Коммунальные машины: Классификация, устройство, характеристики и применение

Современный мегаполис — это сложный, постоянно развивающийся организм, жизнедеятельность которого напрямую зависит от эффективности его инфраструктуры. Ключевую роль в поддержании чистоты, порядка и безопасности городской среды играют коммунальные машины. Эта категория специализированной техники прошла долгий путь эволюции: от конных повозок для вывоза мусора и ручного труда дворников до высокотехнологичных, автоматизированных комплексов, способных выполнять сложнейшие задачи с минимальным участием человека. Сегодня механизация работ по благоустройству — не просто удобство, а абсолютная необходимость, продиктованная ростом городов, увеличением объемов отходов и ужесточением санитарно-экологических норм.

В данном материале мы проведем детальный анализ всего спектра коммунальной техники, используемой в городском хозяйстве. Мы рассмотрим ее классификацию, конструктивные особенности ключевых узлов, принципы работы и области применения, а также затронем современные тенденции развития отрасли, такие как автоматизация, экологичность и многофункциональность.

1. Классификация и специфика применения коммунальных машин

Коммунальные машины представляют собой широкий класс специализированных транспортных средств и оборудования, предназначенных для комплексной механизации работ по санитарной очистке и благоустройству населенных пунктов. Сфера их применения охватывает содержание дорог, площадей, внутриквартальных проездов, уход за зелеными насаждениями и обслуживание инженерных сетей.

Эффективность применения данной техники определяется рядом специфических факторов, характерных для жилищно-коммунального хозяйства (ЖКХ):

• Логистическая сложность: Объекты обслуживания, будь то контейнерные площадки, участки дорог или аварийные точки, часто значительно удалены друг от друга, что требует от техники высокой мобильности и надежности шасси.
• Масштабность задач: Рост городов ведет к постоянному увеличению объемов работ (вывоз отходов, уборка снега, мойка улиц), которые физически невозможно выполнить вручную в установленные сроки.
• Оперативность и аварийный режим: Многие задачи, такие как устранение последствий снегопада, ликвидация прорывов на сетях или борьба с гололедом, требуют немедленного реагирования для предотвращения коллапса городской инфраструктуры.
• Нормативные требования: Процессы уборки и ремонта строго регламентированы. Например, параметры полива дорожного полотна, плотность распределения реагентов или технология ямочного ремонта должны соответствовать действующим стандартам, что накладывает особые требования на точность и функциональность оборудования.

Все многообразие коммунальной техники можно систематизировать по функциональному назначению, что наглядно представлено на схеме ниже.

Рисунок 1 – Классификация коммунальных машин

Как видно из схемы, основными группами являются:

• Машины для санитарной очистки: Включают мусоровозы для сбора твердых коммунальных отходов (ТКО) и вакуумные машины для откачки жидких бытовых отходов (ЖБО).
• Машины для содержания и ремонта дорог: Это наиболее обширная категория, подразделяющаяся на летнюю (поливочно-моечные, подметально-уборочные), зимнюю (снегоуборочные, распределители реагентов) и всесезонную (комбинированные) технику. Сюда же относятся узкоспециализированные машины для ремонта покрытий и нанесения разметки.
• Машины для ухода за зелеными насаждениями: К ним относятся автовышки, автомобильные подъемники, кусторезы и автоопрыскиватели.
• Техника аварийно-ремонтных служб: Мобильные мастерские на базе фургонов, укомплектованные всем необходимым для оперативного устранения неисправностей на водопроводных, газовых, тепловых и электрических сетях.

2. Машины для сбора и транспортировки бытовых отходов

Управление отходами является одной из самых критически важных функций городского хозяйства. Современная техника позволяет не только механизировать сбор и вывоз, но и производить первичное уплотнение мусора, что значительно повышает экономическую эффективность процесса.

2.1. Мусоровозы: Техника для сбора твердых коммунальных отходов (ТКО)

Мусоровозы – это специализированные автомобили, функционал которых включает механизированную загрузку ТКО из стандартных контейнеров, их прессование для уменьшения объема, безопасную транспортировку и последующую механизированную выгрузку на полигонах или мусоросортировочных комплексах.

Классификация мусоровозов осуществляется по нескольким ключевым параметрам:

• По грузоподъемности (полной массе): Легкие (до 10 т), средней грузоподъемности (10−20 т) и тяжелые (свыше 20 т). Выбор зависит от плотности застройки, объемов отходов и логистики маршрутов.
• По способу транспортирования ТКО:
  • Контейнерного типа: Представляют собой шасси с мощным подъемным механизмом (портальный погрузчик, система «мультилифт», кран-манипулятор), который целиком загружает сменный контейнер (бункер) на платформу. Используются для вывоза больших объемов строительного и промышленного мусора.
  • Кузовного типа: Наиболее распространенный тип. Отходы из стандартных контейнеров перегружаются в собственный кузов мусоровоза с помощью интегрированного манипулятора.

В свою очередь, мусоровозы кузовного типа имеют более детальную классификацию:

• По способу загрузки: С ручной (для бестарного сбора), механизированной (основной тип) и комбинированной загрузкой.
• По наличию уплотняющего механизма: Без уплотнения (устаревшие модели или для специфических отходов) и с уплотнением (позволяют увеличить массу перевозимых ТКО в 3-7 раз).
• По расположению загрузочного механизма: С боковой, задней или фронтальной загрузкой. Каждый тип имеет свои эксплуатационные преимущества и недостатки.

