[go: up one dir, main page]

WO2021173027A1 - Самоходная автоматизированная машина-робот для удаления трудноудаляемых загрязнений - Google Patents

Самоходная автоматизированная машина-робот для удаления трудноудаляемых загрязнений Download PDF

Info

Publication number
WO2021173027A1
WO2021173027A1 PCT/RU2020/000104 RU2020000104W WO2021173027A1 WO 2021173027 A1 WO2021173027 A1 WO 2021173027A1 RU 2020000104 W RU2020000104 W RU 2020000104W WO 2021173027 A1 WO2021173027 A1 WO 2021173027A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
machine
contaminants
liquid nitrogen
contamination
information
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/RU2020/000104
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Людмила Андреевна КАРАОГЛАНОВА
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to PCT/RU2020/000104 priority Critical patent/WO2021173027A1/ru
Publication of WO2021173027A1 publication Critical patent/WO2021173027A1/ru
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01H—STREET CLEANING; CLEANING OF PERMANENT WAYS; CLEANING BEACHES; DISPERSING OR PREVENTING FOG IN GENERAL CLEANING STREET OR RAILWAY FURNITURE OR TUNNEL WALLS
    • E01H15/00—Removing undesirable matter, e.g. rubbish, from the land, not otherwise provided for

Definitions

  • the proposed invention belongs to the category of professional household equipment designed to clean certain areas of the territory from unnecessary objects or materials, in particular, from the remains of used chewing gum, residues of bitumen, glue, traces of insects, as well as other stubborn dirt.
  • the essence of the known solution [1] lies in the fact that the sweeper moves along a sandy beach and sprays liquid nitrogen onto oil-contaminated surfaces, thereby making the mixed masses of oil and sand solid, which makes it easy to separate them from clean sand and effectively remove them from the beach. to designated places for disposal or recycling.
  • the sweeper is a large-capacity all-terrain vehicle equipped with special equipment for processing and collecting materials, as well as a trailer into which the specified material is supplied. It should be noted that the area of rational use of this harvester is quite narrow, limited to the cleaning of extremely loose surfaces, since the working body of the machine in the form of a special blade and its caterpillar drive will inevitably damage other types of contaminated coatings.
  • this machine has impressive overall dimensions and high weight, which is associated with low speed and maneuverability and high fuel consumption, thereby lowering the technical and operational indicators.
  • the known complex contains a bottle with liquid nitrogen, adapted to be worn behind the back and a manual stand connected to it by a flexible connection at one end, which is equipped with a user lever for controlling the injection of nitrogen, and at the other end, a spray-restrictor in the form of an inverted bowl, preventing gas leakage.
  • This device has a fairly simple and compact design, while not without its drawbacks.
  • the design of the tripod is not adapted for long-term use by the operator, since it is not separately suspended on the user's shoulder or belt, and the hand holders are located at the end of the tripod so that it is difficult to move it, including at an angle to the work surface, without changing the position of the hand on one of the holders.
  • a semi-automatic device is known from the prior art for removing used chewing gum from various surfaces (see CN206607540, class E01H15 / 00, publ. 2017 [3]).
  • This device contains a trolley, on which a tank with liquid nitrogen is located, equipped with a flexible connection at the end of which a manual nitrogen dispenser is fixed with a limiter in the form of a gripper with a circular cross-section; there is also a hand brush connected by a flexible electrical connection to the mentioned trolley.
  • the equipment of the device allows you to implement a full cleaning cycle, starting with the effect of liquid nitrogen on pollution and ending with its removal.
  • the removal consists only in crushing the treated areas of contaminants, i. E. in fact, the dirt still remains and needs to be completely eliminated, which will require additional actions.
  • high efficiency during the operation of the device is achieved mainly when processing vertical surfaces, since during mechanical processing with a brush, dirt simply settles on horizontal surfaces.
  • the closest analogue of the present invention is a pavement cleaning device known from GB 1480482, class. ⁇ 01 ⁇ 23 / 08, publ. 1977 [4]).
  • the known device [4] is designed to remove unnecessary objects or materials from the surface of road surfaces, for example, residues of bitumen, rubber and polymer products, and the like.
  • This cleaning device is self-propelled in the form of a vehicle on which an engine, a cleaning agent exerting a mechanical destructive effect, a waste collector and a container for storing liquid nitrogen connected to the unit for its application and distribution over the surface are installed.
  • This device is the most effective and technologically advanced of all those presented above, since it is capable of realizing a full cleaning cycle, including cleaning, exposed to gas pollution and is made in a self-propelled design, which allows you to consistently act on contaminants that come across in the direction of movement, completely eliminating them.
  • this machine is not capable of acting selectively, i.e. in fact, the entire surface through which the machine passes is processed, which is associated, in particular, with the ineffective consumption of liquid nitrogen, while the possibility of an effective supply of nitrogen, as well as the adjustment and control of auxiliary cleaning systems in manual mode, is doubtful, since it is impossible "by eye” without error evaluate the required amount of supplied gas, the required switching on moment and brush speed, optimal movement speed, etc.
  • an additional disadvantage of the device [4] can be considered a narrow area of useful (effective) use of the machine, limited to cleaning surfaces not with local ingrained contaminants, but with continuous ones that require immediate removal.
  • the technical problem (task) of the present invention is the creation of a high-tech self-propelled cleaning machine that removes stubborn stubborn dirt from any surface, in an automatic mode, providing for a full cleaning cycle, starting from the detection of these contaminants and ending with their complete elimination from the surface, ensuring the possibility of them temporary storage for the purpose of processing for reuse in industry.
  • the technical result of the proposed invention which is objectively manifested in the course of its operation, is to increase productivity and quality of work.
  • an automated self-propelled cleaning machine contains an engine, a cleaning agent that has a mechanical destructive effect, a collector of processed contaminants and a container for storing liquid nitrogen connected to the unit for its application and distribution over the surface , while the container for storing liquid nitrogen is made in the form of a Dewar vessel, and the unit for its application and distribution over the surface connected to it is made in the form of a cryodestructor that supplies liquid nitrogen to a certain and limited area of the surface with contamination using a subsystem controlled by it, consisting of a sliding sleeve at the end of which a positionable working element with a side wall is installed to prevent leakage of liquid nitrogen, a cleaning agent that, upon an incoming signal, has a mechanical destructive effect on the detected and the previously frozen contamination is made in the form of a needle bump, driven by a compressor, the collector of processed contaminants is made in the form of an integrated controlled system, consisting of a suction device with a
  • the automated machine is equipped with a controlled system of irrigation disinfection effect of the treated area of the surface, which was previously contaminated.
  • the specified system of irrigation disinfection effect consists, as a rule, of a dispenser and spray nozzles connected to the container of the disinfectant solution through its supply unit.
  • the proposed automated machine is equipped with an additional set of photodetectors that serve for control analysis of a surface area previously freed from contamination, in order to supply appropriate signals to the IAS, which determines the need or absence of the need to re-process a certain surface area.
