Echipament Tehnic Pentru Combaterea Poleiului pe Timp de Iarna

Introducere

Lucrarea de față își propune să prezinte principalele aspecte teoretice și practice în legătură cu planul complex de prevenire și combatere a poleiului și înzăpezirii prin analiza procesului de lucru al sistemelor de mașini angajate în degajarea zăpezii și îndepărtarea poleiului pe timpul iernii.

Conținutul lucrării prezintă problematica utilizării echipamentelor, uneltelor și materialelor adecvate pentru a putea implementa un plan de deszăpezire avansat care să acopere toate aspectele ce țin de eficiența timpului, efortului și costurilor și în același timp să poată fi adaptat unor condiții de vreme neașteptate.În acest sens, lucrarea este împărțită în trei părți principale: analiza activităților de deszăpezire și combatere a poleiului, studiu de caz privind planul de deszăpezire a unei localități și analiza procesului de lucru al echipamentelor utilizate pentru îndepărtarea zăpezii și pentru răspândirea materialelor chimice și antiderapante.

Prima parte abordează studiul documentar privind stadiul de rezolvare a temei pe plan mondial și în țară, prin tratarea aspectelor teoretice privind descrierea proprităților fizico-mecanice ale zăpezii degajate de pe drumurile publice, a operațiilor specifice deszăpezirii și îndepărtării poleiului, a factorilor care influențează eficiența deszăpezirii și modul de apariție a gheții și poleiului prin urmărirea organizării comandamentului de iarnă pentru o localitate sau zonă de lucru, ceea ce implică, pe de o parte analiza procesului de deszăpezire în funcție de normativele în vigoare și a formațiilor de utilaje corespunzătoare, precum și modul de combatere a lunecușului.

În cea de-a doua parte, respectiv partea practică a lucrării, se analizează organizarea activităților de deszăpezire a arterelor de circulație din municipiul Mioveni prin descrierea planului de deszăpezire local. Astfel, am calculat lungimea traseelor și suprafața totală de deszăpezire, necesarul de utilaje raportat la nivelul de deszăpezire al orașului și necesarul de material antiderapant- calculul tehnic privind timpul de acționare pe trasee și calculul distanțelor de dispunere a depozitelor de material antiderapant. Am realizat și un calcul economic și tehnologic privind necesarul de utilaje și materiale pentru o parcare a orașului, analizând raportul cost-profit.

Ultima parte prezintă utilajele caracteristice sezonului de iarnă, cu accent pe pulverizatoare și mașini pentru combaterea poleiului, propunerea de soluții similare și justificarea tehnico-economică a acesteia. Pentru soluția aleasă s-a prezentat analiza procesului de lucru și s-au realizat calculele paramentrilor principali de lucru. În final sunt prezentate normele tehnice de exploatare a echipamenelor prezentate, precum și cerințele ergonomice și norme de tehnica securității muncii.

Punctul forte al acestei lucrări este constituit de analiza unui caz concret, practic al unui plan de deszăpezire în scopul creării unor conexiuni cu modul de lucru real, cu documentație specifică și contact cu persoanele care activează în acest domeniu.

În concluzie, prin această lucrare am încercat să subliniez importanța dezvoltării unui plan de deszăpezire durabil prin concentrarea atenției pe echipamentele specifice de lucru, deoarece asigurarea calității procesului analizat se face prin cunoașterea aspectelor tehnice ale sistemelor de mașini pentru deszăpezire și combatere a poleiului.

1. Studiu documentar

1.1 Stadiul de rezolvare a temei pe plan mondial și în țară

De mai mult de 100 de ani, concepția umană s-a dedicat dezvoltării unor modalități din ce în ce mai avansate de a îndepărta zăpada o dată cu sosirea anotimpului rece. Dacă în trecut aceasta era privită ca un motiv de bucurie, constituind un fenomen natural ce apare și este îndepărtat în funcție de condițiile de vreme, acum toate resursele din acest spectru se concentreaza pe implementarea unor soluții din ce în ce mai performante pentru servicii inteligente de îndepărtare a zăpezii.

În timpul iernii datorită temperaturilor scăzute și a ninsorilor, circulația pe arterele pricipale, dar mai ales zonele mai puțin circulate, și pe pistele aeroporturilor devine impracticabilă, datorită depunerii zăpezii și a formării poleiului. Asfel, este necesară deszăpezirea carosabilului și împrăștierea materialelor antiderapante. Măsurile adoptate variază în funcție de gradul de înzăpezire.

Gradul de înzăpezire reprezintă etalon sau criteriu pentru aprecierea felului în care se produce înzăpezirea. Este influențat de configurația profilului transversal al drumului, poziția drumului față de direcția vântului, tăria vântului (viteza), volumul de precipitații. Exprimă,de regulă, pericolul de înzăpezire prin factorii care îl determină, dar și înzăpezirea produsă la un anumit moment din timpul iernii, [1].

Zăpada se poate depune pe carosabil prin ninsoare liniștită sau prin viscolire.La grosimi ale stratului de zăpadă afânată până la 10 cm, autovehiculele sunt nevoite să-și reducă viteza până la 15 km/h, la grosimi de 10-25 cm se pun lanțuri la roțile motoare, iar la straturi de zăpadă de peste 25 cm, circulația, practic, se întrerupe.Combaterea înzăpezirii datorate viscolului se poate face pe două căi:prin măsuri constructive precum înălțarea platformei față de terenul înconjurător sau adoptarea de taluzuri line în debleu, cunoscut fiind faptul că sectoarele de drum în rambleu cu înălțimea de 0,5-12 m sunt neînzăpezibile, iar debleurile foarte mici sau cele foarte adânci nu se înzăpezesc deoarece ,depresiunea curenților de aer fiind insuficientă, nu se formează vârtejuri și prin dispozitive de protecție contra înzăpezirilor-crearea de obstacole în calea vântului pentru oprirea zăpezii înainte de a ajunge pe platforma drumului, [1].

În prezent, activitatea de deszăpezire este executată pe baza contractului de prestări servicii. Activitatea are caracter temporar, ea fiind prestată numai în cazul căderilor de zăpadă.

Designul de rute pentru controlul zăpezii și a gheții este, probabil, cel mai dificil și complex proces a tuturor problemelor din sectorul public de rutare. În plus față de efectele aleatorii și, de obicei inegal distribuite date de un eveniment de înzăpezire, serviciile trebuie să fie furnizate rapid, echitabil, și în același timp în întreaga rețea.Sarcina este îngreunată de prezența unor obiective multiple și contradictorii din partea inginerilor de întreținere responsabile pentru acest serviciu.Designul rutelor de deszăpezire se adresează din perspectiva obiectivului de optimizare multiplu.

Tendința în această industrie este ca sistemele de mașini pentru deszăpezire de ultimă generație să ofere cel mai ridicat grad de manevrabilitate și performanță în condus. De asemenea, în combinație cu o tehnologie înaltă de control, acestea trebuie să poată fi manipulate în cele mai dure medii de funcționare, mai ales în spații înguste.

Siguranța, calitatea și eficiența trebuie să reprezinte pilonii de bază în construcția acestor sisteme de mașini, ceea ce înseamnă respectarea standardelor de calitate cele mai înalte.

Pe plan mondial, comparativ cu România, tehnnologia și eficiența utilajelor folosite pentru deszăpezit este mai dezvoltată, însă globalizarea a făcut un pas pozitiv în acest sens, existând astăzi în țara noastră proiecte de achiziții foarte importante, scopul fiind de a realiza un proces performant și în timpul iernii să nu apară blocaje care să afecteze circulația sau chiar mai mult, care să obstrucționeze zone de acces importante.

1.2. Studiul proprităților fizico-mecanice ale zăpezii degajate de pe drumurile publice

Descrierea materialului

Zăpada (numită și omăt sau nea) este o formă solidă de precipitație, care este nimic altceva decât apă înghețată, aflată în stare cristalină constând dintr-o multitudine de fulgi de zăpadă. Căderea precipitațiilor sub formă de zăpadă se numește „ninsoare”. Deoarece este compusă din particule mici, zăpada este un material granular. Are o structură deschisă și moale, cu o densitate scăzută. Supusă unei presiuni, densitatea zăpezii poate crește, așa cum se întâmplă de exemplu în straturile inferioare ale unei cantități mari de zăpadă, [8].

Stratul de zăpadă este o parte a criosferei, care își are originile la kryos cuvântul grecesc pentru îngheț. Zăpada este forma de precipitație sub formă de cristale de gheață. Ea își are originea în nori când temperaturile sunt sub punctul de îngheț (0 grade Celsius, sau 32 de grade Fahrenheit), atunci când vaporii de apă din atmosferă se condensează direct în gheață, fără a trece prin etapa de lichid. Odată ce un cristal de gheață s-a format, absoarbe și blochează vapori de apă suplimentari din aerul înconjurător, transformându-se într-un cristal de zăpadă, care apoi va cadea pe pământ.

Fig.1.1. Cristale de zăpadă captate de Kenneth G. Libbrecht, [9]

Zăpada se formează în straturile înalte ale atmosferei. Pentru aceasta trebuiesc îndeplinite trei condiții: vaporii de apă, temperaturi foarte scăzute și particule străine (nisip, praf, cenușă, etc.).Vaporii de apă conținuți în aer se condensează direct în cristale de gheață în jurul particulelor străine în suspensie. Nakaya a demonstrat că forma cristalului de zăpădă depinde de temperatura la care s-a format. Astfel, până la -4°C cristalul are o formă de farfurie hexagonală. Între -4°C și -6°C, apar acele. Coloanele goale se nasc la temperaturi de până la -10°C. Formele cele mai spectaculoase, în formă de steluțe, apar la temperaturi scăzute de -10°C -16°C. Este vorba de cristale cu 6 vârfuri și dendrite. Zăpada reflectă peste 90% dintre razele ultraviolete înapoi în atmosferă. Din acest motiv, persoanele expuse o perioadă îndelungată la lumina reflectată de zăpadă manifestă un disconfort la nivelul ochilor (mâncărimi, lăcrimare intensă etc.) denumit oftalmie (orbirea zăpezii), [9].

În trecut, îndepărtarea zăpezii nu a reprezentat o mare îngrijorare așa cum se întâmplă în zilele noastre. De fapt, adesea, era chiar opusul. În zilele cu vehicule trase de cai, păstrarea zăpezii pe drumurile neasfaltate în timpul lunilor reci era un focus principal."Zapada nu a fost niciodată o amenințare, ci mai degrabă a fost un activ la traficul rutier mediu …".

O suprafață de zăpadă bine conservată era adesea asimilată de mulți agricultori cu un dar de la zei, având acum posibilitatea de a transporta încărcături grele, cum ar fi lemn și pietre pe sănii, cu mai multă ușurinta. Săniile nu au fost elementele de agrement așa cum sunt astăzi, ci echivalentul a modernelor camioane tip de pick-up sau vehicule pe patru roți.

Începând însa cu secolul al 19-lea modul de abordare a depunerii de zăpadă pe drumuri a câpătat o formă similară cu cea pe care o cunoaștem astăzi,iar diferența este uluitoare.

Fig.1.2. Evoluție sisteme pentru deszăpezire, [10]

De-a lungul iernii, ninsorile se acumulează pe sol, unele peste altele, constituind mantia de zăpadă. Mantia este o suprapunere de straturi cu caracteristici cristalogragice, de coeziune, de densitate și saturație în apă diferite. Fiecare dintre acestea, indiferent de grosime, va evolua, se va transforma și se va topi. Aceste metamorfoze se produc sub efectul factorilor mecanici și termici.

Vântul este cel mai cunoscut factor care influențează metamorfoza mecanică. Prin forța sa, vântul transportă cristalele de zăpadă, care lovindu-se, unele de altele, își pierd ramurile cele mai fragile. Pe de altă parte, acest tip de distrugere are loc chiar în cursul ninsorii, când greutatea straturilor superioare rupe ramurile fragile ale cristalelor din struturile inferioare. Metamorfoza termică se caracterizează printr-o temperatură de suprafață, o temperatură la bază, precum și prin grosime. Gradientul de temperatură este raportul dintre diferența de temperatură și grosimea stratului considerat.

; oC /com

TS = temperatura la suprafață;

TB = temperatura la bază;

g = grosime strat.

Când acest gradient este mic (<5°C/m), cristalele de zăpadă se rotunjesc, își reduc talia și se numesc grăunțe fine. Rezultă o coeziune prin fricțiune sau frecare.În prezența unui gradient mijlociu (5-20°C/m) se observă un transfer de materie prin subliminare/congelare pe un ax vertical, de jos în sus.

Aceste cristale poartă numele de grăunțe cu fețe plane.Atunci când gradientul este mare (>20°C/m), efectele metamorfozei sunt exact inverse: se formează unghiuri foarte pronunțate, iar talia grăunțelor rămâne neschimbată sau chiar se mărește. Coeziunea este foarte slabă sau inexistentă. Apa care poate fi prezentă în aceste straturi, fie că provine din ploaie sau topire, are ca efect mărirea taliei grăunțelor de zăpadă, pe măsură ce se desfășoară ciclurile îngheț/dezgheț. Astfel se nasc celebrele pahare sau chiciura de profunzime.

Filozoful și matematicianul francez, Rene Descartes (1596 – 1650) a fost primul care a propus o descriere exactă a morfologiei zăpezii, așa cum poate fi observată cu ochiul liber. În scrierile sale, Descartes descrie formarea de fulgi, coloane cu căciulă și fulgi cu 12 laturi. Grație microscopului, englezul Robert Hooke desenează primii fulgi de zăpadă, în celebra sa carte, „Micrographia” (1665), punând astfel în evidență complexitatea lor.

Dar, fără îndoială, pionierul studiului zăpezii este fermierul american Wilson A. Bentley (1865 – 1931) din Jericho,Vermont. Prima poză a unui fulg de zăpadă datează din 1885. De-a lungul vieții sale, consacrate fotografiei, Bentley a pozat mai mult de 5000 fulgi, fără a întâlni vreodată doi identitic. În 1931, Bentley face publică pasiunea sa pentru fulgii de zăpadă, grație cărții „Snow Crystals”, îmbogățită cu peste 2400 de fotografii alb-negru, [9].

Fig.1.3. Clasificarea generală a fulgilor de zăpadă (Nakaya), [9]

O dată ce cristalele de zăpadă se formează în atmosferă, ele cresc prin absorbția picăturilor de apă din jur. Fulgii de pe care îi vedem acumulați pe un teren, zonă anume sunt de fapt o acumulare a acestor cristale de gheață. În figura 1.4 se poate observa o imagine mărită de cristale de

zăpadă ce a fost capturată la o temperatură scăzută de un microscop electronic de scanare (SEM).

Pseudoculorile frecvent întâlnite în imaginile SEM sunt generate pe calculator, și în acest caz se evidențiază diferitele formațiuni de fulgi.

Fig.1.4.