Мусоровозы с боковой загрузкой

В состав оборудования мусоровоза с боковой загрузкой (рис. 2) входит самосвальный кузов с герметичной задней крышкой, внутренний механизм уплотнения с разравнивателем и боковой манипулятор. Процесс загрузки контейнеров объемом от 0,3 м³ до 1,1 м³ осуществляется боковым манипулятором, который поднимает и опрокидывает контейнер в приемный люк на крыше кузова. Уплотнение мусора производится толкающей плитой, которая сдвигает отходы к задней части кузова. Для равномерного заполнения всего объема служит разравниватель, перемещаемый гидроцилиндром вдоль толкающей плиты. Выгрузка производится самосвальным методом с одновременным использованием толкающей плиты для полной очистки кузова.

Рисунок 2 – Мусоровоз кузовного типа с боковой загрузкой КО-440-5 на шасси автомобиля КамАЗ-65115

Ключевым элементом является боковой манипулятор (рис. 3), который выполняет весь цикл операций: захват, подъем, опрокидывание, встряхивание и возврат контейнера на место. Его конструкция включает подвижную раму 2, стрелу 6, каретку 4, захват 7 и гидравлические цилиндры 1 и 5. Подвижная рама 2 одним концом шарнирно закреплена на надрамнике, а другим установлена на роликах в боковых направляющих, что позволяет ей перемещаться вдоль кузова под действием гидроцилиндров. На этой раме шарнирно установлена стрела 6, подъем и опускание которой контролируется гидроцилиндром 1.

Рисунок 3 – Боковой манипулятор: 1, 5 – гидроцилиндры; 2 – рама; 3 – контейнер; 4 – каретка; 6 – стрела; 7 – захват

Внутри стрелы 6 гидроцилиндром 5 перемещается каретка 4, изменяя вылет стрелы для точного позиционирования захвата над контейнером. Сам захват представляет собой рамку из подвижной и неподвижной лап. Для фиксации контейнера 3 лапы поворачиваются на 90°, после чего производятся операции наклона и изменения вылета, и в финале подвижная лапа прижимает контейнер к неподвижной.

Преимущества и недостатки мусоровозов с боковой загрузкой:

• Преимущества: Высокая скорость работы на одной точке, возможность обслуживания одним оператором (водителем), хорошая маневренность.
• Недостатки: Требуют точной установки автомобиля относительно контейнера, менее эффективны при плотно запаркованных дворах, ограничены по типу и объему используемых контейнеров.

Мусоровозы с задней загрузкой

Этот тип машин является наиболее универсальным и популярным в современных городах. Они могут быть адаптированы под ручной, механизированный и комбинированный способы загрузки мусора.

Исторически первые мусоровозы с задней загрузкой, появившиеся в СССР в 80-90-х годах XX века, предполагали ручную загрузку мусора в приемный бункер. Позже конструкция была усовершенствована: появился приемный ковш объемом 0,5-0,6 м³, который опускался портальным механизмом до удобного для загрузки уровня, а затем автоматически поднимался и опрокидывался в кузов. Такие модели до сих пор можно встретить в небольших населенных пунктах, где преобладает бестарный сбор мусора.

Современные модели часто оснащаются универсальным опрокидывателем (кантователем), который позволяет обслуживать как стандартные евроконтейнеры объемом 0,12 — 1,1 м³, так и осуществлять ручную загрузку, сочетая оба способа.

Массовое распространение мусоровозы с механизированной задней загрузкой (рис. 4) получили с середины 90-х годов, что было связано с переходом на новую систему сбора ТКО с использованием пластиковых евроконтейнеров на колесах и больших металлических бункеров объемом до 8 м³.

Рисунок 4 – Мусоровоз кузовного типа с задней загрузкой КО-427 на шасси КамАЗ-65115

Специальное оборудование такой машины включает кузов с задним откидным приемным бункером, в котором расположен уплотняющий механизм. На боковинах бункера смонтирован кантователь для опрокидывания контейнеров. Внутри кузова расположена выталкивающая плита, которая при загрузке служит подвижной передней стенкой, а при выгрузке полностью очищает кузов. Привод всех рабочих органов — гидравлический, а управление осуществляется с пультов, расположенных на кузове и в кабине водителя.

Евроконтейнеры подкатываются к кантователю, который захватывает их, поднимает, опрокидывает в бункер и возвращает на место. При этом крышка контейнера открывается автоматически специальным устройством. Для работы с большими бункерами используется портальный подъемник.

Приемный бункер оснащается высокоэффективным уплотняющим механизмом, например, типа «Эко-пресс» с качающейся прессующей плитой (рис. 5). На рисунке 5, а показано исходное положение: мусор из контейнера попадает в приемный бункер 5, подающая плита 3 находится вверху, а прессующая плита 4 — внизу. После загрузки прессующая плита 4 поворачивается, захватывая мусор из бункера, а подающая плита 3 совершает движение вверх, перемещая и одновременно уплотняя отходы внутри основного кузова 2. Выталкивающая плита 1 по мере заполнения смещается к передней части машины.