  • the proposed automated machine contains a set of ultrasonic sensors for its positioning relative to the height differences of the surface, moving and stationary obstacles, as well as living objects.
  • Information about the parameters of contamination entering the information-analytical system of a computer contains information about the amount of contamination, viscosity of contamination, hardness of contamination, temperature of contamination, area and location of contamination.
  • Data on the technical parameters of the proposed automated machine which are entered in advance into the information-analytical system of the control computer, as a rule, include information on the overall dimensions and dimensions the equipment of the automated machine and the distance between it, the weight of the machine, the type and power of the engine of the machine, the transmission of the machine, the maximum speed of the machine, the time of acceleration and deceleration of the machine.
  • the automated machine is equipped with a monitor connected to a computer with an information input device with the help of which it is possible to control the operation of the machine in manual mode.
  • the monitor of the automated machine displays the battery charge level, the amount of liquid nitrogen, the cleaning time, the state of wear of working elements and the fill level of the container for temporary storage of crushed dirt.
  • the proposed automated self-propelled cleaning system is a complex of interconnected working units, sensors, modules and hardware, located on the same housing, transmitting readings, functioning and controlled by computer software, which includes an IAS , which stores in the non-volatile memory the technical parameters of a certain automated machine, pre-installed in it, and has the ability to receive and analyze external information signals that enter it, containing data on the parameters of the detected contaminants in order to generate optimal control signals (control commands) for sending them into control units of subordinate systems and subsystems that carry out cryodestruction, grinding, cleaning and complete removal of detected contaminants from the surface.
  • IAS which stores in the non-volatile memory the technical parameters of a certain automated machine, pre-installed in it, and has the ability to receive and analyze external information signals that enter it, containing data on the parameters of the detected contaminants in order to generate optimal control signals (control commands) for sending them into control units of subordinate systems and subsystems that carry out cryodestruction, grinding, cleaning and complete removal of detected contaminants from the surface.
  • all parts of the machine are installed on the body or inside the body, which can be moved using a wheeled or tracked propeller.
  • the engine of the proposed machine is used to convert energy into mechanical work for the movement of the machine.
  • Hardware and software in the proposed machine are a computer system with non-volatile memory and an information and analytical center (system), software that controls the movement of the machine and processes associated with the detection and removal of ingrained contaminants.
  • system information and analytical center
  • a set of photodetectors is used to identify contaminants, determine their parameters, and ultrasonic sensors are used to position the machine relative to the height differences of the surface to be cleaned, various obstacles, as well as living objects.
  • the system for influencing liquid nitrogen pollution is a container for storing liquid nitrogen, which is connected to the unit for its application and distribution over the surface.
  • the mentioned container is made in the form of a Dewar vessel, and the unit connected to it is in the form of a cryodestructor, designed to supply liquid nitrogen to a limited area of the treated surface with the aim of low-temperature impact on the ingrained stubborn contamination for its subsequent destruction.
  • the cryodestructor includes a controlled subsystem, which consists of a sliding sleeve, at the end of which there is a positionable working element in contact with the surface, a design of which prevents the leakage of liquid nitrogen, thereby concentrating its action in one place with high efficiency.
  • a cleaning agent on command, a cleaning agent is activated, which has a mechanical destructive effect on the frozen contamination area.
  • the cleaning agent is made in the form of a needle bump, driven by a pneumatic or hydraulic compressor.
  • the collector of the previously processed contaminants is activated, which is made in the form of an integrated controlled system consisting of a suction device with a catching chamber, at the inlet of which a rotating brush is installed, and at the outlet a container communicating with the catching chamber for temporary storage of the frozen crushed contaminants received.
  • the place freed from contamination is treated with a disinfection solution through a controlled system of irrigation disinfection effect, after which, also based on the features of the software or depending on the configuration of the machine, the quality of cleaning is monitored using an additional set of photodetectors. and sending, if necessary, a specific signal for reprocessing the contamination.
  • the correct operation of the proposed automated machine is controlled by a computer system, and more specifically IAS, software, which allows you to manage all the functionality and capabilities of production processes, in particular, the activation and deactivation of processes, the sequence of their activation, the time of their operation, etc.
  • IAS computer receiving a signal with information about pollution from photodetectors, determines their number, exact location relative to the machine, area, viscosity, hardness, as well as other parameters and features, and, taking into account the information about the technical features of a particular machine, pre-stored in it, develops and sends the necessary control commands to the control blocks of the working units of the machine.
  • the engine control unit can receive signals about the required speed of the machine, the direction of its movement, the stopping time for carrying out the necessary processes, the place of stopping, etc.
  • the cryodestructor systems control unit receives signals about the required amount of liquid nitrogen, the time of its exposure, the positioning of the working element in the place of contamination, etc.
  • the control unit of the cleaning agent in the form of a needle bump receives signals about the force of the needles impact, the time of needles impact, signals about the selective activation of the needles, the corresponding area and the localization of contamination.
  • the control unit of the dirt collector can receive signals about the speed and time of rotation of the brush, suction power, etc.
  • the control unit of the irrigation disinfection system can receive signals about the amount of solution supplied and the intensity of its effect.
  • data on approaching obstacles or elevation changes during the movement are sent to the information and analytical system (IAS) to generate control commands to the engine control unit.
  • IAS information and analytical system
  • the proposed above constructive implementation of the proposed automated self-propelled cleaning machine taking into account its technical features, forms a set of signs sufficient to achieve a technical result, which consists in increasing productivity and quality of work and for solving the urgent technical problem of creating a high-tech machine that removes stubborn dirt in an automatic a mode that provides for a full cleaning cycle from detection to complete elimination, while providing for the possibility of re-using the collected crushed contaminants.
  • FIG. 1 shows an example of road surface contamination from used chewing gum residues
  • FIG. 2 shows the layout diagram of the proposed machine
  • FIG. 3 shows a block diagram of the information and analytical system (IAS);
  • FIG. 4 shows a variant of the positional installation of the working element of the cryodestructor on the contaminated area of the treated surface
  • FIG. 5 shows a variant of the operation of the needle bumper
  • FIG. 6 is a graphical example of the selective operation of the needle fender
  • FIG. 7 shows a variant of the work of the collector of processed contaminants
  • FIG. 8 schematically shows the proposed machine with a conditional division into working zones
  • FIG. 1 to FIG. 7 indicates the following elements of the proposed invention, as well as objects used in its implementation:
