такой защиты не дают.

Для очистки двигателя используют щелочные средства, но с меньшим содержанием щелочных компонентов, нежели при мытье кузова. С другой стороны, загрязнения на двигателе в основном имеют масляное происхождение (следы смазочных материалов), поэтому при их удалении используются органические растворители в виде органических добавок.

Для ускорения сушки автомобиля и придания поверхности кузова дополнительного блеска используются специальные средства, называемые восками. Восковые растворы наносятся на поверхность кузова методом распыления или просто выливаются на кузов. Помимо вышеуказанного эффекта, восковая пленка защищает кузов от загрязнений, облегчая его последующее мытье. Зимой эффективность наличия на кузове восковой пленки возрастает еще больше: она защищает кузов от дорожных реагентов, способствующих разрушению его поверхности.

Эффективность любого процесса мойки зависит от следующих основных факторов:

· концентрации и качества моющих средств,

· времени воздействия моющих средств на обрабатываемую поверхность,

· механического воздействия (в случае бесконтактной мойки эффективность механического воздействия прямо пропорциональна давлению струи и обратно пропорциональна квадрату расстояния от обрабатываемой поверхности)

· температуры воды.

Эффективность мойки определяется взаимодействием указанных факторов (меньшая концентрация моющих средств может дать такую же эффективность мойки, если увеличить механические воздействия и т.д.). Однако при этом не следует забывать и об обрабатываемой поверхности: изменение соотношения факторов процесса может привести и к нежелательным последствиям.

Собственно, это и лежит в основе, определяющей различия ручной и бесконтактной мойки. В процессе ручной мойки существенную роль играет человеческий фактор: экономия химматериалов может привести к образованию на поверхности кузова микротрещин, куда впоследствии будет забиваться еще больше грязи, и ее станет еще труднее отмыть. Начинается цепная реакция, ухудшающая условия каждой последующей мойки. Это - основной минус ручной мойки.

С другой стороны, человеческий фактор может сыграть и положительную роль: оптимальная концентрация моющих средств и более тщательная обработка обеспечивает щадящее качество очистки кузовов, покрытых нестойкими красками. Кроме того, при ручной мойке в основном используются моющие средства с более низким содержанием щелочи, что позволяет уменьшить возможность негативного воздействия на руки мойщика.

Однако и это не бесспорно: не существует единого мнения, что лучше - больше щелочности или больше механических воздействий. Особенно при наличии дорожных реагентов в зимнее время.

И все же основной минус ручной мойки (цепная реакция) оборачивается и главным преимуществом мойки автоматической - бесконтактной. Если машину регулярно подвергать бесконтактной мойке, то при каждой последующей обработке загрязнения удаляются легче, соответственно, сокращается время обработки, и возрастает качество мойки. Поверхность остается чистой, гладкой и наименее подвержена осаждению на нее загрязняющих компонентов.

1.1 Определение вида мойки

Первый - с высокой скоростью обслуживания, отличным качеством и малым набором услуг: стационарные портальные или туннельные мойки, производительностью 12-100 автомобилей в час. Среднее время обслуживания автомобиля 6-15 минут. Они ориентированы на дорожащих временем клиентов.

Второй вид - с широким набором услуг и высоким качеством при небольшой скорости обслуживания - ручные мойки.

Третий вид - ручные мойки без дополнительных услуг. Существуют стационарные постоянные и стационарные перемещаемые автомобильные мойки.

Четвертый вид - мойки мобильные портальные на автомобилях и прицепах.

Пятый вид - мойки мобильные ручные с оборудованием на автомобилях, а моющей зоной - на специальном поддоне с надувными бортами, который можно разместить на площадке, в ангаре или в помещении.

При стационарных мойках существуют условия для оказания дополнительных услуг. Такие мойки ориентированы на клиентов, тратящих свое время ради качественного обслуживания. На этих мойках предусмотрены помещения и занятия для ожидающих клиентов. Услуги оказывают как стационарно, так и выездными бригадами.

Стационарные мойки в капитальных и в реконструированных капитальных зданиях, требуют больших затрат, такие мойки целесообразно строить для портальных или туннельных моек.

Стационарные мойки из легкосборных конструкций без фундамента и подземных коммуникаций достаточно дешевы, и строятся как для автоматизированных, так и для ручных моек.

Мойки контейнерные - комплектные мойки замкнутого цикла без слива в канализацию, в контейнерах, место установки которых можно менять.

Мобильные мойки - автомобили с установленными на них автоматизированных мойками замкнутого цикла.

Передвижные мойки - автомобиль с оборудованием для ручной мойки замкнутого цикла без слива в канализацию, с отдельным надувным поддоном для установки обслуживаемого автомобиля, собирающим сливную воду для последующей откачки в свою очистную систему. Моечная камера может быть установлена в надувном ангаре.

Среди выше перечисленных моек, нашему проекту подходит автоматическая установка, которая ориентирована на дорожащих временем клиентов [7].

1.2 Типы моечных установок

Автоматические установки для мойки автомобилей классифицируются по следующим признакам:

1. По конструкции рабочего органа: струйные (бесконтактные), щеточные, струйно-щеточные (комбинированные).

2. По относительному перемещению обрабатываемого объекта и рабочих органов установки: проездные - с перемещением через установку обрабатываемого объекта; подвижные - с перемещением рабочих органов вдоль неподвижного объекта. 3. По условию применения: стационарные; передвижные.

