Поливомоечная машина ПМ-130Б — опора советских коммунальщиков

Техническое обеспечение коммунального хозяйства предусматривает немало дорожно-транспортных средств. К сезонной технике такого рода относятся поливальные автомобили. В летнее время они избавляют улицы от пыли и грязи, обеспечивая тем самым чистоту твердых покрытий. Кроме того, дорожно-коммунальная техника с функцией полива также выполняет и орошение зеленых насаждений. Эти и другие способности таких машин определяются характеристиками рабочих органов и наличием опциональных устройств.

Общие сведения о поливальных машинах

Существует две основных разновидности поливальных автомобилей. Представители первой категории выполняют исключительно задачи полива, таким образом избавляя воздух и дорожные покрытия от пыли. Вторая группа – это модификации, у которых расширен набор приспособлений для выполнения мойки и чистки. Можно сказать, это поливомоечная машина, в перечень задач которой входит уход за объектами дорожной инфраструктуры. Несмотря на значимость функции полива, такая техника не рассматривается в качестве отдельного вида. Как правило, это универсальные автомобили, база которых позволяет, в зависимости от текущих потребностей, использовать то или иное функциональное оснащение.

Основные характеристики

Одним из ключевых рабочих показателей поливальных автомобилей являются эксплуатационные возможности цистерны. Техническая инфраструктура такой машины, обеспечивающая выполнение рабочих операций, может меняться, однако резервуар и его параметры, как правило, остаются прежними. Например, поливомоечная машина ЗИЛ в модификации под номером 130 оснащается цистерной объемом 6 м3. При этом наличие многоступенчатого насоса в рабочей конструкции дает возможность поддерживать стабильное давление в резервуаре на уровне 25 атм.

Поэтому если есть необходимость, то вода может подаваться сразу нескольким потребителям. В то же время будет неправильно рассматривать функциональные возможности машины в отрыве от базовой силовой основы. Мощность автомобиля в этой же модификации составляет 150 л. с., что позволяет обслуживать большие по площади территории. Высокой силовой отдачи от двигателя требует и вместительная цистерна для воды, нагрузка от которой ложится на платформу шасси. Другое дело, что в плане маневренности такая техника далека от идеала. Это же касается и топливного расхода. На 100 км пути машина затрачивает порядка 32 л топливной смеси.

Поливомоечные машины на базе КАМАЗ, МАЗ, ЗИЛ, ГАЗ — технические характеристики моделей

Техника выполнения полива

Для выполнения полива машина и ее рабочие органы должны совершить несколько операций, которыми управляет водитель. Из цистерны вода поступает к центробежному насосу, после чего проходит этап фильтрации. Затем жидкость направляется по трубопроводу к рабочим насадкам. В остальном ход рабочего процесса зависит от того, какими возможностями обладает поливальная машина конкретной модификации. Наиболее современные модели располагают сложными системами распределения жидкости между несколькими рабочими секторами. Например, одна часть может отвечать за полив дороги, другая – за орошение зеленых насаждений, а третья выполняет очистку поверхности.

Дождевальная машина ДФ-120 «Днепр»

Дождевальная машина ДФ-120 «Днепр» предназначена для полива всех сельскохозяйственных культур, лугов и пастбищ с высотой растений не более 2 м. Полив проводят позиционно от гидрантов 2, 3 и 5 (рисунок 122) закрытой оросительной сети, расположенных на расстоянии 54 м. Машина снабжена самоходными тележками-опорами 7, на которые опирается водопроводящий трубопровод 8 открылками 9, среднеструйными дождевальными аппаратами 10, заборными устройствами 6. Открылки и звенья имеют стабилизирующие тросовые раскосы и расчалки.

Рисунок 122 — Схема дождевальной машины ДФ-120 «Днепр»: 1, 11 — трубопроводы; 2, 3, 5 — гидранты; 4 — электростанция; 6 — заборные устройства; 7 — тележка-опора; 9 — открылки; 10 — дождевальные аппараты

Для привода колес на тележках смонтированы электродвигатели с пусковой аппаратурой. Питание электродвигатели получают от электростанции 4 (трактор с навесным генератором).