  • FIG. 8 are conventionally presented, the following designations:
  • the proposed automated self-propelled cleaning machine comprises a housing 23, an engine 17, a cleaning agent that has a mechanical destructive effect, a collector of treated contaminants and a container for storing liquid nitrogen, which is connected to the unit for its application and distribution over the surface.
  • the container for storing liquid nitrogen is made in the form of a Dewar vessel 10 with liquid nitrogen, and the unit for its application and distribution over the surface connected to it is made in the form of a cryo-destructor 9.
  • Cryodestructor 9 supplies liquid nitrogen to a certain and limited area of the surface with contamination by means of a subsystem controlled by it, consisting of an expandable sleeve 22 at the end of which a positionable working element 8 with a side wall is installed, preventing leakage of liquid nitrogen.
  • the positioned working element 8 as a rule, is made in the form of a cup-shaped nozzle, which is tightly pressed against the surface and does not allow leakage of liquid nitrogen.
  • the working element 8 can be made in the form of a cap or a pipe, also tightly pressed against the surface.
  • the cleaning agent which, upon an incoming signal to the corresponding control unit, has a mechanical destructive effect on the previously detected and frozen contamination, is made in the form of a needle bump 11, driven by the first pneumatic or hydraulic compressor 19.
  • the collector of processed contaminants is made in the form of an integrated controlled system, consisting of a suction device 12 with a catching chamber 13.
  • a rotating brush 7 is installed at the inlet of the suction device 12, and at the outlet, a container 14 communicating with the catching chamber 13 for temporary storage of the incoming crushed dirt.
  • the proposed machine is equipped with photodetectors 4 that identify contamination by means of surface heterogeneity, information about the parameters that are fed to the IAS 25, which controls the operation of the computer 18 machine.
  • IAS 25 with the help of software processes the received signals and taking into account the data on the technical parameters of the machine stored in it in advance generates optimal control signals (control commands) that are able to activate, deactivate and control production processes related to the detection of contamination and their elimination from the surface.
  • the machine is equipped with a controlled system of irrigation disinfection effect 15 for the treatment of surface areas that were previously contaminated.
  • the specified system of irrigation disinfection effect 15 consists of a dispenser and spray nozzles connected to a container 16 of a disinfectant solution.
  • the machine is equipped with an additional set of photo detectors 5, which serve for control analysis of a surface area previously freed from contamination in order to supply certain signals to the IAS 25, which determines whether or not it is necessary to re-process a certain surface area.
  • the proposed machine contains a set of 3 ultrasonic obstacle sensors for safe movement, avoiding damage to the machine, obstacles and living objects.
  • the proposed machine is also equipped, connected to the computer 18, with an information input device with a monitor 21, with the help of which it is possible, if necessary, to control the operation of the machine in manual mode.
  • the proposed automated cleaning machine works as follows.
  • the cycle of treatment of stubborn stubborn dirt from the surface consists of several stages, which correspond to conditional sequentially located treatment zones A-F (Fig. 8).
  • the machine Moving arbitrarily forward on the surface to be treated, the machine with its front part "runs over" the pollution X (Fig. 8), getting into the area of action of zone A (Fig. 8), where it is photo-registered with the help of photodetectors 4 (Fig. 2).
  • Contamination treatment cycle X is started.
  • the analysis of contamination takes place to determine its area, degree of contamination, viscosity, hardness and exact location relative to the machine.
  • the IAS 25 Based on the data on the parameters of pollution X, the IAS 25, taking into account the data on the characteristics of the machine pre-installed in it, develops the optimal for control signals, see FIG. 3 for the implementation of production processes, distributed according to conventional treatment zones (Zone AF, Fig. 8).
  • All control signals (Fig. 3) generated by the IAS 25 are additionally processed in it and compared with each other to check the "conflicting" commands in order to avoid malfunctions in the machine.
  • the IAS 25 sends a signal 32 (Fig. 3) to the engine control unit 17, containing information about the choice of the trajectory of movement, the speed of movement, the time and the possible number of stops for carrying out all the stages of processing, which correspond to the conditional zones A-F (Fig. 8).
  • the IAS 25 sends a signal 27 to the control unit of the cryo destructor 9 (Fig. 3) and the stage of processing corresponding to the zone B (Fig. 4, Fig. 8) begins.
  • the working element 8 is positioned to pollution X (in this example, the dried residue of used chewing gum 2 acts as pollution X), as a result of which in this zone B cryodestruction of pollution X occurs.
  • the machine slowly moves forward and at a certain time in a certain place by means of the positioning device 24 for contamination, in the form of a dried residue, used chewing gum 2, the working element 8 is lowered and liquid nitrogen is supplied (Fig. 4).
  • the working element 8 In the process of cryo destruction, the working element 8 is constantly stationary relative to the contamination, while the machine continues to move, this is necessary for high-quality freezing of the dried residue, used chewing gum 2 throughout the volume.
  • a certain metered amount of liquid nitrogen is supplied directly to the working element 8 through the sliding sleeve 22.
  • the design of the working element 8 is made in such a way that a snug fit to the surface is ensured, and the side wall prevents nitrogen leakage.
  • the working element 8 is automatically lifted and transferred to its initial position (the front of zone B), also using the positioning device 24.
  • the machine continues to move and at this time contamination in the form of a dried residue of the used chewing gum 2, which has undergone cryo-destruction, falls into zone C (Fig. 8), namely, into the zone of machining of the needle bump 11.
  • the supply of compressed air is switched on by means of the first vacuum compressor 19 to the needle baffle 11 in accordance with the area and localization of contamination located in zone C (Fig. 5).
  • the needles 35 of the needle bump 11 produce a mechanical effect on the frozen pollution as it is in zone C.
  • Needles 39 can be used selectively and depends on the size of the contamination (see Fig. 6)
  • the task of the needle bumper 11 is to crush and separate the frozen contamination from the surface to be cleaned.
  • the processed dirt enters the processing zone D (Fig. 7, Fig. 8) in the form of crushed frozen particles, where, according to the signal 29 from the IAS 25 to the control unit of the processed dirt collector, the rotating brush 7 is switched on, which, exerting an additional mechanical effect on the frozen and destroyed by the cryodestructor 9, as well as processed by the needle bump, collects the crushed particles, directing them into the catching chamber 13 of the suction device 12, as if sweeping them (Fig. 7).
  • the area of the surface freed from contamination, as the machine moves enters the zone F (Fig. 8), i.e. at the stage of operation of additional photodetectors responsible for sending information to the IAS 25 about the quality control of cleaning road surface.
  • the signal 34 enters the IAS 25, where it is processed and in case of insufficient quality processing, a signal is sent about the need to repeat the entire processing cycle in accordance with the AF zones (Fig. 8).
  • the machine monitor displays basic information regarding the cleaning processes and, if necessary, the machine operator, through the information input device 21, can stop the machine at any time or control the necessary stages of operation in manual mode.
  • the proposed invention can be successfully used to remove stubborn stubborn dirt, for example, residues of used chewing gums adhering to the surface of road surfaces, with the possibility of temporary storage for processing for reuse in industry.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Cleaning In General (AREA)