Cristale de zăpadă, Serviciul de Cercetare Agricolă, Statele Unite

Departamentul de Agricultură, [11]

Deși poate fi prea cald pentru ninge, nu poate fi niciodată prea frig pentru apariția zăpezii. Zăpada poate să apară chiar și la temperaturi incredibil de mici, atâta timp cât există o sursă de umiditate și un mod de a ridica sau a raci aerul. Este adevărat, însă, că ninsorile cele mai abundente apar atunci când există aer relativ cald, aproape de sol, de obicei -9 grade Celsius sau mai cald, deoarece aerul cald poate deține mai mult de vapori de apă.

Prognozarea precipitațiilor sub forma de zăpadă ajută navetiștii și locuitorii din mediul urban să se pregătească pentru condiții meteorologice nefavorabile, și ajută, de asemenea, orașele pentru dezvoltarea unui plan pentru eforturile de deszăpezire.

Tehnicile de prognoză sunt din ce în ce mai bune și continuă să se îmbunătățească. Cu toate acestea, prognoza zăpezii rămâne o provocare dificilă pentru meteorologi. Unul dintre motive este faptul că pentru multe dintre zăpezile mai intense, cea mai grea zăpada cade în benzile surprinzator înguste care apar pe o scară mai mică decât rețeaua și zonele unde prognoza se poate vedea. De asemenea, diferențele extrem de mici de temperatură, care definesc linia de graniță dintre ploaie și zăpadă fac diferențe mari în previziunile averselor de zăpadă.

În activitatea de prognoză meteorologică, cercetătorii folosesc adesea telemetria pentru zăpadă, sau SNOTEL, instrumente de măsurare a cantității apei echivalente pe stratul de zăpadă de căzut.Acest gen de cercetare include, de asemenea, senzori meteorologici.

Ca și caracteristici, zăpada are diametrul particulelor cuprins între 1.8 și 2.1 mm, umiditate 1, masa volumică are valori între 116- 210 kg/m3 iar indicele de stabilitate între 6.8 și 9.8 mm.

Zăpada formată din granule rotunjite are diametrul particulelor între 0.6 – 2 mm, umiditate 1, masa volumică cuprinsă între 340-360 kg/m3 și indicele de stabilitate 2.1 – 4.4. Zăpada formată din granule cu fețe plane are diametrul între 1-2.5 mm, umiditatea 1,masa volumică între 280-290 kg/m3 și indicele de stabilitate cuprins între 2.1 – 4.2.

De exemplu, în România datele istorice arată faptul ca zăpada s-a instalat mult mai devreme decât în intervalul amintit și a persistat până în lunile primăvăratice, iar la munte a ajuns să se observe stratul de zăpadă chiar si în luna iulie,asa cum este relevat și în tabelul 1.1.

Curățirea zăpezii este operațiunea de îndepărtare manuală sau mecanizată a zăpezii în scopul readucerii la capacitatea inițială ( proiectată ) de transport a suprafețelor de circulație.

Acest proces se referă la: curățat manual zăpadă și gheață; curățat mecanic zăpadă cu utilaj cu lamă, cu plug tractat; încărcat și transportat zăpadă și gheață; împrăștiat mecanic materiale antiderapante; împrăștiat manual materiale antiderapante;combaterea poleiului și gheții prin stropire cu soluție de clorură de calciu; combaterea poleiului și gheții prin împrăștiere material antiderapant solid, curățarea gurilor de scurgere.

1.3. Organizarea sectoarelor mecanice pentru asigurarea lucrărilor de deszăpezire

a arterelor de circulație din așezările urbane

Pe parcursul sezonului de iarnă, pentru a menține o bună desfășurare a modului de circulație în trafic, este necesară organizarea de către companiile care se ocupă de salubrizarea zonei respective a unei formații special pregătite ce are un rol principal în îndepărtarea zăpezii de pe partea carosabilă a drumurilor dar și de pe căile pietonale.

În România, organizarea acestor tipuri de activități se va realiza în funcție de condițiile meteo prognozate și de suprafața ce trebuie deszăpezită.

Ministerul Transporturilor a constatat că activitatea de deszăpezire este deficitară din cauza lipsei utilajelor de tip greu, în cazul fenomenelor meteo extreme, și a decis inițierea unui program de achiziții de autofreze.În urma verificărilor, instituția a constatat deficiențe privind starea tehnică a utilajelor aflate în proprietatea firmelor de deszăpezire, diferențe între cantitățile de material antiderapant (sare și nisip) aprovizionate,dar și diferențe între numărul utilajelor existente și numărul utilajelor din programul aprobat.

S-a constatat, de asemenea, că întregul program de deszăpezire este conceput pentru activități de întreținere a drumurilor naționale pe timp de iarnă, în condiții meteo normale. În cazul fenomenelor meteo extreme, activitatea de deszăpezire este deficitară din cauza lipsei utilajelor de tip greu (autofreze).

Pentru soluționarea punctuală a acestei situații, Ministerul Transporturilor a demarat un program de achiziție a unor astfel de utilaje specifice", se arată într-un comunicat al instituției, [3].

Din punct de vedere tehnologic activitatea de deszăpezire comportă mai multe aspecte :

A. Dacă zăpada depusă are o grosime de la 1cm la 5 cm și este afânată se va împrăștia material antiderapant. Timpii de reacție, acționare și reîncărcare sunt cei stabiliti pentru activitatea de combatere a poleiului .

B. Dacă zăpada depusă depășește 5 cm grosime se va efectua operația de pluguire urmată concomitent de operația de împrăștiere material antiderapant. Pe arterele de circulație cu două benzi de circulație sau mai mari în cazul pluguirii se va acționa în tandem cu două autospeciale urmat de împrăștierea materialului antiderapant. Timpii de reacție, acționare și realimentare sunt identici ca și în cazul A .

Viteza de deplasare a autospecialelor este de max.20 km/h. Este posibil ca după operația de pluguire să se formeze o peliculă de zăpada ( apă ) care se poate transforma în timp scurt în polei, de aceea dupa pluguirea zăpezii este indicată împrăștierea de material antiderapant conform consumurilor indicate în normativele specifice.

În ceea ce privește ordinea de intervenție, aceasta trebuie să fie făcută astfel: împrăștiat material antiderapant pe străzile în panta și pe poduri, împrăștiat material antiderapant pe arterele din urgența I, respectiv DN și traficul greu, împrăștiat material antiderapant pe arterele din urgenta II respectiv urgenta III.

În situația în care grosimea zăpezii depășește 5 cm se va trece la curățirea zăpezii fără evacuare (pluguire ) , ordinea de intervenție fiind străzile din urgenta I ( trafic greu și DN ), urgența II, respectiv urgenta III. Se va acționa pe străzile din urgența III numai după ce circulația pe străzile din urgența I și II se desfășoară corespunzător.

Organizarea sectorului mecanic specific perioadei de iarnă

Sectorul mecanic cuprinde totalitatea mecanismelor și utilajelor antrenate în desfășurarea activității de deszăpezire. În acest sens, se pot aminti: frezele de zăpadă, turbofrezele, pulverizatoarele de zăpadă, mașinile de împrăștiat material antiderapant – tractate, purtate, semipurtate sau autopropulsate.

Activitatea de curățare mecanică a căilor publice (străzi, poduri, alei, sensuri giratorii) de zăpadă cu utilaje cu lamă se execută când stratul de zăpadă depășește grosimea de 5 cm. Activitatea se execută prin treceri succesive, începând de la axul drumului spre bordura carosabilului, până la îndepărtarea în totalitate a stratului de zăpadă.

Activitatea se desfășoară ziua sau noaptea în funcție de necesități. Activitatea se va realiza cu utilaje specifice de deszăpezire, care vor fi permanent în stare de funcționare pentru a interveni imediat în situația în care se impune.

1.4. Organizarea comandamentului de iarnă. Organizarea comandamentului de iarnă pentru o localitate sau zonă de lucru

Din componența Comandamentului Central de Iarnă fac parte Comandamentele operaționale ale Companiei Naționale de Autostrăzi și Drumuri Naționale din Romania, ale CFR SA, ale Autorității Navale Române, ale Autorității Aeronautice Civile Romane și ale Autorității Rutiere Române.

Rolul principal al Comandamentelor operaționale este de a prezenta Comandamentului Central de Iarnă anumite programe de măsuri privind asigurarea desfășurarii normale a activităților în perioada de iarnă și alături de dispecerate să centralizeze și să transmită zilnic, către Secretariatul Comandamentului de Iarnă, datele primite de la unitătile din sector, după orarul stabilit și ori de câte ori situatia o va impune.

Secretariatul Comandamentului Central de Iarnă va funcționa în cadrul Companiei Naționale de Autostrăzi și Drumuri Naționale din România.Atribuțiile acestuia constau în organizarea unui sistem operativ de informare între Comandamentul Central de Iarnă și Comandamentele operaționale, prin care vor fi centralizate și datele privind blocarea drumurilor naționale, a căilor ferate, stațiilor de cale ferată, aeroporturilor, porturilor, căilor și canalelor navigabile, precum și alte situații deosebite înregistrate pe căile de comunicații ca urmare a condițiilor meteo nefavorabile și măsurile ce se întreprind pentru desfășurarea normală a circulației și a navigației.

De asemenea, pentru asigurarea unei informări operative și corecte asupra condițiilor de circulație pe drumurile naționale, Comandamentul Central de Iarnă și dispeceratele vor ține permanent legătura, dupa caz, cu dispeceratul Poliției Rutiere și dispeceratele județene ale Poliției Rutiere.În ceea ce privește durata de funcționare a Comandamentului Central de Iarnă, în cazul în care condițiile meteorologice sunt nefavorabile, aceasta se poate prelungi peste termenul inițial stabilit, [5].

1.5. Operații specifice deszăpezirii și îndepărtării poleiului

Descrierea operațiilor și modul de realizare

Operațiile de deszăpezire și combatere a poleiului constau în degajarea drumurilor conform programelor de deszăpezire, întocmite de fiecare primărie și conform prognozei meteo.

Procesul de lucru conține:curățatul zăpezii și al gheții prin îndepărtare totală, încărcatul în mijlocul de transport, transportul la locul de depozitare.

În cazul împrăștierii materialelor antiderapante, procesul de lucru constă în pulverizarea de materiale care să nu afecteze starea îmbrăcăminții rutiere.Un alt aspect operațional este reprezentat de amplasarea containerelor cu material antderapant pe căile publice, ce implică procurarea, amplaarea containerelor și asigurarea cu material antiderapant.

Dacă împrăștierea materialului antiderapant are scop combaterea poleiului instalat pe caile publice, atunci se va acționa respectându-se traseele în ordinea de prioritate stabilită, cu eventuala creștere a vitezei de deplasare la max 30 km/h.

Pentru combaterea poleiului,valorile sunt calculate pentru o singură trecere în ambele sensuri de circulație.La calculul consumului se iau în considerare următoarele consumuri specifice:

– împrastiere mecanică : sare 0,032 kg/mp Nisip 0,0433 kg/mp.

– împrăștiere manuală : sare 0,040 kg/mp nisip 0,050 kg/mp , [1].

Curățirea zăpezii

Activitatea de deszăpezire, prevenire și combatere a poleiului constă în curățarea și transportul zăpezii de pe căile publice și menținerea în funcțiune a acestora pe timp de polei sau de îngheț (deszăpezire), prin executarea unor lucrări specifice sezonului de iarnă și se desfășoară de regulă în perioada 15 noiembrie – 15 martie, și în situații deosebite, în funcție de condițiile meteo reale, și în afara acestei perioade.

Combaterea poleiului și a gheții

Poleiul reprezintă un strat subtire de gheață, continuu și neted, care acoperă porțiuni din suprafața solului, arborii sau obiectele care se află în aer liber și care este format prin înghețarea apei provenite din ploaie sau din topirea zăpezii, [4].

Poleiul ca fenomen meteorologic apare în urma scăderii temperaturii sub 0 °C și trecerea apei din stare lichidă în stare solidă. Poleiul are un grad ridicat de perturbare a siguranței circulației și a desfășurării activităților pietonale.

În funcție de suprafața pe care se depune, există polei depus local- suprafețe izolate și general- suprafețe acoperite în proporție de cca. 90 % din suprafața carosabilă.

În funcție de grosimea stratului, poleiul se poate clasifica în :

– 0 mm ÷ 5 mm – polei – caracter general;

– 5 mm ÷ 50 mm – gheață – caracter local și general;

-50 mm ÷ 70 mm – gheață – caracter local.

În functie de modul de apariție există:

-polei din transformare bruscă a apei prin scăderea temperaturii sub punctul de congelare;

-polei rezultat din topirea zăpezii;

-polei ( gheață ) rezultată din revărsarea unor cursuri de apă, defecte ale rețelelor de distribuție de apă și canal;

-polei rezultat în urma depunerilor particulelor de apă provenite din norii de ceață.

Ca fenomen meteorologic foarte dăunator siguranței circulației, poleiul apare în general la sfârșitul lunii octombrie și se manifestă până la sfârșitul lunii martie ( nu este exclusă apariția și în afara intervalului amintit, dar cu caracter izolat și de scurtă durată ) .

Se instaleaza de obicei între orele 2 și 5, ca urmare a scăderii temperaturii și modificării circulației curenților de aer, fiind mai frecvent în zona cursurilor de apă, a pădurilor și parcurilor, poduri și viaducte și la treceri de nivel cu calea ferată.

Prevenirea instalării poleiului se face prin urmărirea permanentă a temperaturii și urmărirea prognozelor meteo. Combaterea poleiului se face prin împrăștierea pe căile publice a materialului antiderapant ( 70 % nisip și 30 % sare ), [1].

Din experiența acumulată de-a lungul timpului, rezultă că cea mai eficientă metodă de combatere a poleiului este atunci cand materialul antiderapant se distribuie între orele 2 și 5, cu caracter preventiv. Dacă din diverse motive s-a instalat poleiul, prioritatea principală de combatere este acționarea pe arterele principale (trafic greu și DN), traseele mijloacelor de transport in comun, intersecții principale, precum și in zona instituțiilor publice (spitale, maternitati, etc. ), urmată de traseele cu prioritate II și III .

Foarte importantă este viteza de reacție a operatorului, deoarece poleiul se instalează aproape instantaneu pe suprafețe foarte mari. Operatorul trebuie să intervină în cca. 15 ÷ 30 min. de la apariția primelor semne de formare a poleiului- scăderea temperaturii, creșterea vitezei de deplasare a curenților de aer, etc. apariția ploii, a lapoviței și a ninsorilor slabe în condițiile de temperatură scăzută, [5].

Privind formarea compoziției de material antiderapant, literatura de specialitate precizează că materialul antiderapant trebuie sa aibă următoarea compozitie: max. 30 % sare + min. 70 % nisip.

Împrăștierea nisipului este operația care se face cu scopul măririi coeficientului de frecare a autovehiculelor față de drum, iar împrăștierea sării este operația prin care se dispersează pe căile publice o anumita cantitate de sare.