Трубопровод присоединяют к одному из гидрантов оросительной сети и проводят полив. По окончании полива гидрант 3 закрывают, заборное устройство 6 переводят в транспортное положение, трубопровод освобождают от воды и разъемы питающих кабелей тележек подключают к электростанции.

Машина и трактор перемещаются синхронно к следующему гидранту. Прямолинейность трубопровода обеспечивается механизмом синхронизации движения тележек. Если какая-либо тележка выходит вперед, магнитный пускатель отключает мотор-редуктор и тележка останавливается. При недопустимом изгибе трубопровода на пульте управления гаснет сигнальная лампочка и включается звуковой сигнал.

Расстояние машины от линии гидрантов корректируют, изменяя скорость движения первой и последней тележек кнопками на пульте управления в кабине трактора. Для транспортировки машины с одного поля на другое колеса тележек разворачивают на угол 90°.

При поливной норме 600 м3 тракторист-оператор обслуживает 1-4 машины, электрик — 4-8 машин. Производительность машины при поливной норме 300 м3/га составляет 1,4 га/ч. Интенсивность дождя — 0,3 мм/мин.

Основное устройство поливального автомобиля

Как уже отмечалось, поливальные автомобили отличаются наличием цистерны, в которой содержится вода. Внутри резервуара также предусмотрен фильтр, трубопроводные коммуникации, отстойник и клапан. Для предотвращения раскачки воды в цистерне обычно в конструкции используются волнорезы. Кроме основной емкости также практикуется установка дополнений в виде надставки. Более того, модификация зиловского автомобиля 130-П допускает присоединение второго резервуара. Дополнительная цистерна для воды представляет собой прицепную конструкцию, увеличивая основной объем жидкости на 5 тыс. л. Такие цистерны снабжаются пробковым краном и отстойником. Через центральный клапан обеспечивается регулировка подачи воды с определенной мощностью напора. Опять же, для минимизации негативных факторов от использования объемного резервуара с водой конструкторы таких автомобилей применяют зависимые подвески на продольных рессорах. Передняя часть обычно обеспечивается гидравлическими амортизаторами двустороннего действия, а задняя — дополнительными рессорами. Такая конфигурация способствует комфортному преодолению проблемных участков дороги с неудовлетворительными характеристиками покрытия.

Самоходная дождевальная машина ДМУ «Фрегат»

Самоходная дождевальная машина ДМУ «Фрегат» представляет собой движущийся по кругу многоопорный трубопровод 3 (рисунок 123) из стальных труб специального сортамента, установленный на двухколесных тележках 4. Трубопровод присоединяют к стояку 2 гидранта 1, расположенного в центре орошаемого участка. Над гидрантом размещена неподвижная опора с поворотным коленом, вокруг которого вращается машина.

Рисунок 123 — Схема дождевальной машины ДМУ «Фрегат»: а — общий вид; б — схема гидропривода; 1 — гидрант; 2 — стояк; 3 — трубопровод; 4 — тележка; 5 — трос; 6 — дождевальные аппараты; 7 — сливные клапаны; 9,21 — пружины; 10,19 — тяги; 11 — ртутный переключатель; 12 — стержень; 20,25 — рычаги; 14, 26 — дроссельный и распределительный клапаны; 15,16 — рукава; 17 — фильтр; 18 — штырь; 22, 27 — толкатели; 23 — стопор; 24 — сливной кран; 28 — шток; 29 — гидроцилиндр; 30 — сливная труба

На трубопроводе установлены среднеструйные дождевальные аппараты 6 кругового действия и концевой дальнеструйный аппарат для орошения углов квадратного поля, поливающий по сектору радиусом 25 м.

Каждая тележка снабжена гидравлическим приводом, работающим под давлением оросительной воды следующим образом.