Рисунок 5 – Схема работы механизма уплотнения «Эко-пресс»: 1 – выталкивающая плита; 2 – уплотнительный отсек; 3 – подающая плита; 4 – прессующая плита; 5 – приемный бункер

Принципиально иную конструкцию имеет модель Rotopress от компании FAUN (рис. 6). Здесь уплотнение происходит во вращающемся барабане со внутренними шнековыми направляющими. Мусор загружается в заднюю часть, и за счет вращения барабана он перемещается и уплотняется в передней части кузова. Такая система обеспечивает высокую степень герметичности, что идеально для сбора влажных пищевых отходов. Выгрузка осуществляется реверсивным вращением барабана.

Рисунок 6 – Мусоровоз с механизмом уплотнения FAUN Rotopress

Мусоровозы с фронтальной (передней) загрузкой

Данный тип мусоровозов (рис. 7) не производится в России и странах СНГ, но широко распространен в Северной Америке. Их особенность — захватный механизм с вилами, который опускается перед кабиной, подхватывает контейнер (обычно большого объема, от 1.5 до 8 м³), поднимает его над кабиной и выгружает содержимое в люк на крыше кузова. Этот способ не получил распространения в отечественной практике из-за иной системы сбора мусора и стандартов контейнеров.

Рисунок 7 – Мусоровоз кузовного типа с фронтальной загрузкой на шасси Mercedes Econic

2.2. Вакуумные машины для сбора жидких бытовых отходов (ЖБО)

Вакуумные (ассенизационно-насосные) машины (рис. 8) предназначены для механизированного сбора и транспортировки жидких отходов нефекального происхождения из выгребных ям, септиков и отстойников к местам утилизации или обеззараживания. Они также могут использоваться для осушения затопленных подвалов, котлованов и прочистки ливневой канализации.

а)

б)

Рисунок 8 – Вакуумные машины: а) КО-503 на шасси ГАЗ-3309; б) КО-505 на шасси КамАЗ-53213

Принцип их работы основан на создании разрежения (вакуума) в герметичной цистерне. Под действием разницы атмосферного давления снаружи и пониженного давления внутри, жидкие отходы по всасывающему рукаву засасываются в емкость. Конструкция такой машины должна соответствовать требованиям безопасности для сосудов, работающих под давлением, что регламентируется соответствующими нормативными документами.

Основные узлы вакуумной машины (рис. 9): цистерна 7, вакуумный насос 1, система трубопроводов с трехходовым краном 5, сигнально-предохранительное устройство 6 и заборный рукав 8.

Рисунок 9 – Принципиальная схема вакуумной машины: 1 – вакуумный насос; 2 – всасывающий патрубок насоса; 3 — масляный бак; 4 – промежуточный бак; 5 – трехходовой кран; 6 – сигнально-предохранительное устройство; 7 – цистерна; 8 – всасывающий рукав; 9 – промывочный шланг; 10 – промывочный бак; 11 – глушитель насоса; 12 – газоотборная коробка

Цистерна 7 имеет цилиндрическую форму со сферическими днищами для лучшего сопротивления перепадам давления. Она крепится к раме шасси с небольшим наклоном (около 3°) в сторону слива для облегчения опорожнения. На заднем днище расположен приемный лючок с шиберной заслонкой для подключения всасывающего рукава 8.

Вакуумный насос 1, как правило, роторно-лопастного (пластинчатого) типа. Его привод осуществляется от коробки отбора мощности (КОМ) базового автомобиля через карданный вал. Насос может работать в двух режимах: на всасывание (создание вакуума в цистерне) и на нагнетание (создание избыточного давления для ускорения слива или продувки). Переключение режимов осуществляется трехходовым краном 5. Промежуточный бак 4 (влагоотделитель) защищает насос от попадания в него конденсата и капель жидкости.

Сигнально-предохранительное устройство 6 – важнейший элемент безопасности. Оно автоматически останавливает двигатель при достижении предельного уровня заполнения цистерны, предотвращая попадание нечистот в насос, а также содержит предохранительные клапаны для ограничения максимального разрежения и давления внутри цистерны.

На современных машинах, таких как КО-505, процессы разматывания, укладки и подъема тяжелого всасывающего рукава механизированы, в то время как на более простых моделях (КО-503) эти операции выполняются вручную.

3. Машины для содержания дорог в летний период

Летнее содержание дорог направлено на поддержание чистоты дорожного покрытия, что напрямую влияет на безопасность движения и экологическую обстановку в городе.

3.1. Поливочно-моечные машины

Поливочно-моечные машины (рис. 10) предназначены для мойки и полива дорожных покрытий с твердым покрытием, а также для поливки газонов и зеленых насаждений. Мойка позволяет удалить пыль, грязь и мелкий мусор, а полив в жаркую погоду снижает температуру асфальта и увлажняет воздух. Многие модели могут использоваться как вспомогательные средства при тушении пожаров, подавая воду из цистерны. Часто они оснащаются дополнительным оборудованием, например, передней или межбазовой подметальной щеткой.

Рисунок 10 – Поливочно-моечная машина КО-713 на шасси ЗИЛ-4333

Долгое время в странах СНГ были широко распространены машины ПМ-130Б на базе ЗИЛ-130. Современный парк базируется на шасси КамАЗ, МАЗ, ЗИЛ и других производителей. Классификация данной техники представлена на рисунке 11.

