Рабочий орган устройства для мойки автомобилей

 

Изобретение относится к технике обслуживания автотранспорта, в частности к ротационным щеточным установкам для наружной мойки автомобилей. Цель изобретения - повышение качества мойки за счет увеличения амплитуды угловых колебаний ротационных щеток. Сущность изобретения: рабочий орган содержит приводные вертикальные и ротационные щетки, которые смонтированы на поворотных консолях. Щетки установлены с возможностью радиальных и осевого перемещений относительно вала. Каждая щетка снабжена вибровозбудителем, который содержит косозубую солнечную шестерню 9 и входящие с ней в зацепление неуравновешанных сателлиты 12. Оси 14 сателлитов соединены с корпусом 15 вибровозбудителя через водило и механизм свободного хода 10. Между корпусом вибровозбудителя и косозубой шестерней 9 установлены упругие элементы 16 и 17. Ротационная щетка совершает сложное движение: на вращательное движение накладывается возвратно - вращательное и возвратно - поступательное осевые движения. 2 ил.

Изобретение относится к технике обслуживания автотранспорта, в частности к ротационным щеточным установкам для наружной мойки автомобилей.

Известен рабочий орган устройства для мойки автомобилей, содержащий приводные вертикальные ротационные щетки с остовом, монтируемые на поворотных, подпружиненных относительно стоек консолях.

Снижение массы поворотной консоли позволяет увеличить плавность движения подачи щетки, но не снижает инерционных сил удара нитей щетины по лакокрасочным покрытиям автомобиля, что приводит к потере блеска и даже к образованию рисок на поверхности кузова автомобиля, а исключением подвижности щетиноносителя в осевом и угловом направлениях снижает активность щетки в месте контакта с загрязненной поверхностью кузова автомобиля, что исключает полное разрушение пленки загрязнений, способствует повышенному износу и выпадению эластичных элементов щетки.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является рабочий орган устройства для мойки автомобилей, содержащий приводные вертикальные ротационные щетки с остовом, монтируемым на поворотных, подпружиненных относительно стоек консолях. При этом каждая из щеток своим остовом установлена на приводном валу с возможностью углового и осевого перемещений относительно вала посредством коаксиально расположенных на нем винтовых пружин, одни концы которых закреплены соответственно на приводном валу, а другие - на остове щетки.

Практика эксплуатации установки для наружной мойки автомобилей показала, что при автоколебаниях ротационных щеток в осевом и угловом направлениях повышается их активность в зоне контакта с кузовом автомобиля, что способствует более эффективному разрушению связей адгезированной с кузовом загрязняющей пленки за счет тангенциального сдвига ее в двух взаимно перпендикулярных направлениях, что проявляется в более качественной мойке, снижении расхода моющей жидкости и увеличении срока службы щеток.

В рассматриваемом конструктивном оформлении рабочего органа для мойки автомобилей силовое возбуждение колебаний ротационной щетки находится в относительной зависимости от приложения внешних сил, переменных во времени и не зависящих от состояния механической системы вал - винтовая пружина - щетка. Нестабильность режима угловых колебаний щеток и соответственно амплитудно-частотный характер их движения, отражающий геометрические условия контактирования эластичных элементов щетки с поверхностью кузова автомобиля, значительно снижает эффективность установки при выполнении технологической операции очистки - разрушение и удаление загрязнений с поверхности при мойке автомобилей, т.е. из-за отсутствия в механической системе рабочего органа узла стабилизации крутильных колебаний по углу поворота щеточных рабочих органов с учетом упругого состояния пружин не в полной мере реализуется положительно доминирующий фактор - сдвиговый характер щеток при фиксированных их угловых значениях и, следовательно, геометрические характеристики траектории движения, динамика и направленность силового воздействия эластичных элементов щеток на загрязненную поверхность кузова.

Изобретение направлено на повышение качества мойки поверхности кузова автомобиля от загрязнений за счет увеличения амплитуды угловых колебаний ротационных щеток.

Решение поставленной задачи достигается тем, что рабочий орган устройства для мойки автомобилей содержит приводные вертикальные ротационные щетки с остовом, монтируемым на поворотных, подпружиненных относительно стоек консолях. Каждая ротационная щетка снабжена вибровозбудителем, который выполнен в виде косозубой солнечной шестерни,и жестко соединенной с валом щетки, механизма свободного хода и неуравновешенных сателлитов. Оси сателлитов связаны с корпусом вибровозбудителя через механизм свободного хода. Между корпусом вибровозбудителя и косозубой солнечной шестерней установлены упругие элементы.

Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что заявляемый рабочий орган устройства для мойки автомобилей отличается тем, что каждая из ротационных щеток дополнительно снабжена вибровозбудителем, выполненным в виде размещенных в корпусе косозубой солнечной шестерни, соединенной с валом щетки, механизма свободного хода и неуравновешенных сателлитов, оси которых связаны с корпусом через механизм свободного хода, и других элементов, размещенных между корпусом и косозубой солнечной шестерней.

При таком конструктивном решении рабочего органа для мойки поверхностей автомобилей ротационная щетка совершает сложное движение: на вращательное движение накладываются возвратно-поступательное и возвратно-поступательное осевые движения. Стабильность режима угловых колебаний щеток, геометрические условия контактирования эластичных щеточных элементов с поверхностью кузова, а также амплитудно-частотный характер их воздействия обеспечивают эффективное разрушение связей сильно адгезированной с кузовом загрязняющей пленки и соответственно, более качественную мойку.