Вода из трубопровода 3 через фильтр 17 и рукав 16 поступает в дроссельный клапан 14, а затем через рукав 15, распределительный клапан 26 и полый шток 28 в гидроцилиндр 29. Так как шток гидроцилиндра закреплен на раме, а цилиндр свободен, то он под давлением воды поднимается вверх. К цилиндру присоединен рычаг 20, противоположный конец которого связан с передним 27 и задним 22 толкателями колес, которые упорами захватывают шпоры и вращают колеса.

Тяга переключения 19, скользящая внутри верхней части рычага 20, соединена вилкой распределительного клапана с рычагом 25. Рычаг 20 нажимает на штырь тяги, она поднимается и поворачивает рычаг 25, который через шток воздействует на клапан 26 и опускает его. Последний перекрывает подачу воды в гидроцилиндр и открывает сливное отверстие. Под действием возвратной пружины 21 и собственной массы гидроцилиндр опускается и выталкивает воду на слив в трубу 30. Толкатели колес отходят назад и входят в зацепление со следующими почвозацепами. Достигнув вилки на тяге, рычаг 20 нажимает на нее, поворачивает рычаг 25, который, захватив буртик штока, открывает клапан и закрывает сливное отверстие. Вода поступает в гидроцилиндр, и цикл повторяется.

Тележки, находясь на неодинаковых расстояниях от центра вращения, движутся с различными скоростями, поэтому каждая из них имеет механизм регулировки скорости. Если одна из тележек отстает, трубопровод изгибается и тянет за собой закрепленные на нем тяги 10, перемещающие стержень 12, который скосом давит на ролик нажимного рычага 13, а тот, в свою очередь, — на шток дроссельного клапана, заставляя клапан 14 опускаться. Проходное отверстие клапана увеличивается, гидроцилиндр быстрее заполняется водой, и скорость тележки возрастает. Это продолжается до тех пор, пока тележка не встанет в одну линию с другими. Когда изгиб трубопроводов выровняется, подача воды войдет в норму. Скорость движения тележки регулируют, изменяя рабочую длину стержня 12.

Частоту вращения машины (0,47-0,11 об/сут), а следовательно, и поливную норму (240-1250 м3/га) регулируют вручную на последней тележке краном — задатчиком скорости, которым изменяют подачу воды в ее гидропривод. Кран снабжен стрелкой и шкалой. После подачи поливной нормы машину перевозят к следующему гидранту.

Машину изготовляют в нескольких модификациях с числом топорных тележек 7-20. «Фрегат-1» снабжен трубопроводом диаметром 152,4 мм и гибкими вставками. Его используют на участках с особо сложным рельефом, где разность местных уклонов вдоль трубопровода каждой тележки относительно соседних составляет 0,08-0,22°. «Фрегат-2» имеет трубопровод диаметром 177,8 и 152,4 мм без гибких вставок. Его применяют на участках с местным уклоном вдоль трубопровода, не превышающим 0,08°.

Машинами «Фрегат» орошают все полевые культуры, луга и пастбища с высотой растений до 2,2 м. Один механик обслуживает 3-4 машины. Машина может быть укомплектована гидроподкормщиком. Интенсивность дождя 0,25 мм/мин.

Функциональные элементы машины

Кроме металлической цистерны, в состав функционального оснащения может входить широкий перечень различных насадок, рукавов подачи воды и щеток. Рабочие органы поливомоечного автомобиля распределяются по нескольким секциям, которые соединяются между собой трубопроводами. Также в состав рабочей инфраструктуры входит водяной насос, центральный клапан, сетчатый фильтр и системы трубопроводов с насадками поворотного типа. Оборудование монтируется на платформе грузового автомобиля с усиленными рессорами. Распределяющий воду насос поливальной машины обеспечивает выполнение орошения в комплексе с другими операциями. Так, некоторые модификации снабжаются плужным и щеточным оборудованием, что позволяет использовать технику в качестве уборочной. Иногда такие модели дополняются и средствами посыпки покрытия инертными веществами, что повышает эффективность моющей функции.