Рисунок 11 – Классификация поливочно-моечных машин

Гидравлическая система (рис. 12) включает цистерну 10, водяной насос 5 (обычно центробежного типа), систему всасывающих 6 и нагнетательных 2 трубопроводов, а также рабочие органы – моечные (поливочные) насадки 1 (сопла). Заполнение цистерны водой может производиться как от гидранта водопроводной сети, так и самовсасыванием из открытого водоема. Управление подачей воды и изменением угла сопел осуществляется дистанционно из кабины водителя.

Рисунок 12 – Гидравлическая схема поливочно-моечной машины: 1 – моечные насадки; 2 – нагнетательная линия; 3 – манометр; 4 – вентиль; 5 – насос; 6 – всасывающая линия; 7 – заборная труба; 8 – центральный клапан; 9 – фильтр; 10 — цистерна

3.2. Подметально-уборочные машины

Подметально-уборочные машины (рис. 13) предназначены для механизированной очистки дорог, площадей и тротуаров от пыли, песка, листвы и мелкого мусора (смёта), сбора этого смёта в специальный бункер и его транспортировки к месту выгрузки. Ключевой особенностью всех современных машин этого типа является наличие системы пылеподавления (обеспыливания), как правило, на основе распыления воды.

Рисунок 13 – Подметально-уборочная машина ПУМ-93

Классификация этих машин довольно обширна (рис. 14) и учитывает принцип действия, тип щеток, способ транспортировки смёта в бункер и тип базового шасси.

Рисунок 14 – Классификация подметально-уборочных машин

В качестве рабочих органов используются щетки трех основных типов (рис. 15): цилиндрические (основные), конические или лотковые (для выметания мусора от бордюров) и ленточные (встречаются реже).

Рисунок 15 – Типы щеток: а) цилиндрическая (1 – сплошная; 2 – метелка; 3 – пучок); б) коническая (лотковая); в) ленточная

Механические подметально-уборочные машины

В машинах этого типа, таких как ПУМ-93 (рис. 16), смёт собирается и транспортируется в бункер с помощью механических узлов: щеток, конвейеров, транспортеров.

Рисунок 16 – Схема работы машины ПУМ-93: 1 – цилиндрическая щетка; 2 – винтовой конвейер; 3 – скребковый транспортер; 4 – лотковая щетка; 5 – форсунки обеспыливания; 6 – кузов; 7 – бак для воды

Рабочий процесс ПУМ-93 выглядит следующим образом: две боковые лотковые щетки 4 подметают мусор от краев проезжей части к центру машины. Там он подхватывается основной цилиндрической щеткой 1 и забрасывается на винтовой конвейер (шнек) 2. Шнек перемещает смёт к центру, где он попадает на наклонный скребковый транспортер 3, который поднимает его и сбрасывает в бункер-мусоросборник 6. Система увлажнения с форсунками 5 подает воду в зону работы щеток для подавления пыли.

Привод всех рабочих органов осуществляется от КОМ базового автомобиля через сложную кинематическую схему (рис. 17), включающую карданные валы, редукторы и цепные передачи, а также гидравлическую систему для подъема/опускания щеток и привода гидромоторов.

Рисунок 17 – Кинематическая схема машины ПУМ-93: 1 – коробка отбора мощности; 2 – предохранительная муфта; 3 – раздаточный редуктор; 4 — конический редуктор: 5 – цилиндрическая щетка; 6 – шнек винтового конвейера; 7 – скребковый транспортер; 8 – водяной насос; 9 – масляный насос

Вакуумные и вакуумно-подметальные машины

Это более современный и эффективный тип уборочной техники. Вакуумно-подметальные машины (рис. 18) сочетают в себе механическую очистку щетками и пневматический подбор смёта.

Рисунок 18 – Вакуумно-подметальная машина КО-316А

Принцип работы вакуумной системы (рис. 19) следующий: лотковые и цилиндрическая щетки сметают мусор к заборному соплу. Мощный вентилятор 5 создает в системе сильное разрежение. Поток воздуха подхватывает смёт и по всасывающему рукаву 4 транспортирует его в герметичный бункер-циклон 1. Внутри бункера скорость воздушного потока резко падает, он ударяется об отбойный лист 2, и тяжелые частицы смёта под действием силы тяжести и инерции оседают на дно. Окончательная очистка воздуха от мелкой пыли происходит при прохождении через сетчатый фильтр 3, после чего очищенный воздух через вентилятор и выпускной патрубок 6 выбрасывается в атмосферу.

Рисунок 19 – Схема работы вакуумной системы: 1 – бункер-циклон; 2 – отбойный лист; 3 – сетка; 4 – всасывающий рукав; 5 – вентилятор; 6 – выпускной патрубок

Наиболее передовыми являются подметально-уборочные машины струйного действия с рециркуляцией воздуха (рис. 20). В них отработанный и очищенный воздух не просто выбрасывается, а по отводному каналу 9 подается обратно в зону уборки, создавая направленный воздушный поток, который помогает сдувать мусор к всасывающему раструбу 2. Это позволяет значительно снизить выбросы пыли в атмосферу (до 70% воздуха используется повторно) и повысить качество уборки. Кроме того, рециркулирующий воздух нагревается, что дает возможность эксплуатировать машину при отрицательных температурах (до -5 °С).