Следует понимать, что в Российских условиях бесконтактная автоматическая мойка никогда не даст такого же результата качества мойки, как автоматическая мойка со щетками. Качество мойки будет очень сильно зависеть от применяемых химических реагентов, но даже лучшие реагенты не смогут обеспечить качество, аналогичное щеточным мойкам. Для обеспечения максимального качества мойки необходимо осуществлять подогрев воды и использовать реагенты для «смягчения» воды.

Исторически автоматические бесконтактные мойки впервые появились в США, где культура мойки автомобилей предусматривает посещение мойки 2-3 раза в неделю. В Европе бесконтактная мойка не получила широкого распространения и, в основном, применяется в Скандинавских странах, где характер загрязнений не подразумевает большого количества различных химических отложений на поверхности кузова автомобиля.

Касаемо автоматических моек со щетками: тесты, проводимые различными производителями лакокрасочного покрытия, а также владельцами моечных центров показывают - щетки не повреждают лакокрасочное покрытие автомобилей. Однако иногда наблюдается, как поверхность кузова автомобиля, который часто подвергается автоматической щеточной мойке, становится матовой. Каким образом это происходит, если говорится о том, что щетки не повреждают краску?

Дело в том, что зачастую загрязненный автомобиль попадает в автоматическую щеточную мойку, минуя пост предварительного обмыва, т.е. происходит только смачивание грязи, которую затем сверху обливают моющим реагентом и после этого сразу начинают мыть щетками. Таким образом, грязь и песок, находившиеся на поверхности кузова, просто растираются по лакокрасочному покрытию, превращая щетки в некое подобие «наждачной бумаги». Кроме того, эта грязь и песок оседают на щетках любого типа (полиэтиленовые, текстильные) и в дальнейшем повреждает и краску автомобилей, с которых грязь и песок были удалены на посту предварительной мойки.

Поэтому перед автоматической щеточной мойкой всегда должен быть пост ручного предварительного обмыва кузова водой под высоким давлением, либо арка обмыва водой под высоким давлением в составе автоматического моечного комплекса.

Любая автоматическая установка для мойки автомобилей состоит из двух основных систем: гидравлической, включающей душевое устройство, трубопроводы, коллекторы с соплами, и механической, включающей привод для качания (вращения) труб (коллекторов) с соплами или ротационных щеток с механизмом их привода.

Рабочим органом струйной моечной установки являются насадки в виде сопел (форсунок), вмонтированные в систему неподвижных или подвижных трубопроводов - коллекторов, по которым к соплам подводится вода или моющий раствор. Струйные моечные установки предназначены в основном для мойки грузовых автомобилей и автопоездов, но за последнее время, благодаря применению синтетических моющих средств, они успешно применяются для мойки легковых автомобилей, микроавтобусов и джипов.

Рабочим органом щеточных моечных установок являются цилиндрические вращающиеся ротационные щетки, к которым по трубопроводам подается вода или моющий раствор. Щеточные моечные установки предназначены для мойки легковых автомобилей, микроавтобусов.

Струйно-щеточные моечные установки имеют как моющие сопла, так и ротационные щетки.

Моечные установки проездные характеризуются тем, что обрабатываемый автомобиль перемещается с помощью конвейера или своим ходом через моечную установку. При этом элементы струйного устройства с соплами, через которые на обмываемые поверхности подается вода (моющая жидкость), совершают колебательные или круговые движения, а ротационные (вращающиеся) вертикальные и горизонтальные щетки делаются поворотными для более полного охвата обрабатываемой поверхности автомобиля. С этой же целью щетки выполняются спаренными распашными.

Моечные установки подвижные характеризуются тем, что обрабатываемый автомобиль остается неподвижным, а вдоль (вокруг) него перемещаются подвижные рабочие органы установки. В большинстве случаев рабочие органы (щетки, коллекторы с соплами) монтируются на П-образной портального типа раме, перемещающейся на роликах по рельсовому пути, уложенному на полу моечного поста или подвесным направляющим, или, наконец, сам рабочий орган (трубчатая рама с соплами) выполняется качающимся в опорных подшипниках.

Щеточные моечные установки содержат монтируемые на П-образной раме обычно три цилиндрические ротационные щетки - две боковых и одну горизонтальную. Кроме того, в ряде конструкций на такой раме предусматриваются вентиляторы для обдува (сушки) автомобиля.

Стационарные моечные установки выполняются как в виде портальной рамы, так и в виде отдельных стоек, стационарно укрепленных на фундаменте моечного поста и несущих рабочие органы (коллекторы с соплами или щетками) и вентиляторы для обдува (сушки) автомобиля после мойки.

Передвижные моечные установки представляют собой самоходное шасси, преимущественно шасси автомобиля, на котором монтируются рабочие органы (коллекторы с соплами или ротационные щетки). Они находят применение для мойки грузовых автомобилей и автобусов, работа которых осуществляется в отрыве от основной базы (при работе автомобилей в период уборочной кампании, на конечных остановках автобусов и т.д.).

Моечные установки можно также классифицировать и по давлению воды (моющей жидкости), измеряемому на выходе моющей струи из сопла:

а) низкое давление - до 0,35 МПа (3,5 кгс/см²);

б) среднее давление - от 0,4 до 0,8 МПа (от 4 до 9 кгс/см²);

в) высокое давление - свыше 0,8 МПа (свыше 8 кгс/см²).

Все типы моечных установок по своей конструкции отвечают общепринятому наиболее рациональному технологическому процессу мойки автомобилей, заключающемуся в следующем: автомобиль предварительно смачивается водой для размягчения загрязнений, далее на моечных установках струйного типа он обрабатывается раствором синтетических моющих средств или только водой через сопла. На щеточных моечных установках автомобиль также предварительно обрабатывается раствором моющих средств и далее щетками с водой. Затем автомобиль ополаскивается чистой водой и после этого подвергается обдуву (сушке). Выполнение этих операций занимает в зависимости от типа автомобиля от 4 до 6 мин.