Scopul efectuării acestei operații este formarea unei soluții de apă-sare ( saramură ) cu punct de congelare sub 0° C ( în funcție de concentrație ) ceea ce are ca efect trecerea apei din stare solidă în stare lichidă și scurgerea la canalul colector precum și transportul autovehicolelor pe alte zone avand ca efect micșorarea pericolului de derapare .

Consumul specific de amestec nisip și sare pe 1.000 m2 este pentru împrăștierea manuală de 40 kg sare și 50 kg nisip iar pentru împrăștierea mecanică 32 kg sare și 43,3 kg nisip.

Viteza de deplasare a autospecialei de împrăștiat material antiderapant este de max 20 km/h (funcție de caracteristicile tehnice ale utilajului), [1].

2. Strategia de deszăpezire și combatere a poleiului

2.1. Prevenirea și combaterea lunecușului și a înzăpezirii

Activitatea de întreținere a drumurilor în timpul iernii cunoaște momente de mare intensitate, generate de necesitatea desfășurării normale, în deplină siguranță a circulației rutiere și în situația producerii unor fenomene meteorologice foarte variabile ca intensitate, moment de apariție și durată.

Depunerea de zăpadă pe platformele drumului se datorează căderii liniștite a zăpezii și a viscolelor.

Înzăpezirea drumurilor este produsă, pe lângă manifestarea fenomenelor menționate de: existența unor situații locale specifice, care favorizează acumulările de zăpadă, sau de luarea unor măsuri necorespunzătoare pentru deszăpezire și combatere a poleiului, gheții sau zăpezii în grosime redusă; existența vânturilor puternice care bat dintr-o direcție sau din direcții diferite, favorizând formarea sulurilor de zăpadă sau prezența în zonă a obstacolelor neridicate ca urmare a unor construcții.

Ninsoarea liniștită conduce la acoperirea platformei drumului cu un strat uniform de zăpadă, care în cazul unor grosimi ale stratului de zăpadă de 15- 30 cm poate îngreuna circulația, sau o poate întrerupe în cazul unor grosimi mai mari.

Viscolele prezintă o amenințare importantă pentru circulația vehiculelor pe drumuri.Pe sectoarele de drum care au o apărare defectuoasă, se pot forma depuneri de zăpadă.Asemenea depuneri de zăpadă sunt periculoase în special pentru sectoarele de drum situate în debleu.

Înzăpezirea drumurilor favorizată de situații specifice

Înzăpezirea platformei drumului se produce pe sectoarele de drum pe care vântul își micșorează viteza, datorită prezenței unor obstacole ( garduri, tufișuri etc.) formând troiene de zăpadă în fața și în spatele acestora. Modul de înzăpezire a unui astfel de sector este arătat în fig 2.1

Figura 2. 1 Modul de înzăpezire a platformei drumului, [13]

unde: Lam = lungimea acumulărilor de zăpadă din amonte; Lav= lungimea acumulărilor de zăpadă din aval; h = înălțimea stratului de zăpadă; I – faza întâi de deszăpezire; II – faza a doua de deszăpezire.

Înzăpezirea drumurilor apare de regulă pe terenurile libere, netede, unde viteza vântului este uniformă.Cu cât sunt mai mari aceste suprafețe, cu atât mai mult crește pericolul de înzăpezire.

Drumurile situate în debleu, orientate transversal pe direcția vântului dominant sunt cele mai expuse la înzăpezire.Formarea și progresarea unei astfel de înzăpeziri este arătată în fig 2.2.

Figura 2.2 Înzăpezirea drumurilor situate în debleu, [13]

Drumurile de coastă( profil mixt) pot fi expuse la înzăpeziri, în situația în care vântul transportă zăpada transversal pe axa drumului dinspre vale sau dinspre deal – fig. 2.3. În ambele cazuri, viteza vântului în zona drumului este micșorată favorizând astfel depunderile progresive de zăpadă.

Fig.2.3 Înzăpezirea drumurilor mixte, [13]

Drumurile situate pe rambleele înalte sunt de asemenea amenințate de pericolul înzăpezirii (fig. 2.4).

Fig.2.4 Înzăpezirea drumurilor situate pe ramblee, [13]

În cazul rambleelor foarte înalte, mai mari de 12 m, curenții de aer produși creează un spațiu liniștit, care favorizează depunerile de zăpadă pe platforma drumului( fig. 2.5).

Sectoarele de drumuri amplasate în curbe sunt mult mai expuse la înzăpezire în comparație cu sectoarele situate în aliniament.Drumurile situate în deblee în curbă se înzăpezesc foarte puternic.

Fig.2.5 Înzăpezirea rambleelor foarte înalte, [13]

Unele sectoare de drum din zonele de munte sunt expuse avalanșelor de zăpadă, care se produc din cauza alunecării masei de zăpadă de pe versanții neprotejați cu plantații în condițiile creșterii temperaturii.Acesta este încă un exemplu care întărește efectele negative ale defrișărilor.

Frecvența și gradul de înzăpezire al unui drum depinde în mare măsură de poziția acestuia față de direcția vânturilor dominante.Înzăpezirile cele mai frecvente sunt produse în majoritatea cazurilor numai de către vânturile care bat din anumite direcții,sectoarele de drum cele mai expuse înzăpezirii fiind cele perpendiculare pe aceste poziții.

Din cauza unui management deficitar, uneori, înzăpezirea drumurilor poate fi provocată de măsurile necorespunzătoare în acțiunea de deszăpezire, combatere a poleiului, gheții sau zăpezii.

Întârzierea îndepărtării zăpezii de pe partea carosabilă poate favoriza înzăpezirea drumurilor prin circulația autovehiculelor care produc făgașe și rețin în acestea zăpada în timpul viscolului (fig 2.6.).

Figura 2. 6 Efectele întârzierii deszăpezirii, [13]

Așa cum se poate observa, cordoanele de zăpadă rezultate din curățirea zăpezii pot favoriza, de asemenea, înzăpezirea.

Răspândirea materialelor antiderapante în timpul viscolelor, pe sectoarele de drum situate în rambleu expuse la vânt, favorizează depunerea zăpezii pe platforma drumului.

Depozitarea materialelor, parcarea utilajelor etc. în zona drumului dinspre direcția dominantă a vântului favorizează de asemenea depunerea zăpezii pe platforma drumului.

Depunerile de zăpadă pe platforma drumului pe timp de viscol sunt influențate de tipul profilului transversal și de caracteristicile locale astfel: sectoarele de drum situate în păduri nu se înzăpezesc, sectoarele de drum în debleu nu se înzăpezesc în acele cazuri în care zăpada transportată în timpul viscolelor se poate depune în taluzuri ; debleele deschise se înzăpezesc mai lent decât cele cu pante abrupte.

În condiții egale, sectoarele de drum cel mai puțin înzăpezibile sunt acelea la care direcția vânturilor dominante coincide cu direcția traseului drumului, sau face cu acesta un unghi de maxim 30o, [13].

2.2. Deszăpezirea drumurilor, tipuri de utilaje folosite rapoartate la gradul de înzăpezire

În cazul în care zăpada depusă pe drum pe un strat uniform sau sub formă de suluri nu mai poate fi înlăturată prin acțiuni de patrulare ( auto cu lamă), iar circulația autovehiculelor este întreruptă se va interveni cu 3 utilaje pentru îndepărtarea zăpezii de pe partea carosabilă.

Utilajele folosite în aceste cazuri sunt Unimogurile cu lame și plug, buldoexcavatoarele, autofrezele și turbofrezele.Pentru străpungerea sulurilor de zăpadă, care nu depășesc 0.6 m grosime, pot fi folosite și autovehicule cu lamă, dacă distanța dintre suluri este suficientă pentru a permite demarajul.Autofrezele sunt folosite pe drumurile modernizate.

Autoutilajele Unimog lucrează eficient cu lamă la grosimi de zăpadă de până la 0.4 – 0.5 m iar cu plugul de până la 1 m, funcție de caracteristicile și configurația traseului.

Pentru grosimi ale stratului de zăpadă mai mari și în condiții în care zăpada trebuie îndepărtată de la parapetul drumului pentru lărgirea suprefeței de circulație se folosesc turbofrezele din dotarea autoutilajelor Unimog.

Buldoexcavatoarele lucrează cu lamă la grosimi de zăpadă de până la 0.3-0.4 m, iar cu plugul până la 0.6 m, limitele fiind în funcție de caracteristicile și configurația traseului.

Pentru aruncarea zăpezii la distanță mai mare se folosesc utilaje echipate cu turbofreze.Pe sectoarele cu zăpadă afânată sub 0.6 m grosime se pot folosi și tractoare rutiere cu lamă orientabilă însoțite de turbofreză.Când grosimea zăpezii este mai mare de 1m, autofrezele vor acționa pentru îndepărtarea acesteia în trepte (fig.2.7).

În cazul îndepărtării zăpezii din localități, coșurile de aruncare vor fi înclinate și dotate cu prelungitor, pentru a evita accidentarea pietonilor sau murdărirea și deteriorarea construcțiilor din vecinătatea drumurilor.

Dacă zăpada viscolită are densitate mică vor fi folosite în fața autofrezei autobasculante cu lamă sau pluguri de zăpadă.

Autobasculantele cu lamă > 16 m vor lucra prin treceri scurte (10-15 m), cu diferite înclinări ale lamei în funcție de densitatea și rezistența depunerilor de zăpadă, deplasând astfel zăpada spre utilajele cu rotor sau pe acostamente.Prin îndepărtarea completă a zăpezii de pe platforma drumului se va urmări asigurarea condițiilor pentru curățirea completă a părții carosabile, degajarea acostamantelor și asigurarea condițiilor de scugere a apelor.

În alcătuirea formațiilor de utilaje, respectându-se ordinea echipamentelor folosite în acțiune, se folosesc cu cea mai mare eficiență Unimogurile și buldoexcavatoarele.

În cazuri excepționale, folosirea utilajelor cu șenile, pentru curățirea zăpezii de pe secoarele de drum cu îmbrăcăminți moderne se va face lăsând un strat de zăpadă suficient (10-15 cm) pentru protejarea părții carosabile, care se va înlătura apoi cu autovehicule cu lamă.

Pentru îndepărtarea zăpezii de pe acostamente se va acționa astfel: zăpada existentă pe acostamente va fi scoasă pe partea carosabilă în fața autofrezei sau turbofrezei; se va acționa asupra cordonului astfel format cu autofreza sau turbofreza: se va acționa asupra cordonului de zăpadă rezultat.

După îndepărtare zăpezii de pe platformă se va continua curățirea părții carosabile acționându-se cu răspânditoarele de materiale antiderapante tratate cu antiaglomerant (dacă sunt condiții de formare a poleiului) și utilaje cu lamă și perii mecanice.

Acțiunea de îndepărtare a zăpezii cu ajutorul utilajelor începe de la axa drumului spre margini, utilajele așezându-se în plan cu un decalaj între ele de 30-60 m.

În cazul drumurilor cu mai multe benzi de cirulație, pentru a evita transbordarea zăpezii, se va lucra conform schemei din fig 2.8 .În acest caz, o parte din utilaje deplasează zăpada în direcția axei drumului, iar cealaltă parte (care merg pe margine) în direcția rigolelor.

Lucrând după o asemenea schemă este necesar să se îndepărteze imediat cu ajutorul utilajelor cu rotor valul de zăpadă care se formează pe axa drumului.

Figura 2.7 Deszăpezirea pe mai multe benzi de circulație, [13]

În cazul când drumul ese supus acțiunii unui vânt lateral puternic, zăpada nu va fi îndepărtată în sens contrar vântului. În acest caz, îndepărtarea zăpezii se va face conform figurii 2.9.

Fig.2.8. Îndepărtarea zăpezii pe viscol, [13]

În desfășurarea acțiunii de deszăpezire pe sectoarele cu zăpadă continuă, în grosime de peste 1 m, circulația se va deschide la început pe un singur fir, creându-se spații de depășire la distanțe de cca. 200- 300 m.

În acest timp, la capetele sectoarelor înzăpezite se vor instala indicatoare cu semnificația "circulația interzisă pe ambele sensuri" însoțite de panouri cu inscripția "drum înzăpezit".

Din momentul deschiderii circulației pe un fir, semnalizarea va fi adaptată noii situații, folosindu-se indicatoare"drum îngustat", iar după asigurarea condițiilor de circulație normală în ambele sensuri aceste indicatoare vor fi ridicate de pe drum.

În zonele cu viscol repetate vor trebui concentrate mijloace de deszăpezire, conform nivelului de intervenție al sectorului de drum respectiv, astfel încât trecerea de la circulația pe un fir la cea normală în ambele sensuri, să se facă într-un timp cât mai scurt.

Acțiunea de desăpezire se va desfășura pe rețeaua rutieră, ținând seama de încadrarea drumurilor publice pe niveluri de intervenție pe timpul iernii.

Pentru a realiza obiectivul principal al acțiunii pe drumurile încadrate în nivelul de intervenție I, se va acționa după ordinea de urgență stabilită în scopul deszăpezirii în cel mai scurt timp a legăturilor funcționale cu capitala, pe drumurile de interes național și cu reședințele de județ, pe drumurile de interes local, asigurând astfel desfășurarea transporturilor rutiere pe întreg teritoriul țării.

După restabilirea circulației, secțiunea de deszăpezire va fi continuată prin îndepărtarea zăpezii de pe platforma drumului și curățirea completă a îmbrăcăminții rutiere.

În acțiunea de curățire completă a zăpezii de pe partea carosabilă se vor folosi ( în măsura în care zăpada nu este compactă) gredere semipurtate și perii mecanice prin treceri succesive alternate cu răspândiri de materiale chimice în dozaje corespunzătoare.

În cazul în care pe partea carosabilă s-a format gheață , se va acționa cu autobasculante, cu lamă și răspânditoare cu materiale chimice și antiderapante, repetând acțiunea până la completa topire a gheții și îndepărtarea acesteia de pe partea carosabilă.

Dacă prin procedeul de mai sus nu se obține rezultatul scontat, se va trece la scarificarea stratului de gheață cu autogrederul și răspândirea de materiale chimice, lucrânu-se pe sectoare scurte și folosind la nevoie buldozere pe pneuri.Curățirea cu lama se efectuează după începerea procesului de topire a gheții.Această operație nu dă rezultate dacă temperatura este mai scăzută decât temepratura de acțiune a materialului chimic utilizat.

Pe drumurile cu 4 benzi de circulație cu sau fără zonă mediană , fig 2.10 , utilajele prevăzute cu lamă vor merge fiecare pe câte o bandă de circulație distanțate la 30-60 m între ele , și vor îndepărta zăpada dinspre mijloc spre marginea din dreapta sensului de mers.

Fig.2.9. Formație de deszăpezire pe drumurile cu 4 benzi, [13]

Formația de deszăpezire trebuie să fie alcătuită din trei uilaje cu lamă, care vor lucra numai pe două benzi de cirulație, în timp ce al patrulea utilaj cu lamă va executa curățirea benzii de staționare.