Двухконсольный дождевальный агрегат ДДА-100ВХ

Двухконсольный дождевальный агрегат ДДА-100ВХ (рисунок 125) применяют для полива овощных, технических и зерновых культур. Агрегат, двигаясь вдоль оросительного канала, распределяет воду по ширине захвата в виде дождя. Его навешивают на трактор ДТ-75М, снабженный ходоуменьшителем.

Рисунок 125 — Дождевальный агрегат ДДА-100ВХ: а — общий вил; б — схема, движения воды в ферме; 1 — всасывающая труба; 2 — плавучий клапан; 3 — трубопровод фермы; 4 — гидроподкормщик; 5 — рама; 6 — газоструйный эжектор; 7 — опорная дуга; 8 — открылки с насадками; 9 — концевая насадка; 10 — ферма; 11 — поворотный круг; 12 — насос

Центробежный насос 12 засасывает воду через плавучий клапан 2 и подает ее в трубопровод поворотного круга 11 и нижний трубопровод 3 фермы 10. Отсюда вода по открылкам 8 поступает в пятьдесят две короткоструйные и две концевые 9 насадки. Для внесения растворов удобрений к агрегату подключают гидроподкормщик 4.

Центробежный насос 8К-12, смонтированный на картере заднего моста трактора, соединен с понижающим приводом.

Ферма 10, составленная из поворотного круга 11, выполненного в виде трубы, и двух консолей, опирается на роликовые опоры рамы 5. К трубе круга присоединяют обратный клапан и напорную линию от насоса. Клапан предотвращает попадание воздуха из трубопровода 3 в насос во время работы эжектора. Вода поступает из трубы круга в трубопровод 3 через четыре патрубка. На трубопроводах 3 установлены сливные клапаны и открылки 8 с короткоструйными насадками.

Насадки расположены симметрично относительно продольной оси консоли с расстоянием 4 м по длине фермы. На панелях с первой по седьмую (считая от круга) насадки имеют диаметр сопла 12 мм (всего 28 насадок), с восьмой по одиннадцатую — 13 мм (16 насадок), на двенадцатой и тринадцатой панелях — 14 мм (8 насадок). Этим обеспечивается одинаковый расход воды (2,3 л/с) каждой насадкой и равномерное распределение ее по орошаемой площади.

Концевые струйные насадки диаметром 22 мм и с расходом 5 л/с имеют рассекатель, перемещением которого регулируют дальность разбрызгивания.

Для контроля режима работы насоса во время полива на агрегате установлены манометр и вакуумметр. При нормальной работе агрегата стрелка манометра устанавливается на отметке 0,3 МПа, а вакуумметра — 0,03-0,04 МПа. Насос включается из кабины трактора.

Плавучий клапан 2 установлен на всасывающей трубе 1, составленной из двух колен с шарнирными соединительными муфтами. Для герметизации соединений использованы резиновые прокладки. Клапан поднимают в транспортное положение и опускают в рабочее гидроцилиндром. Поплавок клапана имеет сетку и полозок, удерживающий сетку над дном канала на расстоянии не менее 10 см. Нормальная глубина погружения сетки 10-15 см, поэтому наполнение оросителя водой при поливе должно быть не менее 0,4 м.

На всасывающем трубопроводе установлен водомер. Перед пуском агрегата в работу воздух из всасывающей магистрали и насоса откачивают эжектором 6, установленным на выпускной трубе трактора. Ширина захвата агрегата 120 м.

Для использования ДДА-100ВХ нарезают сеть оросительных каналов длиной от 200 до 1200 м. Поливы проводят по участкам длиной от 100 до 300 м. Участки одновременного полива (бьефы) разделяют перемычками. Слой осадков за один проход агрегата зависит от его рабочей скорости. Если за один проход агрегата выпадает 5 мм осадков (50 м3/га), то при поливной норме 200 м3Да агрегат должен сделать четыре прохода, при 300 м3Да — шесть и т. д.

Полив целесообразно начинать с головного участка. На следующий участок агрегат можно перевозить в рабочем положении. Если встречаются препятствия, ферму располагают вдоль продольной оси трактора.