Рисунок 20 – Подметально-уборочная машина струйного действия: 1 – лотковая щетка; 2 – раструб; 3 – ролик; 4 – всасывающий рукав; 5 – кузов; 6 – сито; 7 – вентилятор; 8 – двигатель; 9 – отводной канал

4. Машины для содержания дорог в зимний период

Зимнее содержание дорог является одной из самых сложных и ресурсоемких задач коммунальных служб. Оно включает в себя борьбу со снегом и гололедом для обеспечения бесперебойного и безопасного движения транспорта.

4.1. Машины для распределения противогололедных материалов (ПГМ)

Распределители технологических материалов (также известные как пескоразбрасыватели) предназначены для равномерного распределения по поверхности дорожного покрытия различных ПГМ: пескосоляной смеси, технических солей (хлоридов натрия, кальция, магния) или современных жидких и гранулированных реагентов.

Оборудование для распределения ПГМ чаще всего выполняется в виде съемного модуля (рис. 21, а), который может устанавливаться в кузов самосвала (рис. 21, в) или непосредственно на раму шасси (рис. 21, б). Это позволяет использовать базовый автомобиль для других нужд в летний период.

а)

б)

в)

Рисунок 21 − Пескоразбрасыватели: а) общий вид; б) в составе автомобиля; в) в самосвальном кузове

Конструкция у большинства моделей схожа. Кузов имеет V-образную форму с наклонными стенками для обеспечения сползания материала. Сверху он закрыт решеткой для отсева крупных комков. По дну кузова проходит транспортер (ленточный или скребковый), который подает ПГМ к заднему борту. Там через дозирующий шибер материал высыпается на горизонтально вращающийся разбрасывающий диск с лопатками. За счет центробежной силы материал равномерно распределяется по дороге. Современные системы управления позволяют автоматически регулировать плотность посыпки в зависимости от скорости движения автомобиля.

4.2. Снегоуборочные машины

Снегоуборочная техника подразделяется на три основные группы: снегоочистительные (сдвигают или отбрасывают снег), снегопогрузочные (собирают снежные валы в самосвалы) и снегоплавильные (радовляют снег на месте).

Снегоочистительные машины

Предназначены для патрульной очистки дорог от свежевыпавшего снега. По принципу работы делятся на плужные (с пассивным рабочим органом) и роторные (с активным рабочим органом).

Плужные снегоочистители используют отвал (плуг), устанавливаемый в передней части машины. Отвалы бывают одноотвальными (рис. 22, а), сдвигающими снег в одну сторону, и двухотвальными (рис. 22, б), формирующими валы по обеим сторонам.

Рисунок 22 – Схемы плужных снегоочистителей: 1 – базовая машина; 2 – рабочий орган

Для защиты отвала и рамы автомобиля от повреждений при наезде на препятствия (люки, бордюры) нижняя кромка оснащается резиновым или полиуретановым ножом 7 (рис. 23) или подпружиненными секциями. Часто плужные снегоочистители являются частью комбинированных дорожных машин и работают в паре с межбазовой подметальной щеткой 3, которая зачищает остатки снега после прохода отвала.

Рисунок 23 – Плужный снегоочиститель в составе комбинированной дорожной машины: 1 – поворотный плужный отвал; 2 – гидропривод подъема плуга; 3 − подметальная щетка; 4 – толкающая рама; 5 – сцепная рама; 6 – поворотная рама; 7 – резиновый нож

Для загородных трасс применяют скоростные снегоочистители (рис. 24), рабочая скорость которых достигает 40-60 км/ч. Их передний отвал 3 имеет особую аэродинамическую форму, которая позволяет отбрасывать снег на большое расстояние за пределы обочины. Часто они дополнительно оснащаются боковым отвалом 1 для увеличения ширины очищаемой полосы.

Рисунок 24 – Скоростной плужный снегоочиститель: 1 – боковой отвал; 2 – базовый автомобиль; 3 – передний отвал

Роторные снегоочистители применяются для уборки больших объемов снега, расчистки заносов и перекидки снежных валов. Их рабочий орган — ротор (метатель), вращающийся с частотой 300−500 об/мин. По типу питателя (органа, подающего снег к ротору) они делятся на плужно-роторные, шнеко-роторные и фрезерно-роторные (рис. 25).

Рисунок 25 – Схемы рабочего процесса роторных снегоочистителей: 1 — снежная масса; 2 – направляющая улитка; 3 – ротор; 4 – плуг; 5 – шнек; 6 – винтовая фреза; 7 – фрезерный питатель

• Плужно-роторный (рис. 25, а, рис. 26): Снег подгребается отвалами к ротору.
• Шнеко-роторный (рис. 25, б, рис. 27): Два горизонтальных шнека измельчают снежный вал и подают его к центрально расположенному ротору. Это самая распространенная схема.
• Фрезерно-роторный (рис. 25, в, г, рис. 29): Фрезерный барабан или питатель эффективно измельчает даже плотный, слежавшийся и обледеневший снег.

Рисунок 26 − Плужно-роторный снегоочиститель ОРС-29

Конструкция шнеко-роторного снегоочистителя ДЭ-210 (рис. 27) предусматривает установку отдельного мощного дизельного двигателя 7 в задней части платформы, который используется как для привода шасси, так и для привода рабочего оборудования 1.