Abstract

Изобретение относится к профессиональному оборудованию, предназначенному для очистки участков территории от ненужных предметов или материалов. Автоматизированная самоходная чистящая машина содержит двигатель, чистящее средство, собиратель обработанных загрязнений и емкость для хранения жидкого азота, соединенную с узлом его нанесения и распределения по поверхности. Узел выполнен в виде криодеструктора, подающего жидкий азот на участок поверхности с загрязнением при помощи раздвижного рукава, на конце которого установлен позиционируемый рабочий элемент. Чистящее средство, оказывающее по поступающему сигналу механическое разрушающее действие на обнаруженное и замороженное ранее загрязнение, выполнено в виде игольчатого отбойника, приводимого в действие посредством компрессора. Собиратель обработанных загрязнений выполнен в виде управляемой системы, состоящей из всасывающего устройства с улавливающей камерой, на входе которого установлена вращающаяся щетка, а на выходе сообщающийся с улавливающей камерой контейнер для временного хранения поступивших загрязнений. Машина снабжена фотодетекторами, идентифицирующими загрязнения, сведения о параметрах которых поступают в информационно-аналитическую систему управляющего работой машины компьютера. Обеспечивается повышение производительности и качества работы.

Description

САМОХОДНАЯ АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ МАШИНА-РОБОТ ДЛЯ УДАЛЕНИЯ
ТРУДНОУДАЛЯЕМЫХ ЗАГРЯЗНЕНИЙ
Область техники
Предлагаемое изобретение относится к категории профессионального хозяйственного оборудования, предназначенного для очистки определенных участков территории от ненужных предметов или материалов, в частности, от остатков использованной жевательной резинки, остатков битума, клея, следов насекомых, а также других трудноудаляемых загрязнений.
Уровень техники
По всему миру, преимущественно в местах общего пользования, постоянно и неизбежно образуются трудноудаляемые загрязнения, к числу наиболее распространенных из них можно причислить прилипшие остатки использованной жевательной резинки и битумные пятна.
Особенно актуально решение данной проблемы в городской среде, поскольку неопрятный вид центральных площадей и улиц отрицательно влияет на имидж городов.
В настоящее время известны методы и устройства с помощью, которых возможно производить очистку от подобного вида загрязнений, однако, присущие им недостатки, о которых будет упомянуто далее, создали предпосылки к созданию новой более совершенной технологии борьбы с данными загрязнениями.
Так, из уровня техники известно самоходное уборочное транспортное средство для очистки песочных пляжей от загрязнения нефтепродуктами (см. US4157016, кл. Е01Н1/00, публ. 1979г. [1]).
Сущность известного решения [1] заключается в том, что уборочная машина перемещается по песчаному пляжу и распыляет жидкий азот на загрязненные нефтью поверхности, тем самым делая смешанные массивы масла и песка твердыми, что позволяет легко отделять их от чистого песка и эффективно удалять их с пляжа в специальные места для утилизации или переработки.
Уборочная машина представляет из себя крупнотоннажное вездеходное транспортное средство, оснащенное специальным оборудованием для обработки и сбора материалов, а также прицепом, в который указанный материал поступает. Следует отметить то, что область рационального применения данной уборочной машины достаточно узкая, ограниченная очищением исключительно рыхлых поверхностей, поскольку рабочий орган машины в виде специального отвала и ее гусеничный привод неизбежно повредят другие виды загрязненных покрытий.
Также следует указать, что данная машина обладает внушительными габаритными размерами и большим весом, что сопряжено с низкой скоростью и маневренностью и высоким расходом горючего, понижая тем самым технико-эксплуатационные показатели.
Из уровня техники известен переносной портативный комплекс для чистки поверхностей с помощью жидкого азота (см. US6233949, кл. А01М21/00, публ. 2001г. [2]).
Известный комплекс содержит баллон с жидким азотом, приспособленный для ношения за спиной и соединенный с ним гибкой связью ручной штатив на одном конце, которого оборудован рычаг пользователя для управления впрыскиванием азота, а на другом распылитель-ограничитель в форме перевернутой чаши, предотвращающий утечку газа.
Данное устройство обладает достаточно простой и компактной конструкцией, при этом не лишенной недостатков.
Конструкция штатива не приспособлена для длительного пользования оператором, поскольку отдельно он не подвешивается на плечо или пояс пользователя, а держатели для рук расположены в концевой части штатива так, что затруднительно его перемещение, в том числе, и под наклоном к обрабатываемой поверхности без смены положения руки на одном из держателей.
Также следует обратить внимание на то, что данное устройство не предназначено для полного цикла очистки поверхности от трудноудаляемых загрязнений, поскольку конструктивно не предусматривает наличие функции (возможности) разрушения и последующего удаления, обработанных газом загрязнений, что потребует дополнительных необходимых для этого действий с привлечением подходящих подручных инструментов.
Таким образом, из недостатков известного решения [2] можно отметить затруднения при обработке поверхностей большой площади, возникающие, в том числе, из за низких эргономических показателей при использовании, а также низкую технологичность процесса чистки.
Из уровня техники известно полуавтоматическое устройство, предназначенное для удаления использованной жевательной резинки с различных поверхностей (см. CN206607540, кл. Е01Н15/00, публ. 2017г. [3]). Данное устройство содержит тележку, на которой размещен бак с жидким азотом, оснащенный гибким соединением на конце, которого закреплен ручной дозатор азота с ограничителем в виде захвата круглого сечения, также имеется ручная щетка, соединенная гибкой электрической связью с упомянутой тележкой.
Поскольку все использующееся оборудование размещено на колесной тележке облегчается и упрощается процесс чистки поверхностей, а поскольку распылительное устройство и щетка выполнены для комфортного пользования одной рукой, то достигается высокая эргономичность в ходе эксплуатации.
При этом оборудование устройства позволяет реализовывать полный цикл уборки, начиная воздействием жидким азотом на загрязнение и заканчивая его удалением. Однако важно отметить, что удаление заключается только в измельчении обработанных участков загрязнений, т.е. фактически грязь все же остается и нуждается в полной ликвидации, что потребует проведения дополнительных действий. Таким образом, очевидно, что высокая эффективность при работе устройства достигается преимущественно при обработке вертикальных поверхностей, поскольку грязь при механической обработке щеткой попросту оседает на горизонтальных поверхностях.
Также из недостатков можно отметить невысокий уровень технологичности устройства, поскольку перемещение тележки, а также все действия по очистке проводятся в ручном режиме.
Наиболее близким аналогом предлагаемого изобретения является устройство очистки дорожного покрытия, известное из GB 1480482, кл. Е01С23/08, публ. 1977г. [4]).
Известное устройство [4] предназначено для удаления ненужных предметов или материалов с поверхности дорожных покрытий, например, остатков битума, каучуковых и полимерных изделий и т.п.
Данное устройство очистки выполнено в самоходном исполнении в виде транспортного средства, на котором установлены двигатель, чистящее средство, оказывающее механическое разрушающее действие, собиратель отходов и емкость для хранения жидкого азота, соединенная с узлом его нанесения и распределения по поверхности.
Данное устройство является наиболее эффективным и технологичным из всех представленных выше, поскольку способно реализовывать полный цикл чистки, включая уборку, подверженного воздействию газом загрязнения и выполнено в самоходном исполнении, позволяющим последовательно воздействовать на попадающиеся по ходу движения загрязнения полностью ликвидируя их. Из недостатков можно отметить, что данная машина не способна действовать избирательно, т.е. фактически подвергается обработке вся поверхность, через которую проходит машина, что связано, в частности, с неэффективным расходом жидкого азота, при этом сомнительна возможность эффективной подачи азота, а также регулировки и контроля вспомогательных чистящих систем в ручном режиме, поскольку невозможно “на глаз” безошибочно оценить требуемое количество подаваемого газа, нужный момент включения и скорость щетки, оптимальную скорость движения и др.