Освободив круг от соединений с насосом и опорами, а также от креплений к штокам гидроцилиндров, ферму поворачивают при неподвижном тракторе или поворачивают трактор, удерживая ее за дуги.

Для полива в ночное время на верхнем поясе фермы устанавливают две фары, освещающие опорные дуги консолей. Дорога для агрегата должна быть предусмотрена вдоль оросителя с правой стороны по течению.

Дополнительный функционал

Поливальные автомобили также могут использоваться в качестве пожарных и транспортировочных. В первом случае комплектация машины предусматривает наличие пожарного рукава, обеспеченного стволом подачи струи с высокой силой напора. Конечно, о полноценной функции пожаротушения говорить не приходится, но в качестве вспомогательной техники такого типа поливальная машина вполне может рассматриваться. При работающем рукаве все вентили и краны плотно закручиваются, что позволяет увеличивать мощность напора и эффективность борьбы с огнем. Для транспортной функции обычно используют модификации с двумя цистернами. На таких автомобилях перевозят воду для обслуживания объектов, удаленных от коммунальной инфраструктуры.

Дождевальная машина ДКШ-64 «Волжанка»

Дождевальная машина ДКШ-64 «Волжанка» предназначена для полива низкостебельных полевых и овощных культур, а также долголетних культурных пастбищ и лугов. Машина имеет два крыла 4 и 11 (рисунок 121), которые при поливе монтируют по обе стороны от оросительного трубопровода 1.

Рисунок 121 — Схема дождевальной машины ДКШ-64 «Волжанка»: а — общий вид; б — сливной клапан; 2,12 — гидранты; 3 — кормщики; 4,11 — крылья; 5,10 — колеса; 7 — дождевальный аппарат; 8 — приводная тележка; 9 — двигатель; 14 — сливные отверстия; 15 — болт; 16 — клапан

Полив каждым крылом проводят позиционно с забором воды от гидрантов 2 и 12, расположенных один от другого на расстоянии 18 м.

Каждое крыло состоит из водопроводящего трубопровода 6, опорных колес 5, приводной тележки 8 и дождевальных аппаратов.

Трубопровод собирают из алюминиевых труб длиной 12,6 м, служащих одновременно осью опорных колес 5.

Среднеструйные дождевальные аппараты 7 снабжены механизмами самоустановки и вращения ствола. Механизм самоустановки представляет собой трубчатое шарнирное звено с герметизирующей шайбой и противовесом. При поливе противовесы удерживают аппараты в вертикальном положении. Механизм вращения ствола снабжен качающимся коромыслом с лопаткой. Струя воды, выходящая из сопла аппарата, ударяет в лопатку коромысла и отклоняет его. Возвращаясь в исходное положение, коромысло поворачивает ствол аппарата на угол 3-5°. Диаметр отверстия сопла 7 мм.

На фланце каждой трубы смонтирован сливной клапан 16, состоящий из металлической пластины и резиновой манжеты овальной формы. Манжеты после закрытия задвижки гидранта отходят от отверстий 14 и выпускают воду из трубы. При поливе манжеты перекрывают отверстия 14.

С одной позиции на другую каждое крыло перекатывают при помощи бензинового двигателя 9 мощностью 3 кВт, установленного на тележке крыла. Двигатель 9 приводит в движение ходовые колеса 10 тележки и поливной трубопровод 6.

Рукояткой реверса машину можно останавливать, сообщать ей прямой и обратный ход. Рукоятку включают до пуска двигателя или на малой частоте его вращения, когда сцепление двигателя выключено.

Трубопровод 6 собирают на краю поля против гидранта и подключают к нему гибким рукавом. После выдачи поливной нормы закрывают задвижку гидранта, отсоединяют от него рукав, включают двигатель, первое крыло перекатывают на новую позицию, устанавливают аппараты в вертикальное положение. Заглушив двигатель, трубопровод подключают к следующему гидранту и начинают полив. Второе крыло присоединяют к первому гидранту и включают в работу. Оба крыла поливают одновременно.