În acele formații în care utilajele au puteri diferite, utilajul cu puterea cea mai mare va fi amplasat în spatele formației, iar cel cu puterea cea mai mică, în față.

Aceasta nu se recomandă în cazul unor straturi de zăpadă cu grosime mare, deoarece vehiculele pot rămâne blocate pe sectorul încă necurățat al drumului.

Sectoarele de drum fără ieșire,benzile de staționare și locurile de parcare se vor curăța numai după deszăpezirea benzilor centrate de circulație.Pentru aceste lucrări se pot folosi pluguri sau lame ușoare.

Pentru curățirea straturilor de zăpadă foarte groasă și a cordoanelor de pe marginea durmului, se vor folosi utilaje de mare putere și randament (buldozere pe pneuri, autocurățitoare de zăpadă etc.).Aruncarea zăpezii în aceste situații se va face pe direcția vântului, iar pe drumurile în pantă în sensul pantei.

Pe drumurile modernizate, pe care s-au executat în anul respectiv tratamente bituminoase, precum și la deszăpezirea căii pe poduri și pasaje denivelate ce au montate rosturi de dilatație performante, se vor utiliza lame cu cuțite de cauciuc.Lucrările de deszăpezire a sectoarelor de drumuri în curs de reabilitare sau modernizare se vor executa în conformitate cu protocoalele încheiate între administratorul drumului și constructor.Plata acestor lucrări se va face în conformitate cu aceleași protocoale.

Pe sectoarele de drum în zona centrelor industriale sau dens populate cu două benzi de circulație, acțiunea de îndepărtare a zăpezii trebuie începută din momentul formării unui strat de zăpadă uniform, cu ajutorul utilajelor prevăzute cu lame sau cu perie,care vor deplasa zăpada în sensul de mers,spre marginea părții carosabile.

În scopul obținerii unei eficiențe maxime în acțiunea de deszăpezire a sectoarelor de drum din jurul centrelor industriale sau dens populate se vor lua următoarele măsuri:activitatea bazelor de deszăpezire va fi permanentă pe timpul iernii, inclusiv informarea asupra stării drumului, se va stabili ordinea de urgență în funcție de nivelul intervențiilor pe timpul iernii, pentru arterele de penetrare în orașe, având prioritate cele care asigură transporturile de alimente, materii prime etc. , se va stabili modul de deszăpezire a rampelor de acces și a pasajelor denivelate.

Factorii care influențează eficiența deszăpezirii

În general, pentru a completa pasul primar al procesului de îndepărtare a zăpezii este nevoie de un interval de timp cuprins între 4 și 8 ore. Există numeroși factori care afectează modul de desfășurare a procesului de deszăpezire, însă vom aminti cinci dintre care au un impact hotărâtor.

Cantitatea de zăpadă este unul fin factori,deoarece durează mai mult îndepartarea unui volum mai ridicat de zăpadă. Se poate trece mult mai usor peste un strat de 10 centimetrii coparativ cu un strat de aproximativ 30- 50 centimetrii, moment în care utilajele nu vor mai funcționa la parametrii corepunzători.

În timpul unei furtuni mai mari, aproximativ 25 % din timp este folosit pentru curățarea bermelor .Timpul total necesar pentru curățarea unei rute întregi este afectat de impactul dramatic pe care îl au depozitele de pe gurile de acces. Majoritatea zăpezii de pe drumurile publice este aruncată de pluguri în afara străzilor, ajungând adesea în zona de acces a localnicilor, respectiv a propretarilor de locuințe din zonă, , creănd așa-numitele berme.În plus față de procesul obișnuit de îndepărtare a zăpezii vom avea, așadar și timpul petrecut pentru îndepărtarea zăpezii , sub forma bermelor.Se fac cercetări pentru a se găsi echipamentele capabile să facă față acestor probleme pein reducerea mărimii bermelor în mod eficient.

Durata și frecvența furtunilor de zăpadă sunt factori extrem de imprevizibili și pot apărea în orice moment al zilei. Exceptând puține situații, operațiile de deszăpezire încep adesea când stratul de zăpadă atinge circa 7 – 10 cm. Pe cât de des posibil, se încearcă să se lucreze de la ore cât mai matinale pentru a reduce contactul cu celălalte vehicole din trafic și implicit se asigură un mod de lucru mai rapid cu puține obstrucții.Dar sunt momente în care nu se poate începe procesul de deszăpezire decât dictat de vreme.

Defecțiunile echipamentelor au un rol decisiv în acest proces. Echipamentele pentru îndepărtarea zăpezii lucrează în mod intensiv în sezon.De aceea, multe companii de salubrizare se confruntă cu diferite disfuncționalități cum ar fi probleme la sistemul hidraulic, pneuri, suduri.Pentru a preîntâmpina aceste situații, se mențin echipamente de rezervă .Totuși, acest gen de probleme vor apărea întotdeauna iar singura măsura potrivită este de a fi mereu pregătit pentru a minimiza efectul unui deficit de utilaje.

Deșeurile lăsate pe drumurile de acces reprezintă atât un factor de încetinire a procesului de deszăpezire, dar și un factor de mediu. Echipamentele de deszăpezire ingerează adesea anumite deșeuri aruncate de localnici sau trecători. Adesea se întampla să fie sustrase anvelope uzate, sănii, ziare, lese de animale etc. Multe dintre aceste apariții neplacute sunt rapid remediate, însă exista momente in care echipamentul devine nefuncțional pe o perioadă mai lungă de timp sau chiar când repararea devine imposibilă. În acest sens, se apelează la un civism al populației, respectiv la o conștientizare a efectelor provocate de deșeurile aruncatesau chiar uitate în zonele de acces.

2.3. Formarea gheții și a poleiului, combaterea acestora și materialele utilizate

Dacă ninsorile duc la înzăpeziri ce pot îngreuna sau opri circulația rutieră, fără însă a fi prea periculoase, suprafața lunecoasă a părții carosabile este deosebit de periculoasă favorizând producerea derapajului care poate conduce la accidente extrem de grave.

Lunecușul de drum poate apărea în următoarele situații: suprafața carosabilului unedă și îngheț; brumă groasă sau strat subțire de zăpadă, semitopită și înghețată; șlefuirea suprafețelor de zăpadă prin alternanța temperaturilor și sub trafic; ploaie pe suprafața căii reci; ploaie de cristale de gheață; furtună de zăpadă; ceață și temperaturi scăzute; chiciură.

De aceea, activitatea pentru prevenirea, combaterea și eliminarea gheții și poleiului de pe drumuri este mult mai critică și trebuie executată la timp, preventiv și cu deosebită atenție, care necesită un sistem de informare, de pregătire, dotare și acționare foarte bine pus la punct în cadrul programelor de întreținere a drumurilor pe timp de iarnă.

Temperatura suprafeței drumurilor descrește mult mai repede decât temperatura atmosferică, deci suprafața căii devine mai rece decât a aerului, iar dacă este udă, calea va îngheța chiar dacă temperatura aerului nu a ajuns la 0 oC (fenomenul de extraradiație).

Temperatura așa-numită de rouă este temperatura la care umiditatea din atmosferă începe să se condenseze pe suprafețe mai reci, așa cum este suprafața căii.Gheața se formează ca urmare a căderii brumei groase, a unui strat de zăpadă ușor topită și este un rezultat al extraradiației.Gheața se formează și pe drumuri pe care a căzut bruma, dar în special și mult mai ușor pe plăcile platelajelor la poduri, deoarece acestea au capacitatea termică mult mai redusă decât complexul rutier.

Când temperatura căii coboară sub temperatura de rouă începe condensul pe suprafața căii și cu cât această diferență de temperatură și durata acestei situații sunt mai mari, cu atât mai mult umiditatea va condensa.Acest tip de gheață se topește parțial sub trafic, formând zloata, în amestecul de gheață cu apă, apoi seara și noaptea numai gheață, care face un strat foarte lunecos.

Ceața este periculoasă nu numai prin lipsa de vizibilitate pe care o cauzează, dar și datorită faptului că dacă temperatura este sub 0 oC și poate condensa pe suprafața căii.Stropii de ceață fiind foarte fini, stratul de gheață rămâne foarte subțire și greu de combătut.

Modalitatea de producere a gheții în straturi subțiri, arătate mai sus, face ca gheața să ia culoarea neagră a asfaltului, purtând numele de "Black Ice (Snow)".

Materiale pentru prevenirea și combaterea poleiului, a stratului de zăpadă sau gheață, condițiile tehnice ce trebuie să le îndeplinească, mod de aplicare

Pentru prevenirea și combaterea poleiului, straturilor de gheață sau zăpezii, formate pe partea carosabilă, se folosesc materiale antiderapante, chimice sau amestec al acestora în diferite proporții.Amestecurile trebuie să fie cât mai omogene iar răspândiea lor cât mai uniformă pentru a nu produce denivelări, gropi sau făgașe, prin topirea neuniformă a straturilor de gheață sau zăpadă.

Sarea(NaCl) este folosită pentru a preveni formarea gheții, pentru a înmuia gheața pentru a o îndepărta cât și pentru a preveni transformarea zăpezii în gheață la temperatura 0 oC…2 oC.

Sarea este eficientă numai pentru temperaturi la suprafața căii mai mari de -7 oC, pentru temperaturi mai scăzute folosirea ei fiind chiar periculoasă și nu se va mai folosi.Dacă la răspândirea sării nu se formează zloată, atunci trebuie încetată utilizarea ei.Sarea trenuie să îndeplinească condițiile granulometrice din fig 2.11, impuritățile să nu depășească 4 %, umiditatea la depozitare de 1% și să conțină un agent chimic care să impiedice formarea de bulgări.Pentru scopuri preventive nu se recomandă folosirea sării granulate uscate, decât în timpul ninsorilor normale, liniștite, cu viteza vehiculelor de împrăștiat de 20 -30 km/h.

În cazul zonelor cu vânt se recomandă ca sarea să fie preumezită pentru a crește greutatea particulelor, prin unirea celor fine și pentru a asigura umiditatea necesară inițierii procesului de umezire și topire.Metoda dă randament chiar pe drumurile cu trafic ridicat, vehiculele de răspândire circulând cu 30-40 km/h.

Preumezirea se face înainte de dispozitivul de răspândire, când printr-un furtun de apă adusă dintr-un rezervor în depozitul de sare ale vehiculului se adaugă 10-30 % apă cantități de sare ce se răspândește revenind 80-100 l apă/ m3 sare.

Condițiile de aplicare a sării preumezite sunt prezentate în tabelul 2. 1

Tabelul 2.1 Condițiile de aplicare a sării preumezite, [13]

Soluția de NaCl poate fi luată atât din izvoare naturale, sau poate fi pregătită la unități de drumuri în vase speciale protejate contra coroziunii, prevăzute cu malaxoare și pompe, atât pentru evitarea segregării, cât și pentru încărcare.

Utilizarea soluției de NaCl prezintă mai multe avantaje:

-se răspândește în cantități mici și rămâne 100% activă pe drum;

-viteza de deplasare a vehiculului de răspândire este mult mai mare, ea variind în funcție de dispozitivul de răspândire între 40 și 70 km/h.

Acolo unde este economic, se poate utiliza saramură de clorura de calciu, a cărei concentrație este de 30-32 %.

În tabelul 2.2 se prezintă recomandările pentru utilizarea de NaCl cu concentrație de 25 % pe drumurile cu calea de 7 m lățime.

Tabelul 2.2 Utilizarea soluției de NaCl, [13]

Materialele antiderapante folosite: nisipul grosier,etc trebuie să fie aspru și să nu conțină particule fine, căci acestea sunt îndepărtate de pe drum de pneuri și curenți de aer.

În fig. 2.12 sunt prezentate limitele granulometrice recomandate pentru nisip, din care se constată că acesta trebuie să se încadreze în limitele de 0.7 mm, procentul dimensiunii sub 1 mm să nu depășească 15%.

Figura 2. 10 Limite grenulometrice recomandate pentru nisip[13]

Obligațiile populației și agenților economici

Pentru a facilita accesul utilajelor de deszăpezire și colectare a deșeurilor, persoanele fizice și juridice, instituțiile publice, unitățile de alimentație publică, piețele și unitățile sanitare sunt obligate, conform legislației în vigoare, să îndepărteze țurțurii de gheață și să curețe de zăpadă și gheața de pe trotuarele aferente imobilelor unde domiciliază sau își desfășoară activitatea, în maxim 2 ore de la încetarea fenomenelor meteorologice, fără a depozita zăpada pe carosabil sau pe gurile de canal.

Deținătorii de autoturisme sunt obligați să parcheze mașinile astfel încât să fie permis accesul utilajelor de deszăpezire, pluguit, combatere poleiului, încărcat și transport zăpadă. [8].

2.4 Stabilirea necesarului forței de muncă și a lungimii și suprafeței arterelor care trebuie deszăpezite și de pe care trebuie îndepărtat poleiul

Pentru asigurarea circulației rutiere și pietonale în condiții de siguranță în timpul iernii, operatorul serviciului de salubrizare va întocmi anual un Program de acțiune care va fi înaintat aprobării Consiliului Local, până la data de 15 octombrie, pentru acțiunile necesare privind deszăpezirea, prevenirea și combaterea poleiului, care va cuprinde măsuri: pregătitoare, de prevenire a înzăpezirii și măsuri de deszăpezire; de prevenire și combatere a poleiului, planificarea activității și alocarea resurselor necesare, pe trasee în vederea încadrării în timpii de acționare

Planul operativ de acțiune în timpul iernii va cuprinde cel puțin centralizatorul materialelor chimice și antiderapante, al carburanților și lubrifianților,centralizatorul utilajelor și mijloacelor de deszăpezire și transport necesare, lista străzilor și a tronsoanelor de străzi pe care se va acționa, lista străzilor și a tronsoanelor de străzi pe care se va acționa cu prioritate,lista mijloacelor de comunicare.

Cantitatea de zăpadă ce trebuie îndepărtată la o intrvenție se calculează în funcție de suprafața totală de deszăpezire, volumul de zăpadă si de densitatea zăpezii.

Suprafața totală ce trebuie deszăpezită este egală cu suma suprafețelor traseelor incluse în planul de deszăpezire.

Astfel:

unde:

Stot = suprafața totală ce trebuie deszăpezită [m3];

St1 = suprafața traseului 1;

St2 = suprafața traseului 2;

St3 = suprafața traseului 3;

Volumul de zăpadă căzut se calculează cu umătoarea formulă :

unde Hz reprezintă înălțimea stratului de zăpadă [m].

Masa de zăpadă care trebuie îndepărtată la o intervenție se calculează astfel:

unde :

Mzăpadă = masa de zăpadă distribuită pe suprafață [kg]

ρ zăpadă= densitatea zăpezii [kg/m3]

Necesarul de utilaje

Necesarul de utilaje se calculează în funcție de capacitatea de lucru pe schimb și de suprafața totală pe care trebuie administrat material antiderapant, respectiv ce trebuie deszăpezită.

unde : Sl = suprafața stabilită pentru deszăpezire;

Qsch= capacitatea de lucru pe schimb [ m2/ sch].