Таким образом, дополнительным недостатком устройства [4] можно считать узкую область полезного (эффективного) использования машины, ограниченную чисткой поверхностей не с локальными въевшимися загрязнениями, а со сплошными, требующими незамедлительного удаления.
Раскрытие изобретения
Технической проблемой (задачей) предлагаемого изобретения является создание высокотехнологичной самоходной чистящей машины, удаляющей въевшиеся трудноудаляемые загрязнения с какой-либо поверхности, в автоматическом режиме, предусматривающем выполнение полного цикла уборки, начиная от обнаружения указанных загрязнений и заканчивая их полной ликвидацией с поверхности, обеспечивая возможность их временного хранения с целью переработки для повторного применения в промышленности .
Техническим результатом предлагаемого изобретения, который объективно проявляется в ходе его эксплуатации, является повышение производительности и качества работы.
Заданный технический результат и указанная техническая проблема (задача) обеспечиваются в результате того, что автоматизированная самоходная чистящая машина содержит двигатель, чистящее средство, оказывающее механическое разрушающее действие, собиратель обработанных загрязнений и емкость для хранения жидкого азота, соединенная с узлом его нанесения и распределения по поверхности, при этом емкость для хранения жидкого азота выполнена в виде сосуда Дюара, а соединенный с ним узел его нанесения и распределения по поверхности выполнен в виде криодеструктора, подающего жидкий азот на определенный и ограниченный участок поверхности с загрязнением при помощи управляемой им подсистемы, состоящей из раздвижного рукава на конце, которого установлен позиционируемый рабочий элемент с боковой стенкой, предотвращающей утечку жидкого азота, чистящее средство, оказывающее по поступающему сигналу механическое разрушающее действие на обнаруженное и замороженное ранее загрязнение выполнено в виде игольчатого отбойника, приводимого в действие посредством компрессора, собиратель обработанных загрязнений выполнен в виде комплексной управляемой системы, состоящей из всасывающего устройства с улавливающей камерой, на входе которого установлена вращающаяся щетка, а на выходе сообщающийся с улавливающей камерой контейнер для временного хранения поступивших измельченных загрязнений, при этом машина снабжена фотодетекторами, идентифицирующими загрязнения посредством неоднородности поверхности, сведения о параметрах, которых поступают в информационно-аналитическую систему (ИАС), управляющего работой машины компьютера, выполненную с возможностью выработки и отправки, с учетом заблаговременно заложенных в нее данных о технических параметрах машины, оптимальных сигналов управления, активирующих, деактивирующих и контролирующих производственные процессы, касающиеся обнаружения загрязнения и его ликвидации с поверхности.
По одному из предпочтительных вариантов изготовления автоматизированная машина снабжена управляемой системой оросительного дезинфекционного воздействия обработанного участка поверхности, на котором ранее находилось загрязнение.
Указанная система оросительного дезинфекционного воздействия состоит, как правило, из диспенсера и распылительных форсунок, соединенных с емкостью дезинфицирующего раствора через узел его подачи.
Является наиболее целесообразным, если предлагаемая автоматизированная машина снабжена дополнительным набором фотодетекторов, служащих для контрольного анализа ранее освобожденного от загрязнения участка поверхности, с целью подачи соответствующих сигналов в ИАС, определяющей необходимость или отсутствие необходимости повторной обработки определенного участка поверхности.
По одному из лучших вариантов исполнения предлагаемой автоматизированной машины она содержит набор ультразвуковых датчиков для своего позиционирования относительно перепадов высот поверхности, движущихся и неподвижных препятствий, а также живых объектов.
Сведения о параметрах загрязнений, поступающие в информационно-аналитическую систему компьютера, как правило, содержат информацию о количестве загрязнений, вязкости загрязнений, твердости загрязнений, температуры загрязнений, площади и месторасположении загрязнений.
Данные о технических параметрах предлагаемой автоматизированной машины, которые заранее вносятся в информационно-аналитическую систему управляющего компьютера, как правило, включают сведения о габаритных размерах и размерах оборудования автоматизированной машины и расстояния между ним, весе машины, типе и мощности двигателя машины, трансмиссии машины, максимальной скорости машины, времени ускорения и торможения машины.
По одному из частных вариантов исполнения автоматизированной машина она снабжена подключенному к компьютеру монитору с устройством ввода информации с помощью, которого возможно управлять работой машины в ручном режиме.
Является предпочтительным, если на мониторе автоматизированной машины отображается уровень заряда аккумулятора, количество жидкого азота, время проведения чистки, состояние износа рабочих элементов и уровень заполнения контейнера для временного хранения измельченных загрязнений.
Согласно изобретательскому замыслу, предлагаемая автоматизированная самоходная чистящая система представляет из себя комплекс сложных взаимосвязанных между собой рабочих узлов, датчиков, модулей и аппаратных средств, размещенных на одном корпусе, передающих показания, функционирующих и управляемых с помощью программных средств компьютера, в состав, которого входит ИАС, которая хранит в энергонезависимой памяти, заранее заложенные в нее технические параметры определенной автоматизированной машины, и обладает возможностью приема и анализа, поступающих в нее внешних информационных сигналов, содержащих данные о параметрах обнаруженных загрязнений с целью выработки оптимальных сигналов управления (управляющих команд) для отправки их в блоки управления подчиненных систем и подсистем, осуществляющих криодеструкцию, измельчение, чистку и полное удаление обнаруженных загрязнений с поверхности.
Как правило, все части машины устанавливаются на корпусе или внутри корпуса, который имеет возможность перемещения с помощью движителя колесного или гусеничного типа.
Двигатель предлагаемой машины служит для преобразования энергии в механическую работу для осуществления движения машины.
Аппаратные и программные средства в предлагаемой машине представляют из себя компьютерную систему с энергонезависимой памятью и информационно-аналитическим центром (системой), программное обеспечение, которого управляет перемещением машины и процессами, связанными с обнаружением и удалением въевшихся загрязнений.
Набор фотодетекторов служит для идентификации загрязнений, определения их параметров, а ультразвуковые датчики служат для позиционирования машины относительно перепадов высот очищаемого покрытия, различных препятствий, а также живых объектов. Система воздействия на загрязнение жидким азотом согласно конструкции представляет из себя емкость для хранения жидкого азота, которая соединена с узлом его нанесения и распределения по поверхности. При этом упомянутая емкость выполнена в виде сосуда Дюара, а соединенный с ним узел в виде криодеструктора, предназначенного для подачи жидкого азота на ограниченную площадь обрабатываемой поверхности с целью низкотемпературного воздействия на въевшееся трудноудаляемое загрязнение для его последующего разрушения. В состав криодеструктора входит управляемая подсистема, которая состоит из раздвижного рукава, на конце которого установлен позиционируемый рабочий элемент, контактирующий с поверхностью, конструкция, которого предотвращает утечку жидкого азота, тем самым его действие сосредотачивается на одном месте с высокой эффективностью.
Далее согласно изобретательскому замыслу по команде вступает в действие чистящее средство, которое оказывает механическое разрушающее воздействие на замороженный участок загрязнения. Чистящее средство выполнено в виде игольчатого отбойника, приводимого в действие с помощью пневматического или гидравлического компрессора.
Далее активируется собиратель обработанных ранее загрязнений, который выполнен в виде комплексной управляемой системы, состоящей из всасывающего устройства с улавливающей камерой, на входе которого установлена вращающаяся щетка, а на выходе сообщающийся с улавливающей камерой контейнер для временного хранения поступивших замороженных раздробленных загрязнений.