Основным назначением насадок, которые принято называть соплами или форсунками, является создание скоростного напора протекающей через сопло струи моющей жидкости с определенным направленным потоком и дозирование ее расхода. В связи с этим следует указать на недопустимость в подводящих моющую жидкость трубах вместо насадок делать только цилиндрические отверстия, так как в этом случае не обеспечивается направленность струи, а сама струя не обладает необходимой для смывания загрязнений кинетической энергией. В результате это приводит к неоправданному перерасходу моющей жидкости и низкому качеству мойки автомобилей.

Сопла изготавливаются из металла (рисунок 5) или капрона, а их различная форма обеспечивает соответственно разные виды моющей струи: рассеивающие, веерообразные, кинжальные, щелевые и др.

Рисунок 5 - Сопло металлическое, рассеивающее

Сопло, рассчитанное для обмывки верхних поверхностей автомобиля, а также для мойки растворами синтетических моющих средств, имеет необычный вид. Оно выполнено с боковым зевом, обеспечивающим веерообразную эффективную моющую струю, и получило название ложковое (рисунок 6). Ложковое сопло устанавливается на верхних моющих рамках моечной установки в горизонтальном положении, обращенным зевом на обмываемую поверхность.

Рисунок 6 - Ложковое сопло

Моющая жидкость (вода) подается к соплам с помощью насоса, являющегося главным агрегатом насосной станции моечной установки.

В моечных установках применяются преимущественно центробежные и центробежно-вихревые насосы, но за последнее время все большее распространение получают плунжерные насосы высокого давления (до 4 МПа) прежде всего для мойки автомобиля снизу. Это позволяет уменьшить расход моющей жидкости, повысить качество и снизить время мойки.

Особое значение в деле обеспечения высокого качества мойки имеет способ перемещения автомобилей, микроавтобусов в зоне мойки, которое осуществляется при помощи конвейеров.

Внедрение передовой технологии поточного обслуживания автомобилей в современных условиях немыслимо без применения конвейеров для принудительного перемещения автомобиля по технологическим постам технического обслуживания с выключенным двигателем.

Требования к конвейерам заключаются, прежде всего, в том, чтобы они были конструктивно простыми и надежными - безотказными в работе, имея в виду, что конвейеризация дисциплинирует труд и обеспечивает высокопроизводительный ритм обслуживания автомобилей.

Что касается моечных установок, работающих в часы пик с наибольшей нагрузкой, то конвейеры становятся их составной частью. Исходя из особых тяжелых условий эксплуатации (под постоянным воздействием воды) к ним предъявляются повышенные требования к надежности и долговечности в работе.

В связи с этим желательно, чтобы конвейеры моечных установок были оборудованы коробкой передач, обеспечивающей диапазон изменения скорости перемещения автомобиля через установку, по крайней мере, от 4 до 9 м/мин.

Конвейеры, предназначенные для перемещения автомобилей с выключенным двигателем на поточных линиях мойки и технического обслуживания, по принципу действия относятся к толкающим, передающим усилия путем упора толкающего устройства тягового органа в переднее или заднее колесо автомобиля. По своему конструктивному исполнению они относятся в основном к одноколейным, монтируемым вдоль одной из сторон осмотровой канавы. Тяговым органом в большинстве конвейеров является бесконечная (замкнутая) цепь или лента, совершающая поступательное движение - непрерывное на моечных установках. В качестве толкающих устройств применяются роликовые толкатели, каждый из которых закреплен на вмонтированной в цепь каретке. При упоре в колесо автомобиля рычага с толкателем им передается усилие на колесо, достаточное для перемещения автомобиля, при наезде же колеса на рычаг (следующего автомобиля) он переворачивается вниз.

Каждый конвейер содержит:

· направляющие пути тягового органа (цепи) и катков кареток толкающих устройств. Направляющие пути изготавливаются из корытообразного проката, длина их зависит от варианта изготовления конвейера и местных условий, исходя из конструкции моечной установки;

· приводную станцию, состоящую из электродвигателя, редуктора, коробки передач. На приводном валу редуктора устанавливается звездочка тягового органа, причем это может быть выполнено с левым или правым расположением привода относительно направляющих путей;

· натяжную станцию, предназначенную для регулирования натяжения холостой ветви тягового органа.

Прежде чем перейти к описанию конструкций конвейеров, следует ознакомиться с устройствами для въезда автомобиля на конвейер, устанавливаемыми перед направляющими моечных конвейеров, поточных линий и тупиковых постов технического обслуживания автомобилей.

Устройства для въезда автомобилей на конвейер моечной установки.

Для обеспечения въезда автомобиля на конвейер моечной установки, а также технического обслуживания в условиях ограниченных производственных площадей без маневрирования, а, следовательно, для уменьшения расхода топлива и снижения загазованности производственных помещений работающим в этом случае двигателем автомобиля, конвейеры укомплектовываются устройствами для въезда автомобиля без маневрирования.

Простейшее устройство для въезда автомобиля на конвейер (рисунок 7) содержит основание, на котором посредством кронштейнов укреплены на шарикоподшипниках направляющие ролики под углом друг к другу, взаимодействующие с колесами автомобиля. Переднее колесо автомобиля при въезде на конвейер прежде входит в соприкосновение с роликом, который начинает вращаться на шарикоподшипниках и автомобиль направляется на конвейер.