Дождеватель поставляется в шести модификациях с крыльями длиной 400, 350, 300, 250, 200 и 150 м. Один оператор обслуживает две-три машины. Интенсивность дождя 0,24 мм/мин.

Мини — поливальная машина

Небольшие поливальные машины отличаются скромным объемом бака и соответствующими параметрами охвата рабочей области. К таким моделям относятся некоторые модификации ЗИЛа с шириной области полива порядка 2-2,5 м. Также в категорию мини — поливальных машин можно включить установки с эффектом дождевания. Они оптимально подходят для ухода и за зелеными насаждениями, и для уборки дорожных покрытий. Правда, поливальная машина в таком исполнении располагает совсем небольшим объемом бака, из-за чего возникает необходимость в его частом наполнении водой.

Дождевальная машина «Кубань»

Дождевальная машина «Кубань» предназначена для полива зерновых, кормовых, овощных и технических культур, включая высокостебельные, возделываемые на участках со спокойным рельефом. Основные части машины: силовой агрегат 7 (рисунок 124) и два дождевальных крыла, составленных из пролетов 3 и 4, опорно-ходовых двухколесных тележек 5 на раме силового агрегата установлены дизельный двигатель мощностью 158 кВт, электрогенератор, центробежный насос, водозаборник 11 с поплавком 12 и щит управления. Рама агрегата подвешена к центральному трубопроводу 6, закрепленному на стойках двухколесных тележек 5. Для вращения колес 14 на тележках смонтированы мотор-редукторы 15 и приборы стабилизации пролетов один относительно другого (расположены в линию).

Рисунок 124 — Схема дождевальной машины «Кубань»: 1 — консоль; 2 — дождевальный насадок; 3, 4 — пролеты; 5 — опорно-половая тележка; 6 — центральный трубопровод; 7 — силовой агрегат; 3 — стабилизатор курса; 9 — стабилизирующий трос; 10 — дорога; 11 — водозаборник; 12 — поплавок; 13 — канал; 14 — колесо; 15 — мотор-редуктор

На правой тележке установлен прибор стабилизации движения машины по курсу. Прибор взаимодействует с тросом, натянутым вдоль оросительного канала 13, и обеспечивает движение машины по заданному курсу.

На водопроводящих трубопроводах пролетов 3 и 4 и консолей 1 закреплены короткоструйные дождевальные насадки 2 с полусферическим дефлектором, направляющим факел дождя в одну сторону. Насадки с четными номерами ориентируют соплом вперед, а с нечетными — соплом назад относительно оси трубопровода. Орошаемые участки располагают симметрично с обеих сторон оросительного канала. Вдоль канала прокладывают спланированные дороги 10, полотно которых укатывают и уплотняют.

Полив осуществляют при движении машины с забором воды из открытого оросительного канала. Насос засасывает воду через плавучий поплавок 12 и подает в центральный трубопровод 6, а из него в водопроводящие трубопроводы пролетов и консолей. Отсюда вода поступает в 294 насадки и распыливается в виде дождя, средний размер капель которого составляет 1,0-1,03 мм. Интенсивность дождя до 1,3 мм/мин.

Машина обслуживает постоянно один участок шириной 800 м, длиной 1500-2500 м. Полив начинают от середины поля, двигаясь последовательно вперед-назад. На краях поля переключают электропривод на обратный ход. Норму полива устанавливают, изменяя скорость движения тележек с помощью реле времени, установленного на щите управления. Благодаря автоматике оператор может обслуживать 2-4 машины.

Производители поливальных автомобилей

В России большинство поливальных автомобилей представлено модификациями на базе шасси ЗИЛа. Также автопарки коммунальных служб нередко имеют на содержании технику на базе моделей Камского автозавода. Это производительная и мощная поливальная машина, которая не только дает возможность обслуживания цистерн больших объемов, но и облегчает управление рабочими органами. Постепенно этот сегмент пополняет и зарубежная техника. К примеру, в процессе эксплуатации неплохо себя показывает модель Haller 9000, которая обеспечена объемным резервуаром и предоставляет пользователю широкие возможности по опциональному оснащению.