Вы здесь

Система очистки обуви

Система очистки обуви
Задача: 
Разработать систему очистки обуви от грязи для общественных мест.
Система очистки обуви предназначена для установки с крупных магазинах и торговых центрах, медицинских и прочих учреждениях, где предъявляются повышенные требования к чистоте помещений.
 
Система очистки обуви. Один из типичных примеров.

Система очистки обуви. Один из типичных примеров.

 

Некоторое время назад мы занимались разработкой конструкции системы автоматической очистки подошвы обуви для одной начинающей компании. Такие аппараты существуют в мире достаточно давно, много лет активно используются в Европе. Суть устройства очень проста – при прохождении человека срабатывает датчик, который запускает очистные валы аппарата. Валы с влажными щетками начинают вращаться, в этот момент на поверхность наступает нога человека, в обуви. Вращающиеся щетки протирают подошву в момент контакта. При достаточно быстрой вращения валов и большой длине аппарата человек может просто идти, не останавливаясь, а его ноги будут очищаться. Это очень полезно при входе в торговые центры, медицинские учреждения и другие места, где важна чистота и собирается большое количество людей. На очистку помещений и мытье полов в подобных заведениях ежегодно тратиться значительное количество средств. Устройства подобной конструкции позволяют снять часть этих вопросов и при разумном использовании сэкономить средства на очистку помещений.  

Система очистки обуви Общая схема одного из вариантов расположения валов

Система очистки обуви
Общая схема одного из вариантов расположения валов

 

Аппараты данной конструкции производятся в Европе. В нашей работе основной целью была разработка простой и эффективной конструкции, преимущественно из стандартных узлов, максимально простую в производстве, с обеспечением минимальной себестоимости. В результате разработана конструкция, рабочая конструкторская документация для производства устройства, изготовлен макет. В процессе разработки было рассмотрено бесчисленное множество разных вариантов компоновки устройства, расположения узлов друг относительно друга, а также несколько вариантов конструкции каждого узла, для выбора оптимальных решений.

Система очистки обуви

Система очистки обуви. Один из первых вариантов компновки с ременной передачей.

 

В целом, довольно многое в данной конструкции будет завесить от места установки. Местоположение двигателя может варьироваться, он может быть установлен с боковой стороны или с торцевой. В качестве передаточного звена к очистным валам также может быть использовано несколько вариантов, от зубчатой до цепной передачи. Каждый из вариантов имеет как преимущества, так и значительные недостатки. Например, при использовании зубчатой передачи повышаются требования к точности установки, а также точное изготовление самих зубьев, в которые при недостаточной изоляции может попадать грязь. Как показала практика, ременная передача лишена этих недостатков, и в целом, несмотря на шум, гораздо лучше подходит для подобных устройств.

Система очистки обуви. Общая схема вала с посадочными местами.

Система очистки обуви. Общая схема вала с посадочными местами.

 

При расчете мощности двигателя очень важно учитывать сопротивление ворса вала при контакте с поверхностью, а также контакта между ворсом разных валов при из близком расположении друг к другу. В процессе тестирования макета данному при первых запусках не хватало мощности двигателя в связи с высоким сопротивлением ворса при близком расположении валов.

Система очистки обуви. Один из способов компоновки очистного вала. Как показала практика, в данном варианте чрезмерно избыточная плотность расстановки отверстий.

Система очистки обуви. Один из способов компоновки очистного вала.
Как показала практика, в данном варианте чрезмерно избыточная плотность расстановки отверстий.

 

В качестве очистного вала со щетками могут быть использованы пластиковые или металлические трубки с набивкой ворсом через нарезные отверстия. Также могут быть использованы наборные валы, собранные из двух, трех или четырех сегментов с фиксацией ворса между сегментами при сборке. В случае набора ворса через отверстия вал получается достаточно большого размера и массы, в связи с технологией набивки на оборудовании. Наборный вал из сегментов при этом значительно сложнее в производстве, так как он требует практически ручной работы при сборке устройства.

Система очистки обуви. Конструкция дозатора

Система очистки обуви. Конструкция дозатора

 

Для повышения эффективности очистки в аппарате предусмотрен бачок очистной жидкости с дозатором. В качестве бака для очистной жидкости может быть использован простой бак стеклоочистителя от автомобиля марки «Лада». Что особенно важно, в данном баке есть встроенный измеритель уровня, сигнал от которого можно выводить на внешнюю аппаратуру в качестве источника оповещения об окончании очистного вещества.

 
Система очистки обуви. Конструкция дозатора

Система очистки обуви. Конструкция дозатора

 

В качестве дозатора можно использовать любые стандартные дозирующие устройства, либо разработать оригинальное, с возможностью установки сменных картриджей. Это в свою очередь может стать, по аналогии с картриджами для принтеров, основным источником дохода при обслуживании устройств данного типа.


Система очистки обуви. Бачок стеклоочистителя в качестве емкости.

 

В торцах конструкции предусмотрены места для ввода и вывода воды для подключения к системе водоснабжения, также предусмотрено место для установки насоса. Это необходимо для внутренней очистки валов внутри аппарата, а также придает валам возможность влажной очистки, что позволяет повысить общую эффективность работы устройства.

 
Система очистки обуви. Один из вариантов компновки с зубчатой передачей.

Система очистки обуви. Один из вариантов компновки с зубчатой передачей.

 

Макетный аппарат произведен на одном из предприятий в городе Тула. В настоящее время ведется дальнейшее развитие конструкции данного устройства и подготовка к производству.

 

Алексей Карфидов 60