Рисунок 7 - Направляющие ролики для въезда автомобиля на конвейер моечной установки

Направляющие ролики 1 изготавливают из обычной стальной трубы диаметром 75 мм и длиной 550 мм без какой-либо механической обработки ее поверхности. В торцы трубы запрессовывают шариковые подшипники 2. Ось 3 ролика опирается на кронштейны 4, имеющие с каждой стороны по три отверстия 5 под болты М10, при помощи которых направляющий ролик крепят к полу помещения. При въездах на моечную установку или на поточные линии и осмотровые канавы, направляющие ролики устанавливают под углом 45° на расстоянии друг от друга (на выходе колеса автомобиля), равном 1,5 В, где В-ширина шины автомобиля.

Однако данное устройство не полностью предотвращает вредное для шин боковое скольжение колес и не исключает некоторого небольшого маневрирования автомобиля при въезде на поточные линии мойки автомобилей.

Основными узлами цепных конвейеров являются: продольные для колес автомобиля направляющие (одна из которых выполняется с продольным сквозным пазом); протянутая вдоль направляющих вертикально замкнутая тяговая цепь и прикрепленные к тяговой цепи каретки, снабжение толкателями, взаимодействующими с колесом автомобиля; приводная и натяжная станции.

Особенностями конвейера, обеспечивающими его высокую эффективность в работе, является то, что каретки вынесены на внешнюю поверхность направляющих, а каждый толкатель снабжен размещенными по обеим его сторонам роликами, оси крепления которых расположены выше оси крепления катков кареток и ниже Плоскости, проходящей через ось катков и ось взаимодействующего с роликом колеса перемещаемого автомобиля, при этом для обеспечения беспрепятственного перемещения автомобиля своим ходом по направляющим в них, в местах входа и выхода кареток, выполнены окна, закрываемые подпружиненными крышками.

Для повышения надежности и долговечности опорные накладки изготавливаются из полимерных материалов вместо ранее применявшихся деревянных, ненадежных в работе и вызывающих в результате возникавшего трения усиленный износ цепи конвейера,

Опорная накладка цепного конвейера содержит пластмассовый корпус, укрепленный на раме конвейера. Элементы крепления в виде болтов устанавливаются внутри корпуса и фиксируются скобами. Болты и скобы заливаются пластмассой. Опорная накладка закрепляется на раме конвейера и взаимодействует с тяговой цепью только в случае ее провисания.

Благодаря размещению головок болтов внутри корпуса опорной накладки обеспечивается прочное закрепление болта, благодаря заливке болтов пластмассой при замене опорной накладки отпадает необходимость в удержании ключом головки болта. К этому следует добавить то, что вода, постоянно попадающая на пластмассовые опорные накладки, служит как бы смазкой, что снижает не только износ тяговой цепи и самой накладки, но и уменьшает затраты электроэнергии на преодоление трения между тяговой цепью и накладкой.

Другим цепным конвейером является конвейер для технического обслуживания автомобилей. Особенность конвейера заключается в том, что каждый толкающий ролик выполнен с размещенными по его краям уплотнительными головками с гребенчатыми дисками, гребни одного из которых входят в пазы другого. А кронштейны, несущие толкающий ролик, снабжены горизонтально расположенными скребками, скользящими по направляющим. Это обеспечивает повышение надежности и долговечности конвейера.

Преимуществом ленточного конвейера является его простота и сравнительно небольшая металлоемкость. Особенностью конвейера является выполнение приводной станции с двумя ведущими барабанами и тягового несущего органа с двумя бесконечными лентами из прорезиненной ткани - внутренней и наружной, контактирующих между собой, причем наружная лента огибает один барабан, а внутренняя - другой, может быть применена также обыкновенная конвейерная лента.

Работа конвейера заключается в следующем. Обрабатываемый автомобиль наезжает на движущуюся наружную ленту со стороны натяжной станции, при этом двигатель автомобиля выключается и поступательно движущиеся упоры, упираясь в колесо автомобиля, толкают его и протягивают через моечную установку вдоль направляющих.

В процессе эксплуатации ленточного конвейера обнаружился их недостаток, заключающийся в том, что под постоянным воздействием воды приводной барабан наружной ленты пробуксовывает. В связи с этим в проектируемом автомоечном комплексе решено использовать цепной конвейер [8].

Отечественные конструкции струйных моечных установок используются в основном для мойки грузовых автомобилей, но за последнее время они находят применение и для мойки автофургонов, а также легковых автомобилей. Такие установки должны быть, прежде всего, высокопроизводительными и обеспечивать качественную мойку без ручного домывания.

Отечественная установка, агрегатного исполнения с раздельными приводами предназначена для мойки наружных поверхностей легковых автомобилей, микроавтобусов, автомобилей повышенной проходимости. Тип установки - струйная, стационарная, с автоматическим управлением. Установка содержит два передних моющих механизма и два задних моющих механизма, попарно установленных по сторонам моечного поста, имеющего небольшой осадок сточных вод. Для обеспечения автоматизации работы установка снабжена двумя командоконтроллерами нажимного типа - с педалями и аппаратным шкафом. Перед въездом на установку устанавливается светофор.

Передний моющий механизм выполнен в виде П-образной стойки, внутри которой перемещается каретка с водяным коллектором с помощью двухцепной передачи, которая приводится в действие от электропривода через редуктор. Задний моющий механизм также представляет собой П-образную стойку, внутри которой размещены, электропривод и вал с коллектором, и моющими соплами. Трубчатые рамки смачивания и ополаскивания выполнены в виде дуговой арки с соплами, развернутыми относительно друг друга под определенным углом.