Далее, исходя из особенностей программного обеспечения или в зависимости от конфигурации машины, освободившееся от загрязнения место обрабатывается дезинфекционным раствором посредством управляемой системы оросительного дезинфекционного воздействия, после чего также исходя из особенностей программного обеспечения или в зависимости от конфигурации машины посредством дополнительного набора фотодетекторов осуществляется контроль качества чистки и отправка, в случае необходимости, определенного сигнала для повторной обработки загрязнения.
Как уже указано выше, корректность работы предлагаемой автоматизированной машины контролируется компьютерной системой, а конкретнее ИАС, программное обеспечение, которой позволяет управлять всем функционалом и возможностями производственных процессов, в частности, активацией и деактивацией процессов, последовательностью их включения, временем их работы и пр.
ИАС компьютера, получая сигнал с информацией о загрязнении от фотодетекторов, определяет их количество, точное месторасположение относительно машины, площадь, вязкость, твердость, а также другие параметры и особенности, и с учетом заранее заложенных в нее сведений о технических особенностях определенной машины, вырабатывает и направляет необходимые команды управления в управляющие блоки рабочих узлов машины.
Так, например, в блок управления двигателем могут поступать сигналы о требуемой скорости машины, направления ее движения, времени остановки для проведения необходимых процессов, месте остановки и др.
В блок управления системами криодеструктора поступают сигналы о требуемом количестве жидкого азота, времени его воздействия, позиционирования рабочего элемента в месте загрязнения и др.
В блок управления чистящего средства в виде игольчатого отбойника поступают сигналы о силе воздействия игл, времени воздействия игл, сигналы о выборочном включении игл, соответствующих площади и локализации загрязнения.
В блок управления собирателя загрязнений могут поступать сигналы о скорости и времени вращения щетки, мощности всасывания и др.
В блок управления системы оросительного дезинфекционного действия могут поступать сигналы о количестве подаваемого раствора и интенсивности его воздействия.
В исполнении машины с ультразвуковыми датчиками позиционирования, данные о приближающихся препятствиях или перепадах высот в процессе движения, поступают в информационно-аналитическую систему (ИАС) для формирования управляющих команд блоку управления двигателем.
Таким образом, предлагаемое выше конструктивное выполнение предлагаемой автоматизированной самоходной чистящей машины, с учетом ее технических особенностей, образует совокупность признаков достаточных для достижения технического результата, заключающегося в повышении производительности и качества работы и для решения актуальной технической проблемы создания высокотехнологичной машины, удаляющей въевшиеся загрязнения в автоматическом режиме, предусматривающем выполнения полного цикла уборки от обнаружения до полной ликвидации, предусматривая при этом возможность повторного использования собранных измельченных загрязнений.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 представлен пример загрязнения дорожного полотна, въевшимися остатками использованных жевательных резинок;
На фиг. 2 представлена схема компоновки предлагаемой машины; На фиг. 3 представлена блок-схема работы информационно-аналитической системы (НАС);
На фиг. 4 представлен вариант позиционной установки рабочего элемента криодеструктора на загрязненный участок обрабатываемой поверхности;
На фиг. 5 представлен вариант работы игольчатого отбойника;
На фиг. 6 представлен графический пример избирательной работы игольчатого отбойника;
На фиг. 7 представлен вариант работы собирателя обработанных загрязнений;
На фиг. 8 схематично представлена предлагаемая машина с условным разделением на рабочие зоны;
Осуществление изобретения
Предлагаемое изобретение поясняется конкретным примером выполнения и реализации, которые, однако, не являются единственно возможными, но наглядным образом демонстрируют достижение указанной совокупностью существенных признаков технического результата, а также решение существующей технической проблемы.
На фиг. 1 - фиг. 7 обозначены следующие элементы предлагаемого изобретения, а также объекты, использующиеся при его реализации:
1 - обрабатываемая поверхность;
2 - засохшие остатки использованных жевательных резинок;
3 - ультразвуковые датчики препятствий;
4 - фотодетекторы;
5 - дополнительные фотодетекторы;
6 - колеса машины;
7 - вращающаяся щетка;
8 - рабочий элемент;
9 - криодеструктор;
10 - сосуд Дюара с жидким азотом;
11 - игольчатый отбойник;
12 - всасывающее устройство;
13 - улавливающая камера;
14 - контейнер для временного хранения загрязнений;
15 - система оросительного дезинфекционного воздействия;
16 - емкость для дезинфицирующего раствора;
17 - двигатель; 18 - компьютер;
19 - первый компрессор;
20 - второй компрессор;
21 - устройство ввода информации с монитором;
22 - раздвижной рукав;
23 - корпус машины;
24 - устройство позиционирования;
25 - И АС (информационно-аналитическая система) компьютера;
26 - сигнал, поступающий от фотодетектора 4 в ИАС 25;
27 - сигнал, поступающий из ИАС 25 в блок управления криодеструктора 9;
28 - сигнал, поступающий из ИАС 25 в блок управления игольчатого отбойника 11 ;
29 - сигнал, поступающий из ИАС 25 в блок управления собирателя обработанных загрязнений;
30 - сигнал, поступающий из ИАС 25 в блок управления системы оросительного дезинфекционного воздействия 15;
31 - сигнал, поступающий от ультразвуковых датчиков 3 в ИАС 25;
32 - сигнал, поступающий из ИАС 25 в блок управления двигателя 17;
33 - сигнал, поступающий из ИАС 25 на монитор устройства 21;
34 - сигнал, поступающий из дополнительного фотодетектора 5 в ИАС 25;
35 - иглы;
36 - плунжера игл;
37 - границы зоны механического воздействия;
38 - направление движения машины;
39 - задействованные в данном случае иглы;
40 - ширина зоны действия задействованных игл 39.
На фиг. 8 условно представлены, следующие обозначения:
X - загрязнение;
А — зона действия фотодетекторов 4;
В - зона криодеструкции;
С - зона работы игольчатого отбойника 11 ;
Е - зона работы собирателя обработанных загрязнений;
D - зона работы, вращающейся щетки 7;
G - зона действия дезинфекционной обработки;
F - зона действия дополнительных фото детекторов 5. Следует отметить, что цель последующего описания предлагаемого изобретения заключается не в его ограничении конкретным исполнением, а наоборот в охвате всевозможных дополнений, не выходящих за рамки представленной формулы изобретения.
В соответствии с предложенным изобретательским замыслом предлагаемая автоматизированная самоходная чистящая машина содержит корпус 23, двигатель 17, чистящее средство, оказывающее механическое разрушающее действие, собиратель обработанных загрязнений и емкость для хранения жидкого азота, которая соединена с узлом его нанесения и распределения по поверхности.
Емкость для хранения жидкого азота выполнена в виде сосуда Дюара 10 с жидким азотом, а соединенный с ним узел его нанесения и распределения по поверхности выполнен в виде крио деструктора 9.
Криодеструктор 9 подает жидкий азот на определенный и ограниченный участок поверхности с загрязнением посредством управляемой им подсистемы, состоящей из раздвижного рукава 22 на конце, которого установлен позиционируемый рабочий элемент 8 с боковой стенкой, предотвращающей утечку жидкого азота.
Позиционируемый рабочий элемент 8, как правило, выполняется в виде чашеобразной насадки, плотно прижимаемой к поверхности и не допускающей утечку жидкого азота.
Также рабочий элемент 8 может быть выполнен в виде колпачка или патрубка, также плотно прижимаемых к поверхности.
Чистящее средство, оказывающее по поступающему сигналу в соответствующий блок управления, механическое разрушающее действие на обнаруженное и замороженное ранее загрязнение выполнено в виде игольчатого отбойника 11 , приводимого в действие посредством первого пневматического или гидравлического компрессора 19.
Собиратель обработанных загрязнений выполнен в виде комплексной управляемой системы, состоящей из всасывающего устройства 12 с улавливающей камерой 13.
На входе всасывающего устройства 12 установлена вращающаяся щетка 7, а на выходе, сообщающийся с улавливающей камерой 13 контейнер 14 для временного хранения поступивших измельченных загрязнений.
Предлагаемая машина снабжена фотодетекторами 4, идентифицирующими загрязнения посредством неоднородности поверхности, сведения о параметрах, которых поступают в ИАС 25, управляющего работой машины компьютера 18.