Рисунок 27 – Шнеко-роторный снегоочиститель ДЭ-210: 1 – рабочий орган; 2 – подвеска рабочего органа; 3 – трансмиссия рабочего органа; 4 – система обогрева; 5 – фара; 6 – система гидромоторов; 7 – двигатель; 8 – сигнальный маячок; 9 – подрамник; 10 – капот; 11 – удлинитель рамы; 12 – блок аккумуляторных батарей

Крутящий момент от дизеля 8 (рис. 28) через раздаточный редуктор 5 передается как на трансмиссию автомобиля (коробку передач 11), так и на редуктор 12 рабочего органа, который приводит в движение ротор 2 и шнеки 1.

Рисунок 28 – Кинематическая схема снегоочистителя ДЭ-210: 1 – шнек; 2 — ротор; 3, 4, 6 – насосы; 5 – раздаточный редуктор; 7 – компрессор; 8 – дизель; 9 – ведущий мост; 10 – раздаточная коробка; 11 – коробка передач; 12 – редуктор рабочего органа; 13 – цепная передача

Рисунок 29 – Фрезерно-роторный снегоочиститель КО-705: 1 – выбросная труба; 2 – кожух ротора; 3 – рама рабочего органа; 4 – кожух фрезы; 5 – фреза; 6 – конический редуктор; 7 – ротор; 8 – цилиндрический редуктор

Снегопогрузочные машины

Снегопогрузчики предназначены для погрузки в самосвалы снега, предварительно собранного в валы плужными снегоочистителями. Наиболее распространены снегопогрузчики лапового типа (рис. 30) со скребковым конвейером. Две боковые лапы-питателя подгребают снег из вала к центру и подают его на скребковый транспортер, который поднимает снежную массу и сбрасывает ее в кузов самосвала.

Рисунок 30 – Снегопогрузчик лаповый СнП-17

Снегоплавильные машины

Снегоплавильные установки (стационарные или мобильные) – это альтернатива вывозу снега на полигоны. Они позволяют растапливать снег непосредственно в городе, а талую воду сбрасывать в ливневую канализацию. Это сокращает транспортные расходы и экологическую нагрузку.

Мобильная установка УМС-М1000 (рис. 31, а) монтируется на автомобильном шасси. Снег загружается в бункер фронтальным погрузчиком. Источником тепла служит дизельный водогрейный котел. Горячие газы проходят через теплообменники, нагревая талую воду, которая, в свою очередь, интенсивно плавит загружаемую снежную массу. Установки серии ОСА-20 (рис. 31, б) используют схожий принцип.

а)

б)

Рисунок 31 – Снегоплавильные машины: а) УМС-М1000; б) ОСА-20

5. Комбинированные дорожные машины (КДМ)

Учитывая ярко выраженный сезонный характер большинства дорожных работ, наиболее экономически целесообразным решением для многих хозяйств является использование комбинированных дорожных машин (КДМ). Их ключевое преимущество — возможность использования одного и того же автомобильного шасси круглый год благодаря быстрой смене навесного оборудования.

В летний период КДМ (рис. 32) оснащаются цистерной и системой для мойки и полива дорог, а также подметальными щетками. На зимний период поливомоечное оборудование демонтируется, а на его место устанавливается бункер для распределения ПГМ. Кроме того, спереди монтируется плужный снегоочистительный отвал.

а)

б)

в)

Рисунок 32 – Комбинированные дорожные машины: а) МДК-433362; б) КО-829Б; в) МКДУ-1

Набор сменного оборудования для современной КДМ может быть очень широким (рис. 33), включая различные типы отвалов (поворотный 9, скоростной 11, грейдерный 10), щеток (основная 8, передняя 14, для мойки ограждений 13), поливомоечную цистерну 1 и кузов пескоразбрасывателя 4.

Рисунок 33 − Схема комплектации комбинированной дорожной машины КО-829Б: 1 − поливомоечная цистерна; 2 − решётка; 3 − механизм привода разбрасывающего диска; 4 − кузов пескоразбрасывателя; 5 − боковой отвал; 6 − плита монтажная; 7 − навеска; 8 − щётка подметальная основная; 9, 11, 12 – плужные отвалы (соответственно поворотный, скоростной и комбинированный); 10 − грейдерный отвал; 13 − щётка для мойки обстановки дорог; 14 − щётка подметальная передняя

Современные КДМ, как МКДС-3010 (рис. 34), оснащаются высоконапорным моечным оборудованием, системами для распыления жидких реагентов, а их цистерны изготавливаются из композитных материалов, устойчивых к коррозии.

Рисунок 34 – Комбинированная дорожная машина МКДС-3010

Сравнение специализированной и комбинированной техники

Выбор между узкоспециализированной машиной и КДМ зависит от масштабов хозяйства, климатических условий и экономических возможностей. Ниже приведена сравнительная таблица их ключевых характеристик.

Критерий	Специализированная машина	Комбинированная дорожная машина (КДМ)
Первоначальная стоимость	Ниже для одной единицы, но выше для полного парка (летняя + зимняя).	Выше для одной единицы (шасси + несколько комплектов оборудования).
Универсальность	Низкая (выполняет только одну функцию).	Высокая (использование круглый год).
Сезонный простой	Высокий (например, поливомоечная машина простаивает зимой).	Минимальный (простой только на время смены оборудования).
Эффективность выполнения основной задачи	Максимальная (конструкция оптимизирована под одну операцию).	Высокая, но может незначительно уступать узкоспециализированным аналогам.
Затраты на содержание парка	Выше (необходимо обслуживать большее количество шасси).	Ниже (одно шасси, один двигатель, несколько комплектов навески).
Оптимальное применение	Крупные города с большим объемом однотипных работ, где техника работает непрерывно.	Малые и средние города, сельские поселения, подрядные организации.