Конструктивное выполнение установки в виде двух пар моющих механизмов, струйные качающиеся коллекторы которых расположены в двух взаимно перпендикулярных плоскостях - горизонтальной и вертикальной с возвратно-поступательным движением стройных коллекторов вверх-вниз на высоту борта автомобиля с одновременным качанием сопел. Это обеспечивает как улучшение качества мойки автомобилей, так и уменьшение расхода моющей жидкости, сокращение времени, необходимого для мойки, что повышает производительность установки.

Особенностью установка для мойки автомобиля снизу является то, что моющие сопла установлены на трубопроводах, сочлененных между собой с помощью шарнирных соединений и расположенных над обрабатываемым автомобилем горизонтально. Концы трубопроводов соединены с напорной магистралью и моющей рамкой с помощью шарнирных фланцев, что позволяет осуществлять угловой поворот трубопроводов с соплами при перемещении моющей рамки. Такая конструкция обеспечивает более качественную мойку автомобиля.

К недостаткам установки следует отнести то, что устройство для мойки снизу автомобиля имеет неподвижные сопла, что снижает качество мойки и требует повышенного расхода моющей жидкости.

Основными узлами установки являются два моющих механизма, их привод, два командоконтроллера и насосная станция. Каждый моющий механизм представляет собой трубчатый коллектор с сопловыми насадками на гибких коротких шлангах. Смонтированы моющие механизмы на продольной оси моечной установки в траншее. Первый из них расположен там, где должен находиться задний мост автомобиля, а второй - в месте расположения переднего моста автомобиля при его мойке на установке.

Коллекторы с сопловыми насадками на шлангах совершают круговое качательное движение. Привод к коллекторам осуществляется кривошипно-шатунным механизмом от электродвигателя.

На каждом коллекторе смонтирован шестеренчатый редуктор, который преобразует качательное движение коллектора в возвратно-вращательное, в результате чего насадкам шланга с соплами сообщается круговое движение. Это осуществляется от того же электродвигателя, который сообщает качательное движение коллекторам через систему тяг, ползун и храповой механизм. Для этого сопла объединены кольцевым поводком, центр которого связан кривошипом с валом редуктора. Такое движение моющих сопел обеспечивает повышение производительности установки и улучшение качества мойки.

Автоматическое включение и выключение приводных электродвигателей насосной станции и моющих механизмов обеспечивается командоконтроллерами при въезде автомобиля на моечную установку и выезде из нее, причем автоматическое управление дублируется ручным с пульта управления. Технико-экономические показатели на подобных установках могут быть еще выше. Для этого следует доводить давление моющей струи до 2,0-4,0 МПа, за счет замены центробежно-вихревого насоса на плунжерный.

Зарубежные конструкции струйных моечных установок отличает выполнение их, как правило, в виде П-образной арки - портала, несущего коллекторы с моечными соплами. Это относится как к установкам с неподвижными рабочими органами (проходными), когда обрабатываемый автомобиль проходит через стационарную установку своим ходом или перемещается с помощью конвейера, так и к установкам с подвижными рабочими органами, когда автомобиль во время мойки остается неподвижным. Многие конструкции установок, например, английской фирмы «Досан-Акваматик», имеют устройство для мойки днища (низа) автомобиля в виде тележки с вращающимся коллектором с соплами, перемещающейся возвратно-поступательно под автомобилем по направляющим, проложенным в небольшом углублении моечного поста.

На порталах коллекторы с соплами имеют шарнирное крепление с электроприводом их качания. На установках итальянской фирмы «Эмануэль» имеются вращающиеся коллекторы реактивного действия в виде сегнерова колеса, работающие при рабочем давлении 2,0 МПа.

Установки выполняются с автоматическим управлением (в большинстве конструкций с помощью педали, на которую наезжает переднее колесо автомобиля). Ниже приводятся описания струйных моечных установок, наиболее типичных для зарубежных конструкций.

Установка для мойки грузовых автомобилей. Английской фирмой «Уикхэм» выпускаются струйные моечные установки, предназначенные для мойки грузовых автомобилей, автоцистерн и автопоездов. Установка «Джет Уош» состоит из двух стационарно установленных на фундаменте П-образных арок-порталов, оснащенных по всему внутреннему периметру качающимися коллекторами с моющими соплами. Расстояние между арками должно превышать наибольшую длину обрабатываемого автомобиля, по крайней мере, на 3,5 м. Высота арки составляет 4,3 м из расчета, что максимальная высота обрабатываемого автомобиля может быть 3,9 м. Подача моющей жидкости к коллекторам осуществляется под давлением 11,5 МПа насосной станцией, оснащенной двумя электродвигателями общей мощностью 15 кВт. Раствор моющего средства подается в линию водоснабжения с помощью регулируемого инжектора.

Установка может быть смонтирована как в закрытых помещениях, так и на открытых площадках. Она может быть как проходной, так и тупиковой. Тупиковая модель состоит из одной арки. В этом случае при въезде автомобиля на установку подается моющий раствор, а затем при выезде с установки автомобиля задним ходом выключается подача моющего раствора и включается подача воды для ополаскивания. Каждая арка имеет по 40 латунных сопел, которые совершают качание под углом до 60° со скоростью 68 качаний в минуту. Качания обеспечиваются электродвигателем посредством рычажного механизма с коническими зубчатыми колесами.

