Вопрос №7. Методика расчета моющего насадка.

Для упрощения производства машины и ее эксплуатации обычно насадки изготовляют одинаковой конструкции независимо от их размещения на машине. Поэтому через каждый из насадков должна подаваться на до­рогу половина всего расхода воды, т. е. Q= 2Q_h.

Суммарный расход через насадки Q = Bqv_M, где q - удельный рас­ход воды при мойке или поливе, л/м²; В - ширина захвата, м.

Расход воды через насадок, м³/с

где μ - коэффициент расхода воды через насадок; S — площадь выход­ного отверстия насадка, м².

В зависимости от конструкции насадка значение коэффициента рас­хода колеблется в пределах 0,85...0,95. При этом площадь выходного от­верстия, м²

.

Положение линий встречи рабочей струи при выполнении мойки или поливки показано на рис. 4. Отдельные струйки одинакового попе­речного сечения обрабатывают дорожное покрытие различной ширины. В связи с этим, а также с учетом того, что сила удара рабочей струи пропорциональна расходу воды через насадок, можно сделать вывод: ко­личество энергии и количество воды в каждой струйке должны быть пе­ременными, зависящими от обрабатываемой площади. При поливке до­рог необходимо, чтобы покрытие смачивалось одинаковым количеством воды, зависящим от удерживающей способности поверхности дорожно­го покрытия. Поливка дорог должна производиться из распылителя, расположенного спереди, или из двух распылителей, смонтированных по бокам машины. Каждая струйка, ограниченная центральным углом δ, обрабатывает при поливке участок дороги протяженностью АО. Причем по мере приближения к границам струи при постоянном δ участок АО будет уменьшаться. Чтобы количество подаваемой воды соответствовало размерам обрабатываемой площади, высота hщели должна быть переменной:

h= h sin(α + nδ),

uде h — постоянная высота выходного сечения распылителя.

В это выражение входят величины h и δ: h = S / l₁; δ = θ / п, где l₁ -длина основания щели распылителя; θ - центральный угол распылителя.

Рис. 4. Схема водяной струи:

а - при поливке; 6 - при мойке и поливке; в - примойке

Если поливка производится двумя распылителями, то переменная высота hщели равна:

h= h cos β / sin (α - β + п δ).

При мойке дорог или прилотковой полосы двумя насадками (схема на рис. 4, в) струйка, ограниченная центральным углом θ, имеющим постоянную величину, будет промывать полосу до­роги АС, ширина которой зависит от положения этой полосы на дорожном покрытии. Переменная высота hщели, при которой количество воды, подаваемой каждой струйкой на дорожное покрытие, будет по­стоянной и определяется выражением

h= h cos β / sin (α + β + п δ).

Вопрос №8. Схема взаимодействия струи с поверхностью покрытия при мойке.

Взаимодействие моющих секторов с дорожным покрытием (рис. 5) происходит по прямой (реже ломаной) ли­нии C₁D₂, участок С₂ D₁ которой определяет необходимое минималь­ное перекрытие моющих секторов. Центральный угол каждого мою­щего сектора φ =50...60° определяется рацинальной конструкцией моющих насадков. Вдоль линии встречи C₁D₂ образуется водяной вал, который движется поступательно со скоростью, равной скорости ма­шины v_M, и одновременно смещается вдоль этой линии встречи со скоростью v=v_м sin β (β — угол между линией встречи и перпендикуляром к направлению движения машины). Свободно лежащие на до­роге загрязнения захватываются и уносятся водяным валом.

Рис.5. Схема взаимодействия моечного оборудования с дорожным покрытием

В установившемся режиме мойки равновесие линии встречи C₁D₂ определяется равенством количества движения насыщенного загряз­нениями водяного вала в направлении векторов v_м и v_м sin β и проек­ций на эти направления результирующих количества движения мою­щих секторов, которые в наиболее простом случае направлены вдоль биссектрисы А₁Е₁ и А₂Е₂ каждого моющего сектора и равны

0,5mv_стр (1 + cosα)

где т — масса расходуемой воды через соответствующий насадок в течение времени t; v_стр — скорость элементарной водяной струи в ка­ждом моющем секторе; α — угол наклона биссектрис А₁Е₁ и А₂Е₂ к го­ризонтали.

Необходимо учитывать, что скорость гц, значительно меньше на­чальной скорости струи (v₀, м/с) в критическом сечении насадка.

Снижение скорости v_стр, обусловлено увеличением площади мою­щего сектора, перпендикулярной его биссектрисе АЕ, пропорцио­нально удлинению этой биссектрисы. В направлении движения ма­шины скорость v_стр геометрически суммируются со скоростью v_м = 3...6 м/с. Условие равновесия количества движения воды по линии встреч C₁D₂ позволяет определить оптимальный угол поворота этой линии:

,

где δ — угол биссектрисы моющего сектора относительно направле­ния движения машины.

На рис. 6 показана схема действия струи на поливомоечной машине с высоким давлением воды.

Рис. 6. схема действия струи на покрытие: 1 – рампа; 2 – форсунка; 3 – водяной вал