6. Специальные автомобили для ремонта и разметки дорог

Поддержание дорожного покрытия в нормативном состоянии требует своевременного ремонта и обновления разметки. Для этих целей используется отдельный класс узкоспециализированной техники.

6.1. Машины для ремонта дорожных покрытий

Эта группа машин выполняет широкий спектр работ: от подготовки поврежденного участка до укладки и уплотнения нового асфальтобетона.

Асфальторазогреватели (рис. 35) предназначены для локального разогрева асфальтобетонного покрытия методом инфракрасного излучения. Это позволяет «омолодить» старый асфальт и использовать его повторно при ямочном ремонте без швов, что повышает качество и долговечность заплатки.

Рисунок 35 – Асфальторазогреватель ДЭ-2: 1 – базовое шасси автомобиля; 2 – кузов; 3 – газобаллонная установка; 4 – газопровод; 5 – электрооборудование; 6 – гидрооборудование; 7 – механизм подъема блока горелок; 8 – блок горелок

Автобитумовозы (рис. 36) и автогудронаторы (рис. 37) служат для транспортировки и распределения битумных материалов (битум, битумная эмульсия). Автобитумовоз — это, по сути, термос-цистерна для перевозки горячего битума. Автогудронатор дополнительно оснащен системой точного дозированного розлива вяжущего материала через распределительную рейку с форсунками.

Рисунок 36 – Автобитумовоз ДС-138Б на шасси КАМАЗ-65115

Рисунок 37 – Автогудронатор ДС-142Б на шасси КАМАЗ-65115

Машины для ямочного ремонта (ремонтеры) представляют собой комплексные агрегаты, позволяющие выполнить весь цикл работ одной машиной. Ремонтер «Тайфун» (рис. 38) использует струйно-инъекционный метод: яма продувается сжатым воздухом, обрабатывается битумной эмульсией, а затем заполняется щебнем, который на лету смешивается с эмульсией. Этот метод не требует предварительной обрубки краев ямы и уплотнения.

Рисунок 38 – Дорожный ремонтер «Тайфун»

Ремонтеры-автотермосы, такие как HYDROG TR-4H (рис. 39), предназначены для работы с горячей асфальтобетонной смесью. Они оснащены термоизолированным бункером с системой подогрева, что позволяет сохранять рабочую температуру смеси в течение длительного времени.

Рисунок 39 – Дорожный ремонтер-автотермос HYDROG TR-4H

Рисунок 40 – Дорожный ремонтер ЭД-105.1 на шасси КамАЗ-65115

Для поверхностной обработки дорог предназначены битумощебнераспределители (рис. 41), которые за один проход выполняют розлив битума и россыпь щебня с последующей прикаткой.

Рисунок 41 – Битумощебнераспределитель ДС-180

6.2. Маркировочные машины

Маркировочные машины предназначены для нанесения дорожной разметки, которая является важнейшим элементом организации и обеспечения безопасности дорожного движения. Требования к разметке, ее геометрии и световозвращающим свойствам строго регламентированы, например, в ГОСТ Р 51256-2018 «Технические средства организации дорожного движения. Разметка дорожная. Классификация. Технические требования».

Классификация маркировочных машин (рис. 42) осуществляется по типу используемого материала (краска, термопластик, холодный пластик), способу его нанесения (пневматический, безвоздушный) и типу шасси.

Рисунок 42 – Классификация маркировочных машин

Современная машина «Шмель-11А» (рис. 43) использует безвоздушный (бескомпрессорный) способ нанесения быстросохнущих красок, что обеспечивает четкие края линии. Одновременно с краской наносятся светоотражающие стеклошарики. Система «Видеомаркер» помогает оператору точно следовать старой разметке или предварительно нанесенной «пилотной» линии.

Рисунок 43 – Маркировочная машина «Шмель-11А»

Универсальные машины, как ДЭ-21М (рис. 44), могут работать с разными материалами благодаря сменным платформам: одна для нанесения краски, другая — для горячего термопластика.

а)

б)

Рисунок 44 – Маркировочная машина ДЭ-21М: а) с оборудованием для нанесения красок; б) с оборудованием для нанесения термопластика

Схема оборудования для нанесения краски (рис. 45) включает бак для краски 5, компрессор, рабочий орган 9 с форсунками и ограничительными дисками. Система управления позволяет наносить линии различной конфигурации (сплошные, прерывистые).

Рисунок 45 – Схема маркировочной машины ДЭ-21М в комплектации для нанесения лакокрасочных материалов: 1 – визирное устройство; 2 – базовое шасси; 3 – привод компрессора; 4 – трансмиссия; 5 – бак для краски; 6 – пульт управления; 7 – платформа; 8 – электрооборудование; 9 – рабочий орган; 10 – бак для растворителя

Оборудование для нанесения термопластика (рис. 46) включает котел 5 для разогрева материала до рабочей температуры (180-220°C) и специальный рабочий орган-маркер 12 (экструдер или каретка), который наносит расплавленную массу на дорожное покрытие.