Обработка автомобиля на установке проводится в следующем порядке. При въезде автомобиля на установку передние колеса наезжают на смонтированную в направляющих педаль, представляющую собой резиновый шланг пневматического импульса выключателя, при этом включается электропривод насосной станции и подается моющий раствор, происходит обмыв всех наружных поверхностей, включая и низ автомобиля. После проезда через первую арку автомобиль на некоторое время останавливается для того, чтобы дать возможность моющему раствору нарушить пленку загрязнения. Затем он медленно проезжает и также передними колесами наезжает на другую, смонтированную перед въездом во вторую арку педаль, включающую в действие электропривод насосной станции для подачи воды - происходит ополаскивание автомобиля, который при этом медленно выезжает с установки. Время, необходимое на полную обработку автомобиля, составляет 6-7 мин. Следует заметить, что такая производительность не может удовлетворить крупные моечные комплексы и, кроме того, при ее монтаже в помещении потребуются большие затраты на вентиляцию, так как во время мойки двигатель автомобиля не выключается. Использование установки на открытых площадках ограничивается климатическими условиями.

Рисунок 8 - Струйная установка для мойки легковых автомобилей

Установка для мойки легковых автомобилей. Примером конструктивного выполнения струйной моечной установки, в которой рабочие органы являются подвижными, может служить запатентованная в США установка для мойки легковых автомобилей, состоящая из трех (с разным интервалом) один за другим порталов. К верхним балкам порталов снизу подвешены овальной формы направляющие, по которым перемещается каретка, несущая Г-образный коллектор с соплами, обращенными в сторону обрабатываемого автомобиля. К соплам подается моющий раствор и вода от одной насосной станции, всасывающий трубопровод которой может попеременно подключаться к источникам моющего раствора и воды.

В центральной части под верхними балками подвешены расположенные вдоль установки направляющие, по которым перемещается возвратно-поступательно электродвигатель с редуктором привода каретки, связанный с ней посредством шарнирно-рычажной системы, благодаря чему он может поворачиваться относительно своей точки подвеса при движении совместно с коллектором по овальным направляющим вокруг автомобиля. С наружной стороны овальных направляющих на одном уровне с ними расположена контактная направляющая с кулачками, которые сообщают коллектору колебательные движения при взаимодействии с ними. Таким образом, выполнение коллектора с соплами подвижным и качающимся по заданной траектории обеспечивает непрерывное изменение угла наклона моющей струи к обмываемым поверхностям. Это позволяет улучшить качество мойки автомобиля, уменьшить расход моющей жидкости и сократить время, необходимое на мойку. Управление установкой автоматическое, включение и выключение всех механизмов осуществляется с помощью педали, на которую наезжает автомобиль передним колесом.

Из большого числа подобных моечных струйных установок с подвижными рабочими органами, обрабатывающими неподвижный автомобиль, данная установка является наиболее удачной, простой по конструкции, компактной, занимающей площадь, почти равную габаритным размерам автомобиля. К недостаткам установки следует отнести то, что не обеспечивается мойка днища автомобиля.

Сравнивая описанные выше струйные моечные установки, можно сделать вывод, что они конструктивно несложны, особенно если учесть тенденцию к применению реактивных сопел в виде сегнерова колеса для непрерывного изменения угла наклона моющей струи к обмываемым поверхностям. Эффективно применение реактивных сопел при повышенном давлении моющей жидкости, поступающей от насосной станции.

К достоинствам струйных моечных установок можно отнести то, что они компактны и имеют небольшую металлоемкость. Основным преимуществом струйных моечных установок является их универсальность, они применяются для обработки всех видов подвижного состава автомобильного транспорта. Что же касается грузовых автомобилей, то они могут обрабатываться только на струйных моечных установках.

К недостаткам струйных моечных установок следует отнести, прежде всего, большой расход воды, так, на один легковой автомобиль он составляет 400 - 500 л на один легковой автомобиль.

В зарубежных струйных моечных установках для устранения перечисленных выше недостатков предусмотрено применение различных моющих средств. А также вода и моющие растворы подогреваются до 50 - 90 °С, хотя это вызывает дополнительные затраты, как на начальные - на устройство подогревателей и смесителей для приготовления моющих растворов, так и на постоянные - на их эксплуатацию. Однако это окупается за счет полученной экономии от снижения расхода моющей жидкости и повышения пропускной способности - производительности моечной установки.

При выборе струйной моечной установки необходимо исходить, прежде всего, из того, что установка должна обеспечивать качественную мойку автомобилей при наименьшем удельном расходе моющей жидкости и при высоких других технико-экономических показателях работы.

В основу расчета должны быть заложены эксплуатационные показатели, прежде всего, списочный состав автопарка, модификации автомобилей. При этом мощность моечной установки, возможное число автомобилей, обрабатываемых за час, должна определяться с учетом часа пик. Важно чтобы струйная моечная установка была универсальной, и подходила к различным модификациям автомобилей. Необходимо предъявлять высокие требования к надежности и долговечности моечной установки; она должна быть конструктивно проста, не должна требовать больших трудовых затрат на техническое обслуживание и высокую квалификацию обслуживающего персонала. Немаловажное значение имеет энергоемкость установки - мощность электродвигателей установки. Вот основные требования, с учетом которых должен продуманно решаться такой ответственный вопрос, как выбор струйной моечной установки. В связи с этим при создании моечных установок на базе готовых, заводского изготовления, агрегатов, работникам автомоечных предприятий следует исходить из конкретных условий предприятия и обеспечения высоких технико-экономических показателей работы.

Рассмотрим отечественные конструкции щеточных моечных установок. Механическое воздействие на загрязненные поверхности при мойке автомобилей с помощью щеток, прежде всего, вращающихся (ротационных), позволило улучшить качество мойки, снизить расход воды и моющих средств, уменьшить время, необходимое на мойку. В связи с этим щеточные установки нашли широкое применение для мойки легковых автомобилей.