На фиг. 1 изображено устройство для мойки автомобилей, общий вид; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1 (кинематическая схема щетки).

Устройство содержит портальную раму 1, стойки 2 с поворотными подпружиненными консолями 3, в концевых частях которых вертикально установлены ротационные щетки 4, расположенные на валах 5, взаимодействующих через карданные передачи 6 с приводом 7, закрепленным на портале рамы 1.

Каждая из ротационных щеток 4 цилиндрическим остовом 8 охватывает приводной вал 5 и смонтирована на валу посредством скользящего соединения "шпонка - паз" с возможностью перемещения вдоль него. Щетки снабжены вибровозбудителем, который выполнен в виде косозубой солнечной шестерни 9, жестко соединенной с цилиндрическим остовом 8 щетки, механизма свободного хода 10 и размещенных на водиле 11 сателлитов 12, введенных в зацепление с солнечной косозубой шестерней. При этом сателлиты снабжены противофазно неуравновешенными дебалансами 13, а оси 14 сателлитов связаны с корпусом 15 вибровозбудителя через водило 11 и механизм свободного хода 10. Между корпусом вибровозбудителя и косозубой солнечной шестерней 9 установлены упругие элементы 16 и 17.

Устройство для наружной мойки автомобилей работает следующим образом.

Равномерное вращение ротационной щетки 4 передается от привода 7 через карданную передачу 6. Одновременно с вращением вала 5 щетки 4 приводится во вращение и косозубая солнечная шестерня 9, жестко соединенная с остовом 8 щетки. Косозубая солнечная шестерня в свою очередь приводит во вращение неуравновешенные сателлиты 12. Возникающая от дебаланса центробежная сила действует на ось 14. Водило 14 и оси 14 перемещаются только в сторону, противоположную вращению вала 5 щетки 4, что обеспечивается механизмом 10 свободного хода. Таким образом каждый оборот сателлитов 12 сообщает импульс водилу 11 (продолжительностью 1/2 оборота) в сторону, противоположную вращению вала и соответственно ротационной щетки 4, взаимодействующей с поверхностью кузова автомобиля.

Неуравновешенные сателлиты 12 совершают сложное движение: относительное вокруг осей 14 и переносное вокруг оси вала 5. В результате переносного движения на сателлиты 12 действуют центробежные силы инерции, которые накладывают на косозубую солнечную шестерню 9 возвратно-вращательные импульсы, носящие синусоидальный характер, причем полный цикл соответствует одному обороту неуравновешенных сателлитов 12. Под действием этих возвратно-вращательных импульсов в косозубом зацеплении возникают силы, смещающие косозубую солнечную шестерню 9 в осевом направлении. Под действием положительного импульса косозубая солнечная шестерня 9 смещается вправо, а под действием отрицательного - влево (или наоборот в зависимости от направления нарезки зубьев). Упругие элементы 16 и 17 обеспечивают плавность осевых перемещений цилиндрического остова 8 щетки и ограничивают их.

Таким образом, цилиндрический остов 8 ротационной щетки 4 с эластичными элементами совершает сложное движение: на вращательное движение накладывается возвратно-вращательное и возвратно-поступательное осевые движения. Траектория движения эластичных элементов щетки по поверхности кузова является сложной кривой, носящей неравномерный синусоидальный характер. Геометрические характеристики траектории движения, динамика и направленность силового воздействия очистных элементов щетки на поверхность кузова автомобиля способствуют более эффективному разрушению связей адгезированной с кузовом загрязняющей пленки и, следовательно, качественному выполнению операции очистки и мойки при одновременном снижении расхода промывочной жидкости.

Конструктивные особенности рабочего органа устройства для мойки автомобилей по сравнению с базовым объектом, принятым за прототип, обеспечивают стабильность режима угловых и осевых колебаний ротационных щеток, причем амплитудно-частотный характер движения щетки, силовое поле воздействия и геометрические условия контактирования эластичных элементов с поверхностью кузова значительно сокращают технологическое время обработки автомобиля, что в конечном итоге способствует увеличению производительности устройства.

Формула изобретения

РАБОЧИЙ ОРГАН УСТРОЙСТВА ДЛЯ МОЙКИ АВТОМОБИЛЕЙ, содержащий приводные вертикальные ротационные щетки с остовом, смонтированные на поворотных, подпружиненных относительно стоек консолях, причем каждая щетка остовом установлена на приводном валу с возможностью углового и осевого перемещений относительно вала посредством коаксиально расположенных на нем винтовых пружин, одни концы которых закреплены соответственно на приводном валу, а другие - на остове щеток, отличающийся тем, что каждая щетка снабжена вибровозбудителем, выполненным в виде размещенных в корпусе косозубой солнечной шестерни, соединенной с приводным валом щетки, механизма свободного хода и неуравновешенных сателлитов, оси которых связаны с корпусом через механизм свободного хода, и упругих элементов, причем упругие элементы размещены между корпусом и косозубой солнечной шестерней.

РИСУНКИ

Рисунок 1