ИАС 25 с помощью программного обеспечения обрабатывает получаемые сигналы и с учетом заблаговременно заложенных в нее данных о технических параметрах машины вырабатывает оптимальные сигналы управления (команды управления), которые способны активировать, деактивировать и контролировать производственные процессы, касающиеся обнаружения загрязнений и их ликвидации с поверхности.
Также машина снабжена управляемой системой оросительного дезинфекционного воздействия 15 для обработки участков поверхности, на которых ранее находились загрязнения. Указанная система оросительного дезинфекционного воздействия 15 состоит из диспенсера и распылительных форсунок, соединенных с емкостью 16 дезинфицирующего раствора.
Машина снабжена дополнительным набором фото детекторов 5, служащих для контрольного анализа ранее освобожденного от загрязнения участка поверхности с целью подачи определенных сигналов в ИАС 25, определяющей необходимость или отсутствие необходимости повторной обработки определенного участка поверхности.
Предлагаемая машина содержит набор ультразвуковых датчиков препятствий 3 для безопасного перемещения, исключая повреждения машины, препятствий и живых объектов.
Предлагаемая машина также снабжена, подключенному к компьютеру 18 устройством ввода информации с монитором 21, с помощью которого можно при необходимости управлять работой машины в ручном режиме.
Работает предлагаемая автоматизированная чистящая машина, следующим образом.
Цикл обработки трудноудаляемых въевшихся загрязнений с поверхности состоит из нескольких этапов, которым соответствуют условные последовательно расположенные зоны обработки A-F (фиг. 8).
Двигаясь произвольно вперед по обрабатываемой поверхности, машина своей передней частью “наезжает” на загрязнение X (фиг. 8), попадая в область действия зоны А (фиг. 8), где происходит его фоторегистрация с помощью фотодетекторов 4 (фиг. 2).
Сигнал 26 (фиг. 3) о наличии загрязнения X на обрабатываемой поверхности 1 по системе связи поступает в ИАС 25, которая воспринимает его как триггерный механизм к началу работы всего цикла обработки загрязнения X.
Запускается цикл обработки загрязнения X.
В начале в ИАС 25, куда приходит информация от фотодетекторов 4 происходит анализ загрязнения на предмет определения его площади, степени загрязнения, вязкости, твердости и точного месторасположения относительно машины.
На основании данных о параметрах загрязнения X ИАС 25 с учетом заранее заложенных в нее данных о характеристиках машины вырабатывает оптимальные сигналы управления см. фиг. 3 для осуществления производственных процессов, распределенных по условным зонам обработок (Зоны A-F, фиг. 8).
Все сигналы управления (фиг. 3) вырабатываемые ИАС 25 дополнительно прорабатываются в ней и сопоставляются между собой для проверки “конфликтующих” команд с целью исключения сбоев в работе машины.
Изначально ИАС 25 подает сигнал 32 (фиг.З) в блок управления двигателя 17, содержащий сведения о выборе траектории движения, скорости движения, времени и возможном количестве остановок для проведения всех этапов обработки, которым соответствуют условные зоны A-F (фиг. 8).
Затем ИАС 25 подает сигнал 27 в блок управления крио деструктора 9 (фиг. 3) и начинается этап обработки, соответствующей зоне В (фиг. 4, фиг. 8).
На данном этапе происходит позиционирование рабочего элемента 8 на загрязнение X (в данном примере в качестве загрязнения X выступает засохший остаток, использованной жевательной резинки 2), в результате чего в данной зоне В происходит криодеструкция загрязнения X.
Машина медленно перемещается вперед и в определенное время в определенном месте посредством устройства позиционирования 24 на загрязнение, в виде засохшего остатка, использованной жевательной резинки 2 опускается рабочий элемент 8 и подается жидкий азот (фиг. 4). В процессе крио деструкции, рабочий элемент 8 постоянно находится в неподвижном состоянии относительно загрязнения, в то время как машина продолжает движение, это необходимо для качественной заморозки засохшего остатка, использованной жевательной резинки 2 по всему объему. В соответствии с сигналом 27 подается определенное дозированное количество жидкого азота непосредственно в рабочий элемент 8 через раздвижной рукав 22.
Конструкция рабочего элемента 8 выполнена так, что обеспечивается плотное прилегание к поверхности, а боковая стенка препятствует утечке азота.
В конструкции машины позиционируемых рабочих элементов 8 может быть несколько, что обеспечивает возможность перекрытия всей площади зоны В (фиг. 8), что повышает эффективность обработки.
Как правило, требуется несколько секунд для того, чтобы произвести качественную криодеструкцию - время достаточное для того, чтобы рабочий элемент 8 переместился от начала зоны В в ее конец (фиг. 4) при помощи устройства позиционирования 24.
После завершения этапа криодеструкции (зона В) рабочий элемент 8 автоматически поднимается и переводится в изначальную позицию (переднюю часть зоны В) также при помощи устройства позиционирования 24. Машина продолжает движение и в это время загрязнение в виде засохшего остатка использованной жевательной резинки 2, подвергшееся крио деструкции попадает в зону С (фиг. 8), а именно в зону механической обработки игольчатого отбойника 11.
По сигналу 28 (фиг. 3), поступающему от НАС 25 включается подача сжатого воздуха посредством первого вакуумного компрессора 19 на игольчатый отбойник 11 в соответствии с площадью и локализацией загрязнения, находящегося в зоне С (фиг. 5). Иглы 35 игольчатого отбойника 11 производят механическое воздействие на замороженное загрязнение по мере его нахождения в зоне С.
Иглы 39 могут быть задействованы избирательно и зависит это от размеров загрязнения (см. фиг. 6)
Задачей игольчатого отбойника 11 является измельчение и отделение от очищаемой поверхности замороженного загрязнения.
Далее, по мере продвижения машины, обработанное загрязнение попадает в виде раздробленных замороженных частиц в зону обработки D (фиг 7, фиг. 8), где по сигналу 29, поступающему от ИАС 25 в блок управления собирателя обработанных загрязнений, включается, вращающаяся щетка 7, которая оказывая дополнительное механическое воздействие на замороженное и разрушенное криодеструктором 9, а также обработанное игольчатым отбойником загрязнение, собирает измельченные частицы, направляя их в улавливающую камеру 13 всасывающего устройства 12, как бы подметая их (фиг. 7).
Также вакуумной обработке всасывающим устройством 12 (зона Е, фиг. 8) подвергаются все свободно лежащие замороженные частицы загрязнения, так и те, которые дополнительно подает вращающаяся щетка 7.
Все замороженные загрязнения, проходящие через улавливающую камеру 13 всасывающего устройства 12, впоследствии направляются в контейнер 14 для временного хранения загрязнений (фиг. 2).
Далее освобожденный от загрязнения участок поверхности по мере продвижения машины попадает в зону G (фиг. 8), т.е. на этап дополнительной обработки дезинфицирующим раствором, где происходит его дезинфицирующая обработка, осуществляющаяся посредством поступления от ИАС 25 сигнала 30 (фиг.З) в блок управления системы оросительного дезинфекционного воздействия 15, что активирует через распылительные форсунки подачу раствора, смывая остатки обработанных раздробленных загрязнений с поверхности.
Затем освобожденный от загрязнения участок поверхности по мере движения машины попадает в зону F (фиг. 8), т.е. на этап работы дополнительных фотодетекторов, отвечающих за направление информации в ИАС 25 о контроле качества очистки поверхности дорожного покрытия. По системе связи сигнал 34 поступает в ИАС 25, где происходит его обработка и в случае недостаточно качественной обработки подается сигнал о необходимости повторного проведения всего цикла обработки в соответствии с зонами A-F (фиг. 8).
Во время работы ИАС 25 на мониторе машины отображается основная информация, касающаяся процессов чистки и в случае необходимости оператор машины посредством устройства ввода информации 21 может в любой момент остановить работу машины или управлять необходимыми этапами работы в ручном режиме.
В результате применения предлагаемой автоматизированной самоходной чистящей машины повышаются производительность и качество работы.
Предлагаемое изобретение может быть успешно использовано для удаления въевшихся трудноудаляемых загрязнений, например, прилипших к поверхности дорожных покрытий остатков использованных жевательных резинок, с возможностью их временного хранения для переработки с целью повторного применения в промышленности.