Бежецким заводом «Автоспецоборудование» выпускается установка для мойки легковых автомобилей и микроавтобусов модели М-130, являющейся дальнейшим усовершенствованием модели М-115.

Рисунок 9 - Щеточная установка для мойки легковых автомобилей и микроавтобусов

Установка является стационарной с автоматическим управлением и содержит смонтированный на фундаменте металлический каркас с П-образной рамой на двух направляющих, поперечины которой установлены как перемещающиеся каретки, несущие с помощью консолей четыре вертикальные ротационные щетки - две щетки в одном блоке, размещенные оппозитно справа и слева от продольной оси установки. Вертикальные щетки предназначены для обмыва передних, боковых и задних поверхностей автомобиля или микроавтобуса. Привод кареток для подведения и отведения щеток к обмываемым поверхностям осуществляется от пневмоцилиндров, с помощью трособлочной системы и противовесов.

В направляющих вертикальных стойках П-образной рамы подвижно установлена маятниковая рамка с горизонтальной щеткой, предназначенной для обмыва капота и верха кузова автомобиля, крышки багажника; перемещение щетки осуществляется с помощью тросов и противовесов. Вращение щеток осуществляется от индивидуальных электродвигателей.

Для предварительного смачивания автомобиля - перед въездом на установку смонтирована П-образная рамка с соплами, а для ополаскивания такая же П-образная рамка смонтирована в конце установки, при выезде автомобиля с установки. Автоматическое управление осуществляется двумя командоконтроллерами рычажного типа, активируемые при взаимодействии с колесом автомобиля. Для перемещения автомобиля установка оснащается соответствующим конвейером.

Таблица 1 - Техническая характеристика щеточной установки Бежецкого завода

Недопустимы какие-либо отклонения от условий, предусмотренных технической документацией - паспортом установки. Как показали эксплуатационные наблюдения, при монтаже и эксплуатации установки чаще всего допускаются следующие ошибки. При монтаже каркаса на фундаменте не всегда выдерживается строго горизонтальное положение направляющих с каретками. Стойки с направляющими для горизонтальной ротационной щетки иногда монтируются с отклонениями от вертикали и не параллельны друг другу, что приводит к их заеданиям и нестабильной работе установки. При транспортировке и монтаже, на направляющих для катков кареток и горизонтальной щетки появляются забоины и деформированные участки, которые вызывают заклинивание катков. Пневмоцилиндры устанавливаются иногда с перекосом относительно направляющих кареток и не регулируются прокладками. Неправильное регулирование поджатия щеток к обмываемым поверхностям автомобиля с помощью грузов ухудшает качество мойки или портит лакокрасочное покрытие автомобиля. При нарушении правил монтажа реле времени изменяется цикл работы установки, что ухудшает ее надежность. Следует иметь при этом в виду, что автомобили через моечную установку должны проходить на конвейере со скоростью 7 или 10 м/мин. Если по каким-либо причинам установка не оборудована конвейером, что является серьезным нарушением условий эксплуатации установки, то, как исключение, может быть допущено передвижение автомобиля через мойку своим ходом, но при обязательном условии, что оно будет равномерным и скорость его не превысит 10 м/мин. В этом случае необходимо, в соответствии с' инструкцией в паспорте, перевести установку на работу при скорости 10,6 м/мин, а интервал между автомобилями поддерживать строго в пределах 3 - 4 м.

Рисунок 10 - Щеточная установка для мойки автомобилей фирмы «Ханна» (США)

Из большого числа щеточных моечных установок зарубежных фирм, выделяются установки фирм Ceccatto (Италия), фирмы Hanna (США) и фирмы Sonny's. Характерным для моечных установок этих фирм является то, что большинство из них имеют по две вертикальные ротационные щетки, предназначенные для мойки боковых, передних и задних поверхностей, и одну горизонтальную щетку для мойки верха автомобиля. На некоторых установках имеется по две щетки для мойки нижних, наиболее загрязненных поверхностей и дисков колес автомобиля. Причем они выполняются либо вертикальными, укороченными до 0,5 - 0,6 м, либо горизонтальными, с осью вращения, параллельной продольной оси обмываемого автомобиля с расположением на уровне колес, длина их составляет 1,5 - 2,0 м, они могут состоять из чередующихся секций с разным диаметром - 800 и 1000 мм. Крепление этих щеток производится с помощью шарнирных рычагов в виде параллелограмного механизма или на вертикальном шарнирно-перемещающемся рычаге, который при повороте приближает щетку к автомобилю. Вертикальные щетки большинства установок, выполненные по длине на всю высоту установки, в процессе обработки автомобиля огибают его по контуру, при этом положения щеток в начальной (мойки передней поверхности) и конечной стадии (мойки задней поверхности) совпадают. Таким образом отпадают непроизводительные затраты рабочего времени на возврат щеток. Это обеспечивает непрерывность подачи автомобилей один за другим с интервалом, равным диаметру щетки, что позволяет повысить производительность установки и уменьшить ее длину.

Крепление вертикальных ротационных щеток, как правило, осуществляется с помощью шарнирно-рычажной системы, позволяющей осуществлять прижатие их к обмываемым поверхностям посредством пружинного механизма или пневмопривода (силовых цилиндров) с применением пневмодатчиков или электропривода с системой бесконтактных магнитных датчиков. Именно так конструктивно выполнена щеточная моечная установка фирмы Sonny's (США).