Qh = capacitatea de lucru pe oră;

tsch = 3- 4 ore pentru eficiența programului de lucru.

unde: Bm este lățimea de lucru[m], iar vm este viteza de deplasare a utilajului [m/s].

Necesarul de material antiderapant

Necesarul de material antiderapant se calculează ținând cont de suprafața de administrat material antiderapant, înălțimea stratului de material antiderapant, densitatea acestuia și numărul de administrări pe timpul de iarnă- ori de câte ori este nevoie.

unde: Sl= suprafața de lucru;

hma = 2 – 5 [mm];

ρma= 1300- 1350 kg/m3.

unde : z= numărul de administrări pe timpul sezonului de iarnă.

.

Necesarul de forță de muncă caracteristic perioadei de iarnă

Se va determina în funcție de suprafața de deszăpezire, de numărul de utilaje, de capacitatea de lucru a acestora, numărul de intervenții și timpul de desfășurare a schimburilor.Acestea din urmă se vor roti din 12 în 12 ore, pentru a acoperi în întregime intervalul orar în care pot apărea diverse blocaje datorită schimbării bruște a condițiilor de vreme.

Forța de muncă necesară în cazul deszăpezirii este caracterizată de personalul care se va ocupa în mod direct de deszăpezire, dar și de personal auxiliar,care va executa deszăpezirea manuală.

3. Studiu de caz: Organizarea activităților de deszăpezire a arterelor de circulație din municipiul Rm. Vâlcea

3.1 Descrierea planului de deszăpezire al municipiului Rm. Vâlcea

Fiecare localitate trebuie să fie pregatită o dată cu sosirea sezonului rece cu numeroase măsuri pentru prevenirea instalării unor situații de urgență si pentru evitarea accidentelor de orice tip.Astfel, se organizează un plan de măsuri la nivel local care va respecta condiții și norme prestabilite general în scopul atingerii unei eficiențe înalte prin îndeplinirea unor targeturi impuse de legislația în vigoare.

Nu în ultimul rând se vor lua în calcul elementele ce țin cont de protecția mediului și oferirea de soluții integrate astfel încât toate operațiunile de combatere a înzăpezirii, respectiv poleiului- să se întrepătrundă pentru a rezulta o muncă specializata și bine organizată.

În vederea combaterii urmărilor fenomenelor meteorologice periculoase de pe parcursul iernii se va încheia un contract de prestari servicii pentru Deszapezire si combaterea poleiului pe principalele artere de circulatie din zonele și cartierele aferente.

În acest sens se intocmește un program de măsuri privind efectuarea lucrărilor specifice de prevenire si combaterea urmarilor fenomenelor meteorologice periculoase, respectiv combaterea formarii poleiului,neutralizarea acestuia, spargerea ghetii, curatarea si transportul zapezii de pe caile publice si mentinerea acestora in functiune, asigurarea scurgerii apelor rezultate din topirea zapezilor.

Pentru început, se vor lua primele măsuri pentru pregătirea de iarnă prin amplasarea recipientelor cu material antiderapant ( nisip) in intersecții, la poduri și in locurile intens circulate pietonal.

Acțiunile de prevenire și combatere a urmărilor fenomenelor periculoase se vor desfășura în funcție de intensitatea acestora în 3 faze, astfel:

Faza I. Combaterea formarii poleiului, neutralizarea acestuia, acțiune în cadrul căreia se împrăștie material antiderapant și se sparge gheața la trecerile de pietoni, trotuare, poduri și intersecții.Împrăștierea materialelor antiderapante se va face cu prioritate pe traseele mijloacelor de transport in comun, intersecții, poduri și viaducte.

Faza II. Deszăpezire cand stratul de zăpadă este de max. 5 cm – când se acționează cu utilaje pentru degajarea zapezii de pe trecerile de pietoni, intersecții, poduri, in max. 4 ore de la alertare.

Faza III. Deszăpezire cand stratul de zăpadă este mai mare de 5 cm – situație când se acționează cu utilajele cu plug și lamă specifice .

Pentru a înțelege mai bine ierarhizarea priorităților și organizarea privind situațiile de urgență, se are în vedere schema fluxului informațional operativ-decizional privind gestionarea situațiilor de urgență generate de înzăpeziri, fenomene meteorologice periculoase specifice sezonului rece.

Combaterea lunecușului

Combaterea lunecușului se face utilizând materiale antiderapante (nisip,zgură etc.) cât și fondanți chimici (sare, clorură de calciu, saramură de sare) sau amestec de până 1 : 1 (sau chiar mai mult pentru îmbrăcăminți cu etanșeitate bună) sare și nisip.

Amestecurile trebuie să fie omogene, iar răspândirea lor cât mai uniformă pe suprafața părții carosabile în dozaje cuprinse între 100-300 gr/m2 (cantitățile mai mari pe zone critice cum ar fi : intersecții, rampe pasaje , curbe cu raze mici , etc.).

Utilizarea sării este eficientă numai pentru temperaturi la suprafața carosabilului mai mari de -7°C, pentru temperaturi mai scăzute fiind periculoasă și nu se va mai folosi.Cantitatea de sare răspândită este între 10-60 gr/m2. Pe drumurile cu circulație intensă sau în timpul când vântul suflă tare este eficient să se utilizeze sarea preumezită în cantitate de 5-30 gr./m2, dar numai până la temperaturi de -7 °C. Sarea pură se va utiliza numai pe îmbrăcăminți bine etanșeizate cu aprobarea beneficiarului.

Pentru temperaturi mai scăzute (până la -30 °C) se poate utiliza clorura de calciu sau numai material antiderapant. Materialele folosite la combaterea lunecușului trebuie să îndeplinească o serie de condiții, după cum urmează:

– sarea nu trebuie să conțină impurități mai mult de 4% , umiditatea la depozitare să fie de max. 1% și să conțină un agent chimic , care să împiedice formarea de bulgări .Din punct de vedere granulometric ea trebuie să se încadreze în limitele de 0-4 mm , având minimum 50% dimensiunea sub 3 mm ; de 0-4 mm , având minimum 50% dimensiunea sub 3 mm ;

– nisipul trebuie să fie curat , fără argile , aspru , cu dimensiunea în limita de 0-4 mm , în care ponderea fracțiunii peste 1 mm să reprezinte 85% .

Depozitarea materialelor chimice și antiderapante, încărcarea acestora, amplasarea depozitelor, modul de utilizare și răspândire a acestora, utilajele și echipamentele de răspândire a lor, viteza de lucru a acestora, semnalizarea vehiculelor care fac aceste operațiuni, organizarea acțiunii de răspândire se va face în conformitate cu prevederile “Instrucției și îndrumătorului privind prevenirea și combaterea lunecușului și înzăpezirii drumurilor publice “ indicativ AND nr. 525.

3.2 Elemente de calcul tehnologic pentru activitățile de deszăpezire în zona propusă

Stabilirea cantității de zăpadă ce trebuie îndepărtată la o intervenție

Pentru a elimina cât mai mult factorul de risc, calculele se vor face pentru cazul cel mai defavorabil ,in care zăpada atinge o valoare de aoproximativ 0.4 m.

Hz = 0.3 m.

Volumul de zăpadă căzut se calculează cu umătoarea formulă :

Masa de zăpadă care trebuie îndepărtată la o intervenție se calculează astfel:

Traseele de dezăpezire sunt următoarele:

Tabelul 3.1 Traseul I de deszăpezire

Lungimea totală a traseului 1 este de 25 km ( ).

Tabelul 3.2 Traseul II de deszapezire

Lungime aproximativă traseu 2 : 8 km. (

Fig.3.1 Traseul II de deszapezire

Lungime aproximativă traseu 3 : 13 km. ( ).

Nivelul de deszăpezire pentru orașul Rm. Vâlcea se încadrează la zona I și II, iar utilajele necesare pentru combaterea deszăpezirii și poleiului se vor încadra în cerințele impuse de normativul privind prevenirea și combaterea înzăpezirii drumurilor publice.

Necesarul de utilaje implică: două ATB având formula roților min. 6×4 și sarcina utilă min 15.500 kg. echipate cu:Lamă L min. 2,8 m H = cu ridicătura min. 1,065m ; două buldoexcavatoare având tracțiune integrală dotate cu cupă de cap. = min 1,2 m³; 2 încărcătoare frontal pe pneuri având cupa de min. 2,5m³; un autoturism 4×4; o autoutilitară platformă cu sarcina utilă min. 1000 kg, 2 sărărițe pentru combaterea poleiului.

Utilajele disponibile sunt prezentate în tabelul de mai jos.

Tabelul 3.2. Utilaje disponibile pentru deszăpezire

Modul de realizare și calculul tehnic al intervențiilor

1.Formarea compoziției de material antiderapant

Literatura de specialitate precizează că materialul antiderapant trebuie să aibă următoarera compoziție: max. 30% sare, 70% nisip.

Împrăștierea nisipului este operația care se face cu scopul măririi coeficientului de frecare față de drum.

Împrăștierea sării este operația prin care se disperseză pe căile publice o anumita cantitate de sare. Scopul efectuării acestei operații este formarea unei soluții de apă – sare (saramură) cu punct de congelare sub 0 oC (în funcție de concentrație) ceea ce are ca efecte trecerea apei din stare solidă în stare lichidă și scurgerea la canalul colector precum și micșorarea pericolului de derapare.

Consumul specific de amestec de nisip și sare pe 1000 mp este:

– împrăștierea manuală 75 kg sare și 200 kg nisip;

– împrăștierea mecanică 90 kg sare și 250 kg nisip.

Viteza de deplasare a autospecialei de împrăștiat material antiderapant este de max. 20 km/h (funcție de caracteristicile tehnice ale utilajului).

Dacă împrăștierea materialului antiderapant are scop preventiv, traseul de urmat este cel pe care operatorul îl consideră optim din punct de vedere al timpului și spațiului de parcurs. Dacă împrăștierea materialului antiderapant are ca scop combaterea poleiului instalat pe căile publice, atunci se va acționa respectându-se traseele în ordinea de prioritate stabilită, cu eventuala creștere a vitezei de deplasare la max. 30 km/ h.

2. Necesarul de material antiderapant

Combaterea poleiului – calculul tehnic privind timpul de acționare pe trasee

Traseu I.: Timpi de reacție: TR – 20’ ; Lungime:25272 m = 22744.8 ml;

Viteza de deplasare – 20Km/h (333,3/min);

Timp de acționare :

Traseu II.: Timpi de reacție: TR – 20’ ; Lungime: 12660 m = 6478.2 ml;

Viteza de deplasare – 20Km/h (333,3/min);

Timp de acționare :

Consum normat pe traseele propuse:

La împrăștierea mecanică este următorul consum:

Sare – 0,09 kg/mp

Nisip – 0,250 kg/mp

Amestec material antiderapant: 0,340 kg/mp ; 340 kg/1000 mp

Consum material antiderapant : 52125.57 kg.

Consumurile de antiderapant pe mp. sunt precizate în Indicativul CD 142-84 “Instrucțiuni pentru prevenirea și combaterea înzapezirii drumurilor publice” elaborate de Ministerul Transporturilor și Telecomunicațiilor.

3. Calculul distanțelor de dispunere a depozitelor de material antiderapant

În vederea aprovizionării mașinilor care împrăștie material antiderapant, o dată cu terminarea volumului de material trebuie avut în calcul prezența unor depozite de reîncărcare.

Capacitățile buncărelor celor două sărărițe este de 2 m2, respectiv 5 m2. Masa de material antiderapant introdusă în buncăr va fi, din formula densității în funcție de masă și volum

unde ρ este densitatea materialului antiderapant = 1300-1350 kg/m3 se vor obține capacități de stocare de 2700 kg respectiv 4050 kg pentru cele două sărărițe.

În medie, consumul de material antiderapant este estimat la 1,5 tone/10 km, ceea ce înseamnă 150 kg /km.Dacă pentru 1 km de carosabil peste care s-a împrăștiat material antiderapant se folosesc 150 kg, rezulta că prima sărăriță va parcurge 18 km până ce i se va termina stocul de material, iar cea de-a doua 27 km.

Pentru eficientizarea procesului, se vor dispune depozite de nisip/sare/amestec la fiecare18 km parcurși pentru traseul pe care se va deplasa prima sărăriță și la câte 27 km pentru cea de-a doua.

3.3. Calcul tehnologic și economic- deszăpezirea unei parcări

Analiza situației

Acest calcul are rolul de a determina soluția optimă din punct de vedere economic și tehnologic pentru degajarea unei zone afectate de înzăpezire, în cazul de față o parcare. În acest caz vor fi implicate atât operațiuni mecanizate, dar și manuale.

Pe toata durata iernii,firmele de salubrizare trebuie să fie pregătite să raspundă solicitărilor de urgență pentru deszăpezirea aleilor de acces, a trotuarelor, parcărilor, platformelor și locurilor de parcare ale hypermarketurilor, supermarketurilor, ansamblurilor rezidentiale, centrelor de afaceri, clinicilor medicale sau oricaror obiective.

Serviciile de deszăpezire trebuie contractate din timp, iar solicitările pentru lucrările de deszăpezire trebuie inițiate o dată cu anunțarea codurilor galbene, portocalii sau roșii de ninsoare.

Se execută lucrări de deszăpezire atât manuale, cât si mecanizate, cu utilaje de deszapezit: freze de zapada, tractorașe cu lamă, încărcătoare frontale mici (tip Bobcat,Komatsu) și încărcătoare frontale mediii cu cupă în față și excavator pe spate.

Tarifele / prețurile lucrărilor de deszăpezire variază de la o lucrare la alta, așa că întotdeauna este recomandată vizionarea în prealabil a suprafețelor care trebuie deszăpezite. Prețurile pentru deszăpezire mecanizată pentru platforme, parcări, deszăpezire alei si rampe de acces sunt de 120 lei pt firma si 45 lei/om/oră. Optțonal se poate comanda încărcarea și transportul zăpezii.

Transportul zăpezii rezultate din deszapezire cu basculantele de 9 m3. Transportul zăpezii nu include încărcarea zăpezii rezultate din deszăpezire.

Operațiunile de deszăpezire mecanizată constau în deplasarea unuia sau a mai multor utilaje de deszapezire cu operatorii aferenti la beneficiari în vederea executîrii operațiunilor și manoperelor mecanizate de dezăpezire și colectare a zăpezii.Se poate solicita încărcarea, evacuarea și transportul zăpezii colectate.

Analiza economico-tehnică:

În figura de mai jos se observă amplasamentul suprafeței de deszăpezit, care va fi denumită generic parcare, deși poate fi împărțită în două parcări mai mici .

Suprafața primei parcări este de 136.25 m, iar a celei de-a doua de 290.25 m( fig 3.1).

Din calcul va rezulta că suprafața totală de deszăpezit este de 436. 5 m2.

