Вопрос №19.Определение количества ворса для цилиндрической щетки

Цилиндрические щетки, отделяя загрязнения, могут направлять их непосредственно в транспортирующие устройства или поднимать на вы­соту, определяемую конструктивными соображениями, и подавать в бун­кер машины. Конструкции этих щеток различаются расположением вор­са на каркасе. В щетках первого вида ворс размещен равномерно; щет­ки второго вида собраны из отдельных, обычно шести—восьми метелок.

Количество ворсинок (шт.), которое необходимо разместить на ци­линдрической щетке:

i _в.ц = L 2π К_р / (d β К_к),

где L — ширина полосы, очищаемая цилиндрической щеткой, см; К_р — коэффициент, учитывающий равномерность размещения ворса на сер­дечнике, К = 2-2,5; d - диаметр ворсинки, см; β - угол, определяю­щий часть ворса, находящегося в контакте с дорогой, рад; К_к - кинема­тический коэффициент, К_к = 1,5—2.

При использовании ворса из стальной проволоки d = 0,04—0,06 см, а из капронового моноволокна — d = 0,22—0,24 см.

Экспериментальные исследования движения ворсинок при под­метании показывают, что β = 2,6 β₁, где β₁= arccos (r - D L/r), r — радиус щетки, см; ∆ L — деформация ворса, зависящая от состояния дорожного покрытия и степени его загрязнения, ∆ L = 1,5—2,5 см.

Кинематический коэффициент К_к. = v_щ / v_м, где v_щ — окружная ско­рость периферийных концов ворса щетки, м/с, v_м — рабочая скорость машины при подметании, м/с.

Коэффици­ент К_к — пере­менная величи­на, зависящая от износа вор­са. Поэтому у новых щеток К_к— 2, у изно­шенных щеток К_к= 1,1-1,2.

Цилиндри­ческие щетки второго вида (те, которые под­нимают загряз­нение и направ­ляют в бункер) работают на повышенных скоростях, в связи с чем К_к= 4—5.

Определение количества ворса для щеток этой конструкции име­ет особенности. Такая щетка состоит из отдельных метелок. Поэтому необходимо соблюдение следующего граничного условия: путь, про­ходимый метелкой при контакте с дорожным покрытием, должен быть больше расстояния, на которое переместится машина за период вре­мени между контактами расположенных рядом метелок с дорожным покрытием.

Это условие приближенно имеет вид:

r (sin β₁ + sin 0,6 β₁) + v_м ,

где ω - угловая скорость щетки, рад/с; β _с — угол между метелками, рад. Для обеспечения высококачественного подметания путем перекры­тия метелками подметаемой полосы рекомендуется β _с ≈ β.Для опре­деления количества ворса используется формула

i _в.ц = LК_рi /d,

где i — число метелок; К_р = 4-6.

Вопрос 20. Схема взаимодействия конической (лотковой) щётки.

рис.15. Схема взаимодействия конической лотковой щетки с покрытием.

При взаимодействии конической лотковой щетки с дорожным покрытием можно выделить три характерных положения отдельных прутков ворса (рис. 15.). Вследствие наклона оси враще­ния щетки под углом γ к вер­тикали с дорогой контактирует только часть ворса, макси­мум — половина общего количества. До контакта с дорогой прутки ворса изгибаются в ради­альной плоскости распределенной центробежной силой инерции (Н-м), которая может быть принята неизменной вдоль прутка длиной S:

где — масса прутка ворса, кг; ω — угловая скорость щетки, рад/с; — средний радиус вращения прутка, м.

Начало контакта ворса с дорогой (положение I) характери­зуется изгибной деформацией ворса в радиальной плоскости и тангенциальном направлении, причем в положении II при верти­кальной деформации h = max соответственно максимальна изгибная деформация. На пруток ворса действует вертикальная реак­ция дороги P_t и тангенциальная сила трения , которая в по­ложении II направлена перпендикулярно плоскости чертежа. Действием силы трения в радиальной плоскости можно пренебречь, что приводит к завышению расчетного значения вертикальной реакции P_t. Однако если при определении силы P_t одновременно пренебречь тангенциальным изгибом прутка ворса, который уве­личивает силу P_t, то погрешности от двух этих допущений взаимно компенсируются. При дальнейшем повороте конической щетки деформация ворса в вертикальном направлении и его изгибная деформация уменьшаются и в положении III, диаметрально противоположном положению I, имеем h = 0. Поскольку дефор­мация ворса в процессе вращения щетки изменяется непрерывно от нуля до максимума и вновь до нуля, а не скачкообразно, как у цилиндрической щетки, то рациональным является расчет отброса смета в горизонтальном направлении только под дейст­вием радиальных и тангенциальных сил инерции.

Дата добавления: 2014-01-04