Горизонтальные ротационные щетки при мойке передней и задней поверхностей автомобиля имеют вертикальное возвратно-поступательное перемещение, которое осуществляется с помощью привода, например, электродвигателя с редуктором. При обработке горизонтальной щеткой только верхних поверхностей она перемещается по радиусу и в этом случае привода не требует. Щеточные моечные установки по выполнению рабочих органов разделяются на передвижные (перемещающиеся вдоль обрабатываемого автомобиля, который при этом остается неподвижным) и стационарные, через которые автомобиль перемещается своим ходом, но чаще с помощью конвейера.

Передвижные установки предназначаются в основном для мойки легковых автомобилей, автобусов и автофургонов. Они представляют собой портал - П-образную арку, перемещающуюся с помощью электропривода по рельсовому пути, уложенному на моечном посту. На портале монтируются две вертикальные и одна горизонтальная ротационные щетки с электроприводами и устройство для обдува (сушки) автомобиля после мойки. Устройство для сушки монтируется не на всех установках, например, на установке фирмы «Досан-Акваматик» оно не применяется, так как при мойке употребляется специальный раствор, ускоряющий сушку автомобиля.

Обработка автомобиля осуществляется как за один полный (туда и обратно) проход портала с рабочими органами, так и за два прохода. Время, необходимое на мойку легкового автомобиля, составляет 5 - 6 мин, при этом производительность установки 10 - 12 автомобилей в час. При такой низкой производительности установки применяются только на небольших автотранспортных предприятиях и на станциях технического обслуживания средней производительности.

Высокую производительность (30 - 70 автомобилей в час) обеспечивают моечные установки со стационарными рабочими органами, оснащенные для перемещения обрабатываемых автомобилей конвейером (преимущественно цепным) с толкающим роликом под колесо и имеющим несколько легко переключаемых скоростей. Современные конструкции конвейеров выгодно отличаются от ранее применявшихся тем, что в приводной станции звездочки, а, следовательно, и тяговая цепь расположены в горизонтальной плоскости, в связи с чем отпадает необходимость в выполнении дорогостоящих работ по заглублению конвейера в траншею и упрощается его обслуживание и ремонт в процессе эксплуатации.

Ротационные щетки выполняются с секционными щетиноносителями; у вертикальных щеток верхняя секция имеет возможность проскальзывать относительно вала в случае зацепления щетины за выступающие детали автомобиля, что предупреждает вырывание щетины. Элементы щетиноносителя (секторы) изготавливаются металлическими, деревянными - из красного дерева или пластмассовыми с индивидуальным креплением щетины путем вязки пучков в отверстиях сектора.

Представляет интерес метод крепления щетины на секторах щеток установки фирмы «Ханна» (США), щетина, зафиксированная в проволочной сетке, укладывается в металлический короб, края которого сжимаются. Этот профиль со сплошной линией щетины наматывается на все щетки по спирали или крепится на валу продольными полосами, причем в горизонтальных щетках полосы навиваются на вал по винтовой линии, что предотвращает возможное повреждение при мойке антенны автомобиля и деталей стеклоочистителя.

Щетки, как правило, имеют щетину, конец которой распушается в кисточку, что смягчает удар по поверхности автомобиля. Щетина из капрона или полихлорвинила применяется большой жесткости - разрывное усилие нити 200 - 300 Н. Исключением являются щетки фирмы «Ханна» (США), у которых щетина относительно мягкая - с разрывным усилием 25 - 50 Н. Диаметр нитей капроновой щетины выбирается для вертикальных и горизонтальных щеток в пределах 0,4 - 0,6 мм, а для щеток мойки дисков колес автомобилей - в пределах 0,7 - 0,8 мм.

На некоторых моечных установках верхние секции вертикальных щеток имеют щетину, длина которой больше длины щетины нижних секций; в результате образующий диаметр верхней секции щетки составляет 1,2 - 1,5 м, а нижний слой - 0,9 - 1,0 м.

Большинство моечных установок имеет устройство для сушки автомобилей, состоящее из двух или трех вентиляторов. В установке «Mini-wash-in» итальянской фирмы Ceccatto имеются три вентилятора: два из них расположены по бокам портала и один сверху. Верхний и один из боковых вентиляторов выполнены с подвижными насадками, для следования за профилем кузова на расстоянии нескольких сантиметров от обдуваемой поверхности.

Рассмотрим конструкции щеток. Механическое воздействие на загрязненные поверхности с помощью щеток и, прежде всего ротационных, позволило добиться повышения качества мойки автомобилей. Щетки выполняются с щетиноносителем из отдельных элементов, изготавливаемых из алюминия или пластмассы с капроновыми нитями и реже с конским волосом. Капроновые нити выбираются диаметром от 0,5 до 0,8 мм, так как при меньшем диаметре нити могут перепутываться и сваливаться, причем нити в виде пучков на щетиноносителем имеют индивидуальное крепление.

Учитывая различную конфигурацию обрабатываемых поверхностей легковых автомобилей и автобусов, щетки, чаще горизонтальные, выполняются собранными из отдельных элементов щетиноносителя различного диаметра (обычно увеличенного у крайних элементов), рассчитанных на охват закруглений кузова в верхнем или нижнем переходах; диаметр щеток выбирается в пределах 1 - 1,5 м.

Пневматическая ротационная щетка состоит из вала 4, выполненного из трубы, на которой смонтирован каркас, сделанный из труб меньшего диаметра, съемных фланцев, кольцевой пневмокамеры 3 с ниппелем, секции 2, выполненной из прорезиненной кордовой ткани 7 в виде охватывающей пневмокамеру покрышки - щетиноносителя. Капроновые нити на щетиноносителе крепятся в виде пучков 5 с помощью резиновых муфт 6 путем наклеивания, например, синтетическим клеем к прорезиненной кордовой ткани 7, причем может быть применена и чеферная ткань.