Plecând de la ipoteza că stratul de zăpadă depus este de 30 cm, atunci volumul de zăpadă de deszăpezit este de 130.95 m3. Considerând densitatea zăpezii de 400 kg /m3, va rezulta o cantitate de 52380 kg de zăpadă de încărcat.

Utilajele utilizate pentru acest proces sunt: agregatul freză de zăpadă + motocultor și echipamentul de împrăștiat care se atașează în fața combitracului.

Capacitatea de evacuare a frezei de zăpadă- Combitrac este de 128 tone/h, ceea ce înseamnă că în condiții normale deszăpezirea acestor parcări s-ar face în 24.5 minute pentru un flux continuu de lucru.

Fig.3.1 Schema de amplasament parcare, [15]

Metodele de deszăpezire folosite sunt: îndepărtarea zăpezii cu ajutorul turbofrezei și încărcarea acesteia direct într-o autoutilitară cu remorcă. Ulterior, se va aplica material antiderapant pentru întreaga suprafață.Pentru încărcarea zăpezii se va folosi, pe langă încărcarea în mod eficient o dată cu aruncarea zăpezii de către turbofreză în remorcă și forța umană, respectiv 3 persoane pentru rapiditatea operațiunii.

Amestec material antiderapant: 0,340 kg/mp ; 340 kg/1000 mp

Lucrările de curățare – îndepărtare a zăpezii și serviciile de deszăpezire pot fi executate mecanizat (cu utilaje de deszapezire) sau manual cu ajutorul angajațior,d otați cu mașini de deszăpezit, freze de zăpada, lopeți de zăpada, răngi și alte unelte sau mașini de deszăpezire sau pentru spargerea gheții). 

Din întreaga suprafață de deszăpezit,pentru eficiență, utilizarea frezei de zăpadă se va face în zonele colorate în roșu și albastru din figura de mai jos.Restul vor fi degajate cu ajutorul personalului necesar care se se va calcula .

Fig.3.2 Zona deszăpezire cu turbofreza, [15]

Vom obține 526.875 m2 (am calculat aria dreptunghiului ce are contur roșu și a trapezului cu albastru).

Pentru o lățime a turbofrezei de 0.6 m, aceasta va trebui să execute aproximativ 4 treceri pe lungimea parcărilor pentru a asigura încadrarea unei mașini de teren cu remorcă în care se va pulveriza direct zăpada.

Având un strat de zăpadă depus de 30 cm, și stiind că înalțimea de lucru a frezei este de 60 cm, și distanța de aruncare reglabilă de maxim 10 m, vom proceda prin executarea a 4 treceri inițial pentru a putea colecata apoi zăpada direct în remorcă( se va degaja o lățime de 2.4 m, iar lățimea remorcii este de 2 m), distanța dintre cele două utilaje fiind egala cu distanța de aruncare a zăpezii, iar viteza celor două este egală.

Cu o viteză de 1.82 km/h, un consum de 1.42 l/h și o trecere cu lungimea de 22.5 m, freza va executa în mai puțin de un minut o lungime. Este nevoie de 17 treceri pentru primul perimetru, ceea ce înseamnă 13 minute, adică un consum de 0.3 l combustibil.

Analog,pentru cealaltă parcare vom obține un timp de lucru de 11.2 minute și un consum de 0.26 l.

Mașina de teren are un consum mediu de 6 l/h, ceea ce înseamnă ca pentru această operațiune se vor consuma 1.5 l.

Datorită imposibilității lucrului în flux continuu, se vor aproxima minimi 30 de minute de utilizare a frezei de zăpadă.

Din volumul total de zăpadă de încărcat, vom scadea pe cel încărcat direct de turbofreză în remorcă, adică cel rezultat din 13 treceri pentru fiecare parcare, deci 54.67 m3 pentru prima parcare și 45.56 m3 pentru ce-a de-a doua.

Rămân astfel 30.71 m3 pentru degajarea de către angajați.

În practică, un om degajă în medie 2 m3 zăpadă pe oră.Aplicând regula de trei simplă compusă, vom obține pentru 5 angajați un timp de 3 ore pentru degajarea a 30.71 m3 zăpadă.

Deszăpezirea manuală constă în curățarea zăpezii din locurile de parcare unde accesul utilajelor de deszăpezire este greu sau imposibil și spargerea gheții de pe porțiunile înghețate.

Încărcarea se face în remorci de 9 m3, ceea ce înseamnă că va fi nevoie de 15 transporturi către locul de depozitare.În funcție de locul stabilit, se va alege un tarif pentru încărcare și transport.

În cazul de față, zăpada va fi degajată pe marginea drumului de pe strada Colibași, în câmp liber, zăpada fiind lipsită de substanțe chimice dăunătoare.Prețul stabilit va fi 50 RON/transport.

Prevenirea depunerilor de zăpadă se face prin împrăștierea de materiale antiderapante de tip clorură de calciu, sare, nisip și alte materiale degivrante sau antiderapante pentru deszăpezire.

Împrăștierea sării, a clorurii de calciu, clorurii de magneziu, a nisipului și a altor materiale antiderapante și a materialelor degivrante se face cu dispozitive adecvate suprafeței care trebuie deszăpezită, iar prețul materialelor degivrante / antiderapante se achită separat de prețul / tariful serviciilor de deszăpezire.

Contractul de deszăpezire se recomandă să fie negociat din timp, deoarece solicitările clienților către firmele de deszăpezire sunt maxime în perioada de iarnă.

Calcul economic deszăpezire și împrăștiere material antiderapant:

Consum combustibil:Din datele precizate anterior, raportat la un pret mediu de 6 Ron/l rezultă un cost de 12.26 RON.Se va neglija uzura mașinii.

Analiza costurilor împrăștiere material antiderapant:

În concluzie, degajarea acestei parcări, va implica o sumă de 2833.4 RON.

4. Soluții similare de utilaje caracteristice procesului de deszăpezire și combatere a poleiului

4.1 Utilaje caracteristice sezonului de iarnă: clasificare, descriere, cerințe, particularități constructive și funcționale

Degajarea drumurilor de acces acoperite cu zăpadă constituie o problemă deosebit de importantă, atât pentru economie, cât și pentru siguranța circulatiei.Îndepărtarea zăpezii de pe carosabil poate fi realizată cu mijloace mecanice de diverse tipuri , de la plugurile cel mai simple ,care depun zăpada pe marginea carosabilului (gredere, buldozere, tractoare sau autocamioane cu lamă) până la mașinile cele mai complexe, de tipul frezelor și turbofrezelor de mare capacitate, capabile să arunce zăpada degajată la distante foarte mari(pulverizatoare de zăpadă) .

Piesele cele mai comune de echipamente de control al înzăpezirii și apariția poleiului sunt camioanele și plugurile. Acestea ar trebui să fie alese pentru a satisface nevoia locală în ceea ce privește frecvența ninsorii, structura instalației, și geometria carosabilului.Folosirea utilajelor cu gabarit mare nu poate fi rentabilă dacă controlul zăpezii și al gheții este un accesoriu la funcția sa primară. Acesta poate fi, de asemenea, dificil de utilizat în zone mici și dăunătoare pentru zonele instabile.

Utilajele subdimensionate nu sunt rentabile și nu pot ajunge până la rigorile de operațiunii. În lumea reală, unele compromisuri trebuie să fie făcute în acest domeniu. În orice caz, ar trebui să existe la camioanele utilizate în acest scop componente grele pentru a rezista greutății și impactului asociate cu utilizarea plugurilor și transportului încărcături grele și nedistribuite.

Plugurile de zăpadă sunt cel mai adesea montate pe o mare varietate de tipuri de camioane. Alte vehicule, inclusiv gredere, încărcătoare frontale, ATV-uri, motoarele de tren și diverse vehicule pe șenile sunt adesea echipate cu pluguri.

Există o varietate de tipuri de plug, care sunt montate pe partea din față a vehiculelor. Caracteristicile geometrice ale plugului pot dicta cât de bine se va manipula cu diverse tipuri de zăpadă, adâncimi de zăpadă,viteze de operare, condițiile de vânt și direcții de îndepărtare. Geometria plugului ar trebui să fie aleasă pe baza funcției primare a plugului.Există mai multe tipuri de pluguri.Plugurile într-o singură direcție- modul în care sunt concepute este pentru a arunca zăpada într-o direcție. Plugurile în două direcții sunt proiectate pentru a arunca zăpada la dreapta, la stânga sau drept înainte. Acestea sunt ajustate fie manual sau hidraulic pentru unghiul dorit.Acestea permit unei mari cantități de ninsoare a scăpa peste partea de sus a plugului în timpul uneiviteze mai mari arat.

Utilajele cu lamă se folosesc numai atunci când grosimea zăpezii nu depășeste 40 cm. Când pe carosabil a rămas un strat subțire de zăpadă, finisarea curățirii se face cu utilaje care au și perie mecanică cilindrică.Lucrările de deszăpezire propriu-zise constau în îndepărtarea zăpezii cu ajutorul turbofrezelor de zăpadă, atât pentru straturi mai groase de 40 cm cât și pentru zăpada adunată în cordon la marginea carosabilului sau pe acostament de către formația de patrulare folosită la curățarea zăpezii.

Frezele de zăpada sunt, în general, mașini autopropulsate utilizare la degajarea aeroporturilor, autostrazilor, bulevardurilor și a altor terenuri acoperite cu zăpadă, acolo unde pot fi manevrate cu ușurință, prin preluarea zăpezii direct de pe carosabil sau de pe marginea acestuia (atunci când au fost utilizate anterior pluguri de zăpada) și aruncarea/ împrăștierea la o anumită distanță de zonele circulate.

Ele se construiesc în diverse variante constructive , în funcție de autoșasiul pe care sunt montate ,însă principiul de funcționare este relativ același- preluarea zăpezii de pe o anumită lățime de drum cu ajutorul unor rotoare cu spire sau benzi eliciodale dispuse frontal și introducerea acesteia într-un ventilator-aruncător care o evacuează în lateral la o distanță corespunzătoare de marginea drumului,[1].

În timpul iernii, din cauza zăpezii, a formării poleiului și a gheții – consecință a temperaturilor reduse , traficul pe drumurile publice devine dificil sau impracticabil. Pentru evitarea acestui inconvenient se impune deszăpezirea carosabilului sau dispersia unor materiale specifice prevenirii patinării vehiculelor.

Deblocarea drumurilor de acces acoperite cu zăpadă constituie o problemă importantă, atât pentru economie, cât și pentru siguranța circulației. Înlăturarea zăpezii de pe carosabil se face cu echipamente de diverse tipuri, de la plugurile cele mai simple, care depun zăpada în extremitatea carosabilului (autogredere, buldozere, autocamioane sau tractoare prevăzute cu lamă), până la mașinile cele mai complexe, de tipul frezelor și turbofrezelor de mare capacitate, capabile să arunce zăpada preluată la distanțe foarte mari. Echipamentele tehnologice pentru curățarea și înlăturarea zăpezii fac parte din grupa mașinilor pentru întreținerea drumurilor pe timp de iarnă.

Echipamentele tehnologice pentru curățarea si înlăturarea zăpezii pot fi clasificate după următoarele criterii: [17]

a) După construcția standard a organului activ:

echipamente cu organ activ tip lamă;

echipamente cu organe active tip lamă și freză;·

echipamente cu organe active tip lamă și rotor;·

echipamente cu organe active tip lamă, freza și rotor.

b) După tipul mașinii de bază în care se găsește înglobat sau atașat echipamentul de lucru:

cu mașină de bază standard: autogredere, buldozere , tractoare,

cu echipament atașat tip freză;

autocamioane cu echipament atașat tip lama și freză;

automobile cu echipament atașat tip lamă;

încărcătoare cu echipament atașat tip lamă împingătoare;

încărcătoare multifuncționale, pe roti cu pneuri, cu echipament atașat tip freză ;

încărcătoare compacte, pe șenile, cu echipament atasat tip freză ; 

cu mașina de bază specializată: minifreze, conduse freze normale, autopropulsate

c) După tipul sursei de energie utilizate:

cu sursa de energie tip motor cu ardere internă;

independentă de sursa de energie a mașinii de bază purtătoare ,

cu sursa de energie unică tip motor cu ardere internă (deservește atât echipamentul de lucru, cât și mașina de bază purtătoare), soluție constructivă tipică mașinilor multifuncționale cu echipamente interschimbabile și parțial a celor specializate;

cu sursa de energie electrică (rețea electrică) .

d) După tipul transmisiei:

cu transmisii mecanice;

cu transmisii combinate (mecanice cu hidrostatice);

cu transmisii hidrostatice.

Echipamentele tehnologice cu organ activ tip lamă dreaptă se folosesc, de regulă, în condiții de lucru ușoare, la înlăturarea zăpezii proaspăt căzute, când grosimea stratului depus nu depășește 10 cm. Lama orientabilă poate fi rotită dreapta/stânga, în plan orizontal, astfel încât, în timpul deplasării mașinii de bază, să execute simultan curățarea stratului de zăpadă și deplasarea laterală a acestuia.Pentru realizarea deszapezirii in conditii mai grele de lucru, cand grosimea stratului de zapada nu depaseste 40 cm, se folosesc lame de tip greu, cu o anumita configuratie, de exemplu sub forma de V sau accentuat curbate, [17].

Frezele sunt folosite la îndepărtarea zăpezii cu straturi mai groase de 40 cm și a celei adunate în cordon la marginea carosabilului sau pe trotuar (atunci cand au fost folosite anterior echipamente cu lama) si aruncarea (imprastierea) la o anumita distanta de zonele circulate.

Ele se realizează în diverse variante constructive, în funcție de mașina de bază pe care se amplasează, principiul de functionare fiind aproximativ acelasi: preluarea zapezii, datorita deplasarii masinii, de pe o oarecare latime de drum, si transportarea acesteia, cu ajutorul unor rotoare cu spire sau benzi elicoidale (dispuse frontal) in zona de trecere intr-un ventilator-aruncator care o evacueaza in lateral, la distanta prestabilita.

Echipamentele tehnologice pentru curățarea și îndepărtarea zăpezii, prevăzute cu freze, sunt variate, de la capacități și lățimi de lucru foarte mici până la capacități foarte mari și lățimi de lucru cât banda de circulație (cazul masinilor specializate). Astfel, frezele cu conducere manuală, care se produc și se comercializează, au puteri cuprinse intre 1,3 – 8,4 kW și debit maxim de aruncare de 250-1150 kg/min (15-69 t/h), pentru lățimi de lucru de 51- 84 cm, [17].

Turbofrezele pot fi prevăzute cu unul, două sau trei burghie de preluare și afânare a zăpezii, în funcție de capacitatea de lucru. Constructiv, burghiele pot fi sub forma unor benzi prevăzute cu cutite dispuse elicoidal. Cuțitele pot avea tăiș drept sau zimțat, pentru tăierea și spargerea blocurilor de gheață sau a zăpezii înghețate.

Spirele sau benzile elicoidale pot avea unul sau două începuturi, [17].