Рисунок 46 – Схема маркировочной машины ДЭ-21М в комплектации для нанесения термопластических материалов: 1 – визирное устройство; 2 – базовое шасси; 3 – ЗИП; 4 – трансмиссия; 5 – котел для разогрева термопластика; 6 – коллектор; 7 – блок управления; 8 – пульт управления; 9 – сиденье оператора; 10 – платформа; 11 – измерительный орган; 12 – маркер; 13 – система теплоносителя

Интересные факты о коммунальной технике

• Первый механический дворник: Первый патент на машину для подметания улиц был выдан в 1849 году в США Чарльзу Бруксу. Его машина использовала систему щеток и конвейеров, приводимых в движение от колес повозки.
• Эффект «Rotopress»: Мусоровозы с вращающимся барабаном (типа FAUN Rotopress) не только уплотняют, но и частично перемалывают и перемешивают отходы, что может способствовать ускорению их дальнейшего разложения на полигоне.
• «Умный» мусоровоз: Современные мусоровозы все чаще оснащаются системами GPS/ГЛОНАСС-мониторинга, датчиками веса для контроля загрузки и RFID-считывателями для автоматического учета опорожненных контейнеров. Это позволяет оптимизировать маршруты и контролировать вывоз мусора в режиме реального времени.
• Снег как ресурс: В некоторых скандинавских странах талую воду, полученную на снегоплавильных станциях, после очистки используют в системах технического водоснабжения, экономя питьевую воду.
• Рекордная производительность: Мощные роторные снегоочистители, используемые для расчистки горных перевалов или аэродромов, способны отбрасывать до 5000 тонн снега в час на расстояние до 30-40 метров.

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

В чем принципиальное отличие вакуумной уборочной машины от механической?

Механическая машина собирает мусор щетками и подает его в бункер конвейером. Она хорошо справляется с крупным мусором, но поднимает много пыли. Вакуумная машина всасывает мусор потоком воздуха, что позволяет эффективно собирать мелкие частицы и пыль, обеспечивая более высокое качество уборки.

Почему комбинированные дорожные машины (КДМ) так популярны?

Их популярность обусловлена экономической эффективностью. Покупка одного шасси и нескольких комплектов навесного оборудования обходится дешевле, чем приобретение и содержание полноценного парка узкоспециализированной летней и зимней техники. Это особенно актуально для небольших городов и муниципалитетов.

Какие существуют экологические альтернативы дорожной соли?

В качестве альтернатив используют гранитную или мраморную крошку (обеспечивает сцепление, может собираться и использоваться повторно), а также современные жидкие реагенты на основе формиатов (солей муравьиной кислоты) или ацетатов, которые менее агрессивны к металлу, бетону и окружающей среде.

Что такое «мультилифт»?

Это крюковая погрузочно-разгрузочная система, устанавливаемая на грузовое шасси. Она позволяет автомобилю самостоятельно снимать с себя и устанавливать различные сменные кузова и контейнеры (бункеры для мусора, цистерны, платформы), что делает одну машину многофункциональной.

Каковы главные тенденции в развитии коммунальной техники?

Основные тренды — это переход на экологичные виды топлива (газомоторное, электричество), повышение уровня автоматизации (системы помощи оператору, беспилотные технологии), внедрение телематических систем для «умного» управления парком и повышение многофункциональности машин.

Заключение

Коммунальная техника является неотъемлемой частью современной городской экосистемы. От ее надежности, производительности и технологического уровня напрямую зависят комфорт, безопасность и санитарное благополучие миллионов людей. Рассмотренное многообразие машин демонстрирует, насколько сложными и комплексными являются задачи по содержанию городской инфраструктуры.

Перспективы развития отрасли тесно связаны с глобальными трендами на цифровизацию, автоматизацию и экологичность. В ближайшем будущем мы увидим появление полностью электрических коммунальных машин, беспилотных уборочных комплексов, интегрированных в системы «умного города», и широкое применение технологий искусственного интеллекта для планирования маршрутов и предиктивного обслуживания техники. Эти инновации позволят не только повысить эффективность коммунальных служб, но и сделать наши города еще чище, безопаснее и комфортнее для жизни.

Нормативные документы

1.  ГОСТ 31544-2012 «Машины для городского коммунального хозяйства и содержания дорог. Специальные требования безопасности».
2. ГОСТ Р 51256-2018. Технические средства организации дорожного движения. Разметка дорожная. Классификация. Технические требования.
3. ГОСТ Р 59483–2021 «Колесные транспортные средства. Термины и определения».
4. Технический регламент Таможенного союза ТР ТС 018/2011 «О безопасности колесных транспортных средств».
5. Федеральный закон «Об отходах производства и потребления» от 24.06.1998 N 89-ФЗ.

Рекомендуемая литература

1. Васильев А. П. Эксплуатация автомобильных дорог: Учебник для вузов. В 2 т. — М.: Академия, 2010.
2. Котляр Я.М., Костюков В.Н. Строительные и дорожные машины. — Омск: СибАДИ, 2008.
3. Машины для городского хозяйства: Справочник / Под ред. А.Н. Никитина. — М.: Машиностроение, 2005.