Claims

Формула изобретения
1. Автоматизированная самоходная чистящая машина, содержащая двигатель, чистящее средство, оказывающее механическое разрушающее действие, собиратель обработанных загрязнений и емкость для хранения жидкого азота, соединенная с узлом его нанесения и распределения по поверхности, отличающаяся тем, что емкость для хранения жидкого азота выполнена в виде сосуда Дюара, а соединенный с ним узел его нанесения и распределения по поверхности выполнен в виде криодеструкгора, подающего жидкий азот на определенный и ограниченный участок поверхности с загрязнением при помощи управляемой им подсистемы, состоящей из раздвижного рукава, на конце которого установлен позиционируемый рабочий элемент с боковой стенкой, предотвращающей утечку жидкого азота, чистящее средство, оказывающее по поступающему сигналу механическое разрушающее действие на обнаруженное и замороженное ранее загрязнение выполнено в виде игольчатого отбойника, приводимого в действие посредством компрессора, собиратель обработанных загрязнений выполнен в виде комплексной управляемой системы, состоящей из всасывающего устройства с улавливающей камерой, на входе которого установлена вращающаяся щетка, а на выходе сообщающийся с улавливающей камерой контейнер для временного хранения поступивших измельченных загрязнений, при этом машина снабжена фотодетекторами, идентифицирующими загрязнения посредством неоднородности поверхности, сведения о параметрах, которых поступают в информационно-аналитическую систему, управляющего работой машины компьютера, выполненную с возможностью выработки и отправки, с учетом заблаговременно заложенных в нее данных о технических параметрах машины, оптимальных сигналов управления, активирующих, деактивирующих и контролирующих производственные процессы, касающиеся обнаружения загрязнения и его ликвидации с поверхности.
2. Автоматизированная машина по п. 1, отличающаяся тем, что снабжена управляемой системой оросительного дезинфекционного воздействия обработанного участка поверхности, на котором ранее находилось загрязнение.
3. Автоматизированная машина по п. 2, отличающаяся тем, что указанная система состоит из диспенсера и распылительных форсунок, соединенных с емкостью дезинфицирующего раствора через узел его подачи.
4. Автоматизированная машина по п. 1, отличающаяся тем, что снабжена дополнительным набором фотодетекторов, служащих для контрольного анализа ранее освобожденного от загрязнения участка поверхности, с целью подачи соответствующих сигналов в информационно-аналитеческую систему, определяющей необходимость или отсутствие необходимости повторной обработки определенного участка поверхности.
5. Автоматизированная машина по п. 1, отличающаяся тем, что содержит набор ультразвуковых датчиков для позиционирования машины относительно перепадов высот поверхности, движущихся и неподвижных препятствий, а также живых объектов.
6. Автоматизированная машина по п. 1, отличающаяся тем, что сведения о параметрах загрязнений содержат информацию об их количестве, вязкости, твердости, температуры, площади и точном месторасположении относительно машины.
7. Автоматизированная машина по п. 1, отличающаяся тем, что данные о технических параметрах машины включают сведения о ее габаритных размерах и размерах оборудования и расстояния между ним, весе, типе и мощности двигателя, трансмиссии, максимальной скорости, времени ускорения и торможения.
8. Автоматизированная машина по п. 1, отличающаяся тем, что снабжена подключенному к компьютеру монитору с устройством ввода информации с помощью, которого возможно управлять работой машины в ручном режиме.
9. Автоматизированная машина по п. 1, отличающаяся тем, что на мониторе отображается уровень заряда аккумулятора, количество жидкого азота, время проведения чистки, состояние износа рабочих элементов и уровень заполнения контейнера для временного хранения измельченных загрязнений.
PCT/RU2020/000104 2020-02-27 2020-02-27 Самоходная автоматизированная машина-робот для удаления трудноудаляемых загрязнений Ceased WO2021173027A1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/RU2020/000104 WO2021173027A1 (ru) 2020-02-27 2020-02-27 Самоходная автоматизированная машина-робот для удаления трудноудаляемых загрязнений

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/RU2020/000104 WO2021173027A1 (ru) 2020-02-27 2020-02-27 Самоходная автоматизированная машина-робот для удаления трудноудаляемых загрязнений

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2021173027A1 true WO2021173027A1 (ru) 2021-09-02

Family

ID=77491792

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2020/000104 Ceased WO2021173027A1 (ru) 2020-02-27 2020-02-27 Самоходная автоматизированная машина-робот для удаления трудноудаляемых загрязнений

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2021173027A1 (ru)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1480482A (en) * 1974-07-05 1977-07-20 Amey Roadstone Constr Ltd Treatment of road surfaces
FR2734179A1 (fr) * 1995-05-19 1996-11-22 Kaplan Gregoire Procede pour le nettoyage de surfaces souillees par des restes de gommes a macher et dispositif pour sa mise en oeuvre
JP2000160529A (ja) * 1998-11-27 2000-06-13 Iwatani Internatl Corp チューイングガムの除去具
US20050268425A1 (en) * 2004-04-20 2005-12-08 Clemons William E Sr Surface cleaner
RU2676736C1 (ru) * 2017-12-05 2019-01-10 Николай Петрович Панкратов Способ очистки от жевательной резинки тротуарной плитки
RU2713698C1 (ru) * 2018-11-16 2020-02-06 Людмила Андреевна Караогланова Самоходная автоматизированная машина-робот для удаления трудноудаляемых загрязнений

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1480482A (en) * 1974-07-05 1977-07-20 Amey Roadstone Constr Ltd Treatment of road surfaces
FR2734179A1 (fr) * 1995-05-19 1996-11-22 Kaplan Gregoire Procede pour le nettoyage de surfaces souillees par des restes de gommes a macher et dispositif pour sa mise en oeuvre
JP2000160529A (ja) * 1998-11-27 2000-06-13 Iwatani Internatl Corp チューイングガムの除去具
US20050268425A1 (en) * 2004-04-20 2005-12-08 Clemons William E Sr Surface cleaner
RU2676736C1 (ru) * 2017-12-05 2019-01-10 Николай Петрович Панкратов Способ очистки от жевательной резинки тротуарной плитки
RU2713698C1 (ru) * 2018-11-16 2020-02-06 Людмила Андреевна Караогланова Самоходная автоматизированная машина-робот для удаления трудноудаляемых загрязнений

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111714037A (zh) 一种室内外通用的智能扫洗一体机器人及其清洁方法
KR100768343B1 (ko) 살수겸용의 노면 청소 시스템
US8012265B2 (en) Concrete/asphalt wet washing system
KR20150109812A (ko) 노면의 상태에 따라 청소강도를 조절하는 청소차
US6216312B1 (en) Cleaning apparatus
EP0400025A1 (fr) Dispositif multifonctionnel de nettoiement et de traitement a distance des surfaces, articles et objets situes en bordure des voies de circulation.
RU2713698C1 (ru) Самоходная автоматизированная машина-робот для удаления трудноудаляемых загрязнений
JP5687678B2 (ja) 放射性物質の洗浄装置
KR20000022336A (ko) 껌 제거 방법 및 장치
CN107836150B (zh) 一种铺草皮施工用土块破碎装置
CN106320246A (zh) 一种具有倒车辅助装置的道路清扫车
WO2021173027A1 (ru) Самоходная автоматизированная машина-робот для удаления трудноудаляемых загрязнений
KR20160022952A (ko) 세륜기
GB2030040A (en) Floor cleaning unit
EP1006854B1 (en) Surface cleaner, sprayer and retrieval unit
CN108625330B (zh) 一种多功能的道路清扫洒水与废物处理一体设备
US7578885B2 (en) Concrete/asphalt wet washing system
AU736546B2 (en) Cleaning apparatus
US20110139179A1 (en) Concrete/Asphalt Wet Washing System
CN111472307A (zh) 基于陆地跟草地的公园用宠物粪便自助清理装置及方法
KR101938251B1 (ko) 지면에 부착된 오물 제거 장치
JPH0971915A (ja) 道路の路面及びその中央分離帯並びに縁石清掃用車両
CN221566971U (zh) 一种洗扫车吸嘴结构
CN217231608U (zh) 一种智慧环卫用可伸缩机械手清洗装置
CN205475003U (zh) 一种全自动围墙清洗装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 20921980

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

32PN Ep: public notification in the ep bulletin as address of the adressee cannot be established

Free format text: NOTING OF LOSS OF RIGHTS PURSUANT TO RULE 112(1) EPC (EPO FORM 1205 DATED 01.02.2023)

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 20921980

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1