Indiferent de mașina de bază la care este atașat, structura standard a echipamentului de curățare și înlăturare a zăpezii are în alcătuire următoarele subansambluri :

1 – burghiu; 2 – motor rotativ hidraulic; 3 – ventilator; 4 – jgheab; 5 – deflector; 6 – cuțitul lamei.

Figura 4. 1 Subansambluri freză de zăpadă, [17]

Firma STIGA Inc. S.U.A., produce și comercializează în România freze de zăpadă cu conducere manuală (tip motocultor) cu puteri cuprinse între 3–10,5 CP și capacități de aruncare de 300–1100 kg/min (1000–2700 m2/h), pentru latimi de lucru de 51–76 cm. De asemenea, firmele MTD si ISEKI, realizeaza freze cu latimi mici de lucru (53–66 cm), utilizând motoare în 2 si 4 timpi cu puteri de 3–9 CP, evacuarea materialului facându-se sub un unghi de 190o. Rotoarele de colectare a zăpezii sunt realizate sub formă de benzi elicoidale din cauciuc sau oțel, cu cutite cu tăiș drept sau zimtat. [18].

La noi în țară, INMA București a conceput si realizat un motocultor COMBITRAC cu puterea motorului fr 12 CP, ce poate fi echipat cu lamă sau freză de zăpadă cu lățimea de lucru de 62 cm, având un rotor de adunat zăpada cu benzi elicoidale zimțate.

În agregat cu combitracul, freza de zăpadă are rolul de a executa lucrări de degajare a căilor de acces sau a altor suprafețe în gospodării, întreprinderi etc în urma acumulării de zăpadă. Capacitatea sa de lucru atinge 1600 m2/ h pentru un strat de zăpadă de aproximativ 50 cm, ceea ce reprezintă o capacitate de lucru de cca 15 ori mai ridicată comparativ cu munca omului, [2].

4.2 Analiza organelor de lucru ale utilajelor de degajare a zăpezii și a procesului de lucru al utilajului propus

Pulverizatoarele de zăpadă au ca părți principale mari o sursă de energie și de propulsie, care poate fi de tip motocultor pentru utilaje de capacitate mică sau de tip șasiu autopropulsant pentru utilaje de capacitate medie și mare, la care se atașează echipamentul propriu zis de lucru.

Pentru a da o definiție, pulverizatoarele de zăpadă reprezintă mașini de deszăpezire (pentru drumuri de acces sau trotuare ), în care o lamă sub formă de spirală execută o mișcare de rotație pentru a ridica și propulsa zapada într-o parte.

Echipamentul de lucru se compune în general dintr-o lamă frontală prevăzută în față cu unul sau două rotoare cu spire sau benzi elicoidale și la partea din spate cu un ventilator-aruncător de tip centrifugal care preia zăpada de la rotoarele din față printr-o fereastră de dimensiuni corespunzătoare și o aruncă la distanță printr-o conductă reglabilă în plan orizontal și vertical, care se termină cu o placă deflectoare deasemenea reglabilă.

Pentru pulverizatoarele de capacitate mică sursa de propulsie și energie o reprezintă diverse variante constructive de motocultoare.

Motocultorul INMA-12 (fig.4.2) este un motocultor de 12 CP, care se încadrează în clasa de motocultoare de putere mare și este destinat ca prin cuplarea cu diverse echipamente specializate să asigure efectuarea mecanizată a unei multitudini de operații.

Motocultorul poate fi folosit cu echipamente specializate la executarea unor lucrări agricole pe suprafețe relativ reduse, la efectuarea de transporturi pe distanțe scurte, lucrări de întreținere în parcuri, livezi, zone forestiere, precum și alte lucrări în gospodăriile țărănești, ocoale silvice sau în cadrul gospodăriilor orășenești sau comunale.

Domeniul de utilizare cuprinde aproape întreaga suprafață a țării, începând cu terenuri din zonele de câmpie și mergând până în zonele de deal și munte pe terenurile a căror înclinație nu depășește 14o, atât pe curba de nivel, cât și pe linia de cea mai mare pantă.

În funcție de destinația echipamentului, motocultorul INMA-12 poate lucra atât în regim staționar antrenând utilajul de la priza de putere, cât și în regim de viteza, cu utilaje tractate sau purtate acționate prin una din cele două prize de putere – una sincronă și una asincronă.

Vitezele teoretice pe care le poate realiza motocultorul INMA-12 echipat cu pneuri 6,5-16 la o turație a motorului de 3000 rot/min, în situația de funcționare normală, adică cu motorul în față, față de direcția de înaintare sunt prezentate împreună cu turațiile rezultate la prizele de putere, în tabelul 4.2.

Figura 4. 2 Schema constructivă a motocultorului INMA-12, [18]

motor; 2- cutie de viteză; 3- ambreiaj; 4- timonerie; 5- roti; 6- capotaj; 7- picior de sprijin; 8- sistem reversare; 9- prize de putere; 10- frane; 11- cuplă tracțiune.

Ambreiajul folosit, care face legătura între cutia de viteze și motor este de tipul monodisc uscat și este prevăzut cu posibilitatea reglării forței de apăsare a plăcii de presiune, în funcție de uzura discului.

Timoneria susține organele de comandă și de conducere ale motocultorului și poate fi reversată cu 1800 după cum motocultorul se deplasează cu motorul în față, sau în spate, față de direcția de înaintare și se termină cu un cadru cu două mânere pentru dirijarea motocultorului, cadru care poate fi reglat în plan vertical în funcție de talia celui care conduce motocultorul.

Amplasarea comenzilor in timonerie asigură funcționalitatea lor precum și condiții ergonomice de exploatare a motocultorului.

Motorul motocultorului prezintă următoarele caracteristici tehnice:

– tip . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Diesel – 4 timpi;

– simbol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .31D-510 Lombardini;

– nr. cilindri . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1;

– cilindree . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .510 cm3;

– răcire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .cu aer;

– turație/putere . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3000 rot/min/12 CP;

– capacitate rezervor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5,51;

– pornire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .manuală, cu șnur.

Dimensiunile de gabarit ale acestui motocultor sunt următoarele:

– lungime . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2000 mm;

– lățime cu crampoane . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 990 mm;

– lățime fără crampoane . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 810 mm;

– înălțime maximă . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1740 mm;

Table 4.1. Parametri de functionare motocultor [18]

Notă:

L-treapta lentă, R-treapta rapidă, M.A.-mers înapoi.

În tabelul 4.2 se prezintă valorile acelorași parametrii în situația în care se inversează sensul de deplasare al motocultorului prin reversarea timoneriei cu 1800. În această situație, vitezele de mers înapoi, iar treapta a II-a de mers înainte, din motive de protecția muncii, este anulată de un mecanism încorporat în sistemul de reversare.

Tabelul 4.2. Parametrii motocultorului în cazul inversării sensului de deplasare, [18]

Caracteristicile tehnice ale motocultorului sunt următoarele:

– cutie de viteze . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .mecanică cu acționare manuală;

– nr. trepte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8+4;

– ambreiaj . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .monodisc uscat,permanent cuplat;

– timonerie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . reversibilă 1800;

– diferențial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .blocabil;

– frâne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . cu bandă și acționare individuală;

– nr. prize de putere . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2(1 sincronă, 1 asincronă);

– garda la sol (pentru pneuri 6,5-16) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .170 mm;

– sistem de rulare . . . . . . . . . . . . . . . . .monoax, cu pneuri cu ecartament reglabil;

– pneuri . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6,5-16;

– elemente de creșterea aderenței . . . . . . . . . . . . . două contra greutăți (2×45 kg);

– ecartament . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 trepte (436, 506, 568, 638 mm).

1- motor; 2- capotaj; 3- roți; 4-timonerie; 5- freză

Firma Bertollini din Italia produce motocultorul 406 (fig.3.2) care poate avea motor pe benzină de 5,6 – 6,2 kW. Motocultorul 406 are pornire cu sfoară dar poate avea și pornire electrică. Cutia de viteze este cu 4 viteze (3 înainte + 1 înapoi), roțile fiind de tip pneumatic cu dimensiuni 4.00-8, 4.00-10, 5.00-10. Ghidonul poate fi reglabil atât în lateral cât și în înălțime și reversibil cu dispozitiv antivibrator. Are o singură priză de putere independentă ( 973 rot/min).

Lucrează cu următoarele utilaje: dispozitiv de tăiere a ierbii, plug, freză, turbofreză de zăpadă, pompă de irigare, pompă de stropire, lamă. Masa motocultorului cu freză și motor Diesel este de 120 kg.

1- motor, 2- capotaj, 3- timonerie, 4- roți, 5- freză

În figura 4.4 este prezentat un motocultor realizat tot de aceeași firmă, Bertollini-motocultor tip 312 care are un motor pe benzina de 5,9 – 7kW si Diesel de 6 – 6,5 kW. Are pornire cu sfoară dar poate avea și pornire electrică.

Motocultorul 312 Bertollini are cutia de viteze cu 6 trepte (4 înainte + 2 înapoi) și ambreiaj conic uscat și diferențial blocabil. Sistemul de frânare de pe tambur este de tip independent. Are o singură priză de putere care este independentă (973 rot/min) cu control pe ghidon.

Mașina are un dispozitiv de oprit motorul numit motor-stop. Utilajele cu care lucrează sunt: dispozitiv de tăiere a ierbii, plug, freză, turbofreză de zăpadă, pompă de irigare, pompă de stropire, lamă. Masa motocultorului cu motor 6LD400 și freză este de 150 kg.

Pulverizatoare (turbofreze) pentru îndepărtarea zăpezii

În timpul iernii, din cauza zăpezii, a formării poleiului și a gheții – consecință a temperaturilor reduse , traficul pe drumurile publice devine dificil sau impracticabil. Pentru evitarea acestui inconvenient se impune deszăpezirea carosabilului sau dispersia unor materiale specifice prevenirii patinării vehiculelor.

Designul de rute pentru deszăpezire și modalitatea de control este o practică foarte dificilă, probabil cel mai dificil și complex de toate problemele de rutare din sectorul public.

În plus față de efectele aleatorii, serviciul trebuie furnizat rapid, echitabil, și în același timp în întreaga rețea. Sarcina este îngreunată de prezența obiectivelor multiple și contradictorii din partea inginerilor de întreținere responsabili pentru acest serviciu. Designul a rutelor de deszăpezire se adresează din punctul de vedere al optimizării multiple a obiectivului.[21]

Deblocarea drumurilor de acces acoperite cu zăpadă constituie o problemă importantă, atât pentru economie, cât și pentru siguranța circulației. Înlăturarea zăpezii de pe carosabil se face cu echipamente de diverse tipuri, de la plugurile cele mai simple, care depun zăpada în extremitatea carosabilului (autogredere, buldozere, autocamioane sau tractoare prevăzute cu lamă), până la mașinile cele mai complexe, de tipul frezelor și turbofrezelor de mare capacitate, capabile să arunce zăpada preluată la distanțe foarte mari.

Echipamentele tehnologice pentru curățarea și înlăturarea zăpezii fac parte din grupa mașinilor pentru întreținerea drumurilor pe timp de iarnă. [17]

Frezele de zapadă sunt aplicabile oricărui utilaj dotat cu instalație hidraulică sau priză PTO, cum ar fi vehicule tip UNIMOG, tractoare, etc.  Pot fi folosite pentru deschideri stradale, ale piețelor, pasajelor alpine si orice sector cu cantitate considerabila de zăpadă. 

Pot fi de asemenea utilizate pentru largiri laterale si pentru incarcarea zapezii in camioane (fiind dotate in acest caz cu un sistem special de incarcare).  Mișcările utilajului (ridicare, coborâre, plutire și rotire) sunt realizate prin intermediul pistoanelor hidraulice cu dublu efect.  Rotația coșului de lansare se realizează prin intermediul motorului hidraulic.

Lățimile de lucru sunt cuprinse intre 2.600 și 3.300 mm.[22]

Freza de zăpadă HS 622

Frezele de zăpadă care pot fi în prezent găsite pe piața romanească sunt mașini de prima mână capabile să îndepărteze zăpada nu doar de pe alei sau alte căi de acces pentru pietoni, dar în egală măsură existând și utilaje peformante cu o rată impresionantă de eliminare rapidă a zăpezii, care pot în scurta vreme să curețe și cele mai aglomerate străzi sau autostrăzi.

Aceste freze de zăpadă, destinate utilizatorilor casnici, dar și marilor regii de întretinere a drumurilor publice pot funcționa în cele mai vitrege condiții atmosferice folosind drept combustibil benzina, motorina sau energia electrică.

Cele mai multe dintre frezele de zăpadă funcționează pe principiul frezare-evacuare, dar există și modele care permit și suflarea directă a zăpezii, ajustabile în funcție de volumul de zăpadă depus și randamentul dorit.

La dispozitivele de mai mica putere, semi-profesionale, deplasarea se face de obicei prin patine sau roți însă în cazul dispozitivelor puternice se utilizează obligatoriu șenilele, care au o aderență mult mai bună.

În comparație cu eficiența unui plug de zăpadă, randamentul frezelor profesionale de zăpada este mult superior, permițând nu doar accesul în locuri unde plugurile abia se pot mișca, dar și eliminarea completă și în conditii civilizate a zăpezii de pe căile de acces sau de pe spațiul carosabil.

Foarte potrivită pentru suprafețele și aleile mici, Honda HS 622 EW se deplasează cu ajutorul roților și elimină rapid zăpada, chiar și în conditii de ger puternic. Beneficiază de un motor în 4 timpi, model Honda GX 160, răcit cu aer și având o capacitate cilindrică de 163 cm3. Sistemul de pornire este manual, iar puterea de 3.6 kW / 4.8 CP / 3600 rpm. Simplu de utilizat și prevăzută cu elemente profesioniste de siguranță în exploatare, freza de zăpadă Honda HS 622 EW este dotată cu transmisie mecanică și 2 viteze înainte + 1 înapoi.

Distanța maximă de aruncare a zăpezii este de 14 m, iar direcția / unghiul de aruncare a zăpezii reglabilă: Stânga / Dreapta 195° ; Sus / Jos 70°. [23]

Funcționare: prin acționarea manetei de ambreiaj a frezei se acționează, de asemenea, și maneta de ambreiaj a transmisiei; mecanismul de aruncare a zăpezii pornește și freza de zăpadă se deplasează înainte. Prin eliberarea manetei de ambreiaj a frezei se oprește mecanismul de aruncare a zăpezii și deplasarea spre înainte a mașinii.

Brațele ghidonulul pot fi reglate pe înălțime, prin cele 3 găuri în trei poziții sus, jos sau mijloc,pentru a se potrivi cu înălțimea operatorului.

Pentru a schimba înălțimea ghidonului,se îndepărtaează șuruburile de reglaj, din partea stângă și din partea dreaptă, și se aliniază găurile la înălțimea dorită .Se reglează talpa patinei și racleta pentru a obține cea mai bună poziție a carcasei frezei față de sol.

