Исследование рабочего процесса и обоснование технического решения оборудования машины для мойки дорожного покрытия автомобильной дороги

• Автор: Звягин, Евгений Викторович
• Шифр специальности: 05.05.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 157 с. : ил.

Содержание
Введение
Глава 1. Состояние вопроса, цель и задачи исследования
1.1 Нормативные требования по обеспечению требуемого качества мойки
дорожных покрытий, регламенты выполняемых работ
1.2 Анализ загрязнений, удаляемых с дорожного покрытия в процессе мойки
1.3 Технология мойки дорожного покрытия: преимущества и анализ недостатков
1.4 Технические средства: преимущества и
недостатки
Выводы по главе
Постановка цели и задач исследования
Глава 2. Экспериментально-аналитические предпосылки для создания машины для мойки дорожных покрытий с рециклингом воды
2.1 Мониторинг и анализ затрат времени по составляющим рабочего цикла машин при мойке дороги на примере обслуживаемого участка МКАД
2.2 Разработка технических предложений по совершенствованию процесса мойки дорожного покрытия
2.3 Автоматизированный поиск рациональных технических решений машины для мойки дорожных покрытий с встроенной системой рециклинга воды
2.4 Разработка концепции машины с рециклингом воды и формирование состава технических параметров, требующих
определения
Выводы по главе
Глава 3. Экспериментальные исследования процессов, обеспечивающих функционирование рабочего оборудования машины для мойки дорожных покрытий с рециклингом воды
3.1 Дополнительные экспериментальные исследования по оценке состава загрязнений, накапливаемых автомобильной дороге и стенах тоннелей
3.2 Методика постановки исследований и экспериментальная оценка доли потерь воды в рабочем процессе мойки дорожного покрытия
3.3 Методика проведения исследования и результаты экспериментов по подъёму загрязненного стока с поверхности дорожного покрытия в рабочую камеру машины
3.4 Методика проведения экспериментального исследования и анализ, результатов исследования процесса осветления собранной воды с дорожного
покрытия в процессе мойки
Выводы по главе

Глава 4. Обоснование технического решения машины для мойки дорожного покрытия с встроенной системой рециклинга воды
4.1 Связь параметров машины для мойки дорожного покрытия, оснащенной системой рециклинга воды и рабочего процесса очистки дороги от загрязнений
4.2 Управление рабочим процессом машины для мойки дорожного покрытия с встроенной системой рециклинга воды
4.3 Методика расчета основных параметров оборудования машины для мойки дорожного покрытия автомобильной дороги с системой рециклинга воды
4.4 Сравнительный технико-экономический анализ работы традиционной машины для мойки дорожного покрытия с машиной, в которую встроена
система рециклинга воды
Выводы по главе
Общие выводы по работе
Список литературы
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение

Введение
Актуальность работы. Создание благоприятных условий жизни
гарантируется Конституцией РФ [1]. Законом об охране окружающей среды регламентированы показатели её качества[2]. Рациональное использование природных ресурсов является одним из направлений совершенствования техники. Тем не менее, в процессе развития любых технических систем они вступают в противоречие с окружающей средой. Это положение установлено на основе законов развития технических систем [3].
Существующие технологии и машины для мойки дорожно-транспортных сооружений: дорожных покрытий, стен тоннелей и других элементов автомобильной дороги, требуют значительных затрат природных ресурсов, в частности воды, что составляет до 1,0 и 1,2 л/м2, что с ростом дорожной сети и стоимости самой воды становится все более затратным. Служба городского дорожного хозяйства Москвы покупает воду у МГУП Мосводоканал и, в процессе мойки дорожного покрытия выливает её на дорожное покрытие или стены тоннелей. Далее поток воды, забрав загрязнения с указанных покрытий, поступает в канализационные сети через водоприемные решётки. Оттуда самотеком или с помощью стационарных насосных станций, при обслуживании тоннелей, он попадается в городскую канализационную сеть и затем в городские очистные сооружения. Затраты на водоотведение значительны. При этом случаются, аварийные засоры сетей, требующие применения специальной промывочной техники [9,10]. Остановить этот загрязненный сток можно в местах его образования и не загружать городские канализационные сети.
Объектом исследования является процесс сбора и повторного использования воды в замкнутой системе машины при мойке дорожных покрытий на автомобильной дороге.
Предметом исследования является методика определения рациональных параметров рабочего оборудования машины для мойки дорожного покрытия с повторным использованием воды.
Методы исследования. Результаты диссертационной работы получены в ходе литературного и патентного поиска, проведения ряда необходимых экспериментальных исследований с помощью экспериментального оборудования, использования при обработке экспериментальных данных методов математической статистики, выполненных с помощью стандартного программного обеспечения.

Одна заправка водой организована на производственной территории ДЭК «Север». Здесь имеются три гидранта, одновременно могут заправляются три машины. Продолжительность заправки одной цистерны (Юм3) - 30 мин. Вторая размещена в конце обслуживаемого сектора МКАД -вблизи 92 км. Здесь также имеется три гидранта. Они обладают несколько большей производительностью: цистерна вместимостью 10м3 заполняется водой за 20 мин.
Перед началом мойки машины заправляют водой на территории ДЭК «Север». По рекомендации, добавляют чистящее средство «Чистодор», дозировкой 1 л. на 1 тонну воды. Рабочая скорость современных машин при мойке обычно составляет 15 км./час. Время мойки с одного бака 40 мин. За время мойки линейного участка машинам для мойки дорожного покрытия приходится уходить на заправку водой пять раз. По внешней стороне МКАД машины следуют по направлению против часовой стрелки, по внутреннему по часовой.
Расход воды - 1000 л./1 погон, км. таким образом машины хватает на 10 км. Бригада начинает работу с 75 км. двигаясь в сторону 68 км. (см. рис. 2.З.). Затем разворачиваются и возвращаются в обратную сторону ДЭК «Север». Запас бака с чистой водой в первый раз заканчивается на 71 км. по пути следования машины к ДЭК «Север». В результате с 71 км. до 75 км. бригада следует с пустыми баками проходя 4 км. пока достигает места заправки. Заправка на 9 машин на ДЭК «Север» занимает 90 мин. Заправленные машины отправляются в сторону точки окончания работ на 71 км., т.е. еще 4 км. в холостого хода и приступают к мойке. Второй раз баки становятся пустыми на 81 км. МКАД. Машины начинают движения в сторону ближайшей заправки, т.е. в сторону ДЭК «Север» - это 6 км. холостого хода с пустыми баками. Повторная заправка также занимает 90 мин. После заправки следует возвращение на рабочую позицию к 81 км, где была остановлена мойка. Бригада моет участок с 81 км. по 91 км, когда запасы чистой воды заканчиваются в третий раз. В третий раз заправка осуществляется на специально оборудованном для заправки машин участке, расположенном на 92 км. Там также имеются три гидранта для заправки машин, но производительность гидрантов выше, чем на ДЭК «Север». Заправка на 92 км. бригады из 9 машин занимает 60 мин. После заправки машины возвращаются к рабочему участку преодолевая 1 км. холостого хода, на 91 км. где была остановлена работа. От туда они следуют до 94 км. разворачиваются и начинают движение и мойку дороги в противоположном