Pentru a preveni pornirea accidentală, se rotește comutatorul motorului pe poziția OFF și se deconectează fișa bujiei de la aceasta.Se pune freza de zăpadă pe o suprafață dreaptă și se reglează șuruburile de reglaj la înălțimii pe poziția de mijloc. (Numai pentru tipurile cu șenile) Se slăbesc șuruburile și reglează înălțimea patinei și screperului în conformitate cu condițiile de suprafață a drumului.

Pentru a obține cele mai bune rezultate, zăpada se curăță înainte ca aceasta să se topească, să reînghețe și să se întărească. Nu se reduce turația motorului pe timpul când acesta aruncă zăpada. Pentru a curăța zăpadă întărită sau un strat gros de zăpadă:se curăță pe o lățime mică, se curăță zăpada în viteza întâi și pe o lățime mică de potecă, folosind numai o parte din mecanismul de aruncare a zăpezii, atunci când zapada este adâncă sau întărită, [24].

Tabelul 4.4 Date tehnice Freza de zapada HONDA HS622 K1 EW, [24]

Fig. 4.8 Freza de zăpadă Snow Buster 450,]

Freza de zăpadă Snow Buster 450

Această freză este ideală și extrem de eficientă pentru deszăpezirile de mică anvergură cu zăpada de până la 26 cm.Dispune de o eficiență de îndepărtat zăpada de peste 300 metrii pătrati pe oră (ceva mai mult decât un teren de tenis).Prezintă o constructie simplă si foarte fiabilă, motor puternic de 4CP în 4 timpi cu o pornire ușoară.Racordul de evacuare al zăpezii este reglabil de o parte și de alta a mașinii în pași intermediari(180 o).Cauciucurile sunt concepute special pentru a oferi o adereța excelentă.Ghidonul este reglabil.Sistemul de blocare(oprire-decuplare) a frezei se află la îndemână, situat pe ghidon pentru o protecție sporiă a utilizatorului.Manivela și tija pentru reglarea pozitiei racordului de evacuare a zăpezii sunt situate la îndemână pe ghidon.Prezintă si o sită pentru protecție contra atingerii accidentale a eșapamentului. [25]

Tabelul 4.5. Caracteristici tehnice snow Buster 450, [23]

Freza de zăpadă Snow Buster 650E

Este o freză pentru zăpadă profesională, cu motor pe benzină in 4 timpi:Cu freza Snow Buster 650E, curățirea zăpezii se transformă intr-o joaca pentru copii; curatiti suprafete mari, fără efort, cu ajutorul unei mașini construite special pentru acest scop. Este echipată cu motor puternic, de 6.0 CP, pe benzina, in 4 timpi, cu pornire usoara.Ideala pentru indepartarea zăpezii cu înălțimi de până la 57 cm.Viteza de lucru este foarte bună, grație cutiei de viteze cu 6 + 2 rapoarte de transmisie, [26] .

Tabelul 4.6 Caracteristici tehnice Snow Buster 650 E, [26]

Freza de zăpadă Texas Snow King 7534 WDE

Este echipată cu motor puternic de 9.11 CP. Lățimea de lucru a frezei este de 75 cm. Aceasta permite înlăturarea stratului de zăpadă cu grosimea de până la 50 cm. Freza de zapada Texas Snow King 7534 WDE dispune de 6 trepte de viteză de mers înainte și 2 inapoi.[27]

Fig. 4.10 Freza de zapada Texas Snow King 7534 WDE, [27]

Tabel 4 . 7 Caracteristici tehnice ale frezei de zăpadă Texas Snow King 7534 WDE [26]

Turbofreză Frontală TF65

Figura 4. 11 Turbofreză Frontală TF65, [28]

1-ataș rapid la vehicul;2- patine de frecare reglabile-preiau o parte din greutatea asupra cuțitului răzuitor și contribuie la menținerea utilajului în poziția corectă de lucru; 3- cuțite rãzuitoare-din oțel, interschimbabile; 4- tamburi frezanți- echipați cu elice simetrice în oglindă-permit direcționarea zãpezii în centru pentru a fi absorbitã de turbina de lansare; 5-suporți laterali- de susținere pentru tamburi; 6- apărătoare anti stropi pentru evitarea riscului de lansare de materiale; 7-bară de protecție- completeazã echipările de siguranță. ; 8- masă rotativă la 240 o; 9- coș de lansare- interschimbabil cu alte tipuri de coșuri prelungite.; 10- deflector reglabil- cu comandã hidraulicã pentru reglarea lansãrii.

Tabelul 4.8 Date tehnice Turbofreze frontale

Mecanica turbofrezei

Este o freză de zăpadă cu sistem în două faze, format din tamburi frezanți și turbinã centrală de lansare.

Permite o oscilare laterală .Cele douã pistoane hidraulice permit oscilarea lateralã cu +/- 10°.

Fig.4.12 Mecanica Turbofrezei TF65, [28]

Utilaje pentru combaterea poleiului

Mașinile de împrăștiat materiale antiderapante sau degiverante pot fi tractate, purtate sau autopropulsate.

Sunt configurate în numeroase variante cu numeroase caracteristici referitoare la: tipuri diferite de alimentare : snec cu spiră din oțel cu pas variabil, bandă din cauciuc cu arbore cu palete pentru spargere și bandă cu lanț prevăzut de asemenea cu arbore cu palete pentru spargere; tipologii de actionare, accesorii disponibile.

În functie de sistemul de alimentare, dimensiunile de transport și lungimile platformelor camioanelor, instalațiile au fost proiectate pentru diverse capacități de la 4 – 9 m3 și 2200 – 3000 l soluție, dar acestea pot varia în funcție de cerințe.

Acționarea hidraulică se pretează la caracteristici minime de 35 l/min și maxime de 80 l/min și 180 bar.Sunt caracterizate printr-un sistem de alimentare pe baza de snec și împrăștiere cu disc și se atașează tractoarelor agricole și utilajelor specializate.

S-a acordat o deosebită atenție realizării buncărului din oțel de înaltă rezistentă, cu o conformație menită să facă încarcarea și descărcarea rapide și eficiente.

Lățimea de împrăștiere variază de la 1,0 – 7,0 m cu pas reglabil determinat de valva de flux.Există posibilitatea unei asimetrii a împrăștierii: posibilitatea de reglare a asimetriei stânga – dreapta prin discul manual (atunci când utilajul este oprit), [22].

Sărăriță cu melc

Sărărița este aplicabilă pe bena vehiculelor medii și grele, alimentatã în funcție de versiune, de un motor auxiliar sau direct de la instalația hidraulică a vehiculului. Este echipatã cu un buncãr realizat în întregime din INOX AISI 304L. Alimentarea specialã cu melc garanteazã maximã precizie de împrăștiere și se adaptează perfect utilizãrii pentru sare sau pentru criblurã. Este ușor detașabilã, prin utilizarea picioarelor speciale de demontare, anterioare și posterioare.

Buncărul este realizat în întregime din oțel INOX AISI 304L, pentru vehicule medii și grele. Alimentarea se face cu bandă și cu disc de împrăștiere. Este adaptată fie pentru sare, fie pentru criblură. Prezintă o capacitate mare și centru de greutate mic.

Acționarea hidraulică se face de la instalația vehiculului sau prin intermediul unui motor auxiliar. Tablou de comandă se află în cabină și, la cerere, se pot adăuga: microprocesor, control tahimetric și sistem de umidificare.

Sistemul de umidificare este compus din rezervoare laterale din polietilenã, permite umidificarea sării cu soluție salină,cu distribuire proporționalã,controlatã de operator de la tabloul de comandã, [28].

Prelata din PVC este simplã sau cu deschidere totalã, cu cadru din oțel INOX, este ușor de acționat de la sol și asigurã acoperirea perfectă a buncãrului.

Scărița pliabilă ,la cerere; permite operatorului verificarea pãrții superioare a buncărului și interiorul acestuia.

La cerere; este posibilã montarea pe benã, pentru a facilita operațiunile de întreținere – o balustradă.

Deschiderea este automatã și combinatã cu deschiderea scăriței.

Grupul de împrăștiere este constituit din oțel de înaltă calitate, este echipat cu un micro-întrerupãtor care asigurã blocarea automatã a discului în cazul în care grupul însăși este ridicat. Grupul de împrăștiere este ridicat și blocat cu ajutorul cârligului special. Operațiunea se realizeazã ușor, decãtre un singur operator.

Senzorul de împrăștiere semnaleazã oprirea împrăștierii.

Conform codului rutier, este atașat și un girofar care mărește siguranța, semnalând celorlalte vehicule din trafic, utilajul în lucru. La cerere, este posibilã integrarea cu blitz.

Permite operatorului golirea rapidã a buncãrului și a rezervoarelor, în caz de avarie.

Tamburul pentru spargere, din oțel de înaltã calitate, este situat deasupra melcului, pentru a înlãtura eventualii bulgãri de sare și pentru a asigura o împrăștiere uniformã.

Pe partea superioarã a buncãrului există un grijal tip sită care oprește trecerea materialului în bucãți mari,protejând astfel melcul .

Situat în cabinã, tabloul de comandă, digital cu microprocesor sau analogic, permite operatorului reglarea principalelor funcții de împrăștiere: reglarea cantitãții de sare la ieșire și lățimea de împrăștiere, varierea orientării de lucru și, în cazul echipãrii cu sistem de umidificare, reglarea procentajului de soluție salinã, [28].

Caracteristicile tehnice ale autostropitoarelor cu lamă frontală sunt:

– lătime utilă…………………………………………………255 cm

– lungime totală………………………………………………270 cm

– înăltime……………………………………………………..85 cm

– acționare hidraulică din cabină

– capacitate rezervor ulei……………………………………..20 l

– pompă tip Meiller…………………………………………..40 l/rot

– presiune de lucru……………………………………………50 bari

Mașinile de împrăștiat purtate sunt alcătuite dintr-un buncăr de material montat pe un cadru metalic prevăzut cu triunghi de prindere la tractor.

La mașina purtată prezentată în fig.4.16, buncărul de material 1 este articulat la cadrul mașinii 6 prin articulațiile 5. La partea anterioară a buncărului, sub capacul 2 se găsește o sită 3 care servește la cernerea materialului înainte ca acesta să fie introdus în buncăr.

Dozatorul de material 7 este dispus la partea inferioară a buncărului și este format din două discuri cu fante suprapuse, unul fix și altul mobil. Discul mobil poate fi acționat printr-un ax ce trece prin mijlocul buncărului care se termină cu maneta (bratul) 4. Sub dozator se găsește pâlnia 8 care are rolul de a dirija materialul spre aparatul de distribuție.

Gura de evacuare a pâlniei de dirijare are forma unei porțiuni de coroană circulară și se poate roti față de dozator pentru a permite reglarea zonei de împrăștiere față de axa longitudinală a tractorului. Sub pâlnie este amplasat aparatul de distributie 9, de tip disc centrifugal, care este acționat în mișcare de rotație de la priza de putere a tractorului printr-o transmisie cardanică 10 și un grup conic 11.

Aparatul de distribuție este prevăzut cu palete radiale, la această masina existând șase grupuri de câte trei palete (mari, mijlocii, mici), rigidizate la periferie printr-un inel metalic.În partea centrală a discului este fixat un guler metalic în interiorul căruia cad granulele de material din pâlnia de dirijare, [29].

Fig.4.14 Mașină de împrăștiat materiale antiderapante purtată, [29].

1.buncăr de material; 2.capac; 3.sită; 4.maneta reglare debit; 5.articulatii de oscilație; 6.cadru metalic; 7.dozator cu fante reglabile; 8.pâlnie de evacuare; 9.disc centrifugal cu palete; 10.transmisie cardanica; 11.grup conic; 12.mecanism de vibrare.

Pentru agitarea materialului din buncăr, mașina este prevăzută cu un mecanism vibrator 12 alcătuit dintr-un excentric montat pe arborele discului centrifugal, prin intermediul unei bielete, buncărul oscilând în articulațiile 5 cu frecvența de rotație a discului, [1].

Mașinile de împrăștiat material antiderapant autopropulsate au, în general, o construcție asemănătoare cu mașinile tractate. Există mașini la care transportorul de material de pe fundul benei este de tip transportor elicoidal, deasupra acestuia fiind amplasat un agitator cu rolul de a marunti si afâna materialul de împrastiat (fig.4.17).

Figura 4. 15 Mașina de împrăștiat material antiderapant, tip Weisser, [1]

1.autosasiu; 2.buncar (bena); 3.transportor elicoidal; 4.agitator cu palete; 5.transmisie de actionare; 6.apatar de distributie centrifugal

Capacitatea buncărului unei astfel de mașini este cuprinsă între 3–6 m3, aparatul de distribuție fiind tot de tip disc centrifugal. Dozarea materialului care ajunge pentru a fi împrăștiat se face prin modificarea turației transportorului elicoidal, iar lățimea de împrăștiere prin modificarea turației discului, turațiile celor două fiind în strânsa corelație.

Astfel, pentru mașina prezentata în fig.4.17, model Weisser Streuer WStA/HD, turația spirei elicoidale este de 20 rot/min, iar a discului de 180-200 rot/min pentru o cantitate de sare uscată de 10 g/m2, la o lățime de împrăștiere de 2 m, în timp ce pentru o cantitate de 30 g/m2 și o lățime de împrăștiere de 6 m, turația spirei elicoidale este de 148 rot/min, iar a discului centrifugal de 450-500 rot/min. Aceste valori ale turațiilor spirei și discului centrifugal se obțin la o indicație a tahometrului de bord de 500 rot/min, deci, o viteză de deplasare de 30 km/h, [1].

Acționarea organelor de lucru se face hidraulic, de la instalația hidraulică, de tip Bosch, a mașinii, prevăzută cu filtru de aspirație, două unități de comandă cu ventile proporționale și limitator de presiune (100–300 bar), care lucrează la o temperatură a uleiului sub 70oC. Distanța la sol a discului centrifugal de împrăștiere este de 300-500 mm pentru amestecuri de sare si nisip, și mai scăzută pentru sare (250-300 mm).

În transport, dispozitivul de împrăștiere poate fi rabatat în sus pentru a nu atinge eventualele obstacole. Întreaga comanda a organelor de lucru se face din cabina masinii.În fig.4.17 este prezentată schema constructivă a mașinii de împrăștiat materiale antiderapante Weisser cu organele de lucru și părțile principale ale acesteia.

La umplerea benei cu material, acesta nu trebuie să conțină pietre și corpuri străine mari pentru a nu bloca acționarea organelor de lucru. De asemenea, în cazul materialelor cu granulație mare, agitatorul poate fi acoperit parțial cu o clapetă care protejează agitatorul și spira elicoidală de presiunea prea mare de apăsare și de uzură.

Pornirea și oprirea operației de împrăștiere se poate face în orice moment al deplasării mașinii prin simpla apăsare a unei taste. Suprafața de împrăștiere, respectiv cantitatea distribuită, pot fi reglate continuu de la un regulator de distribuție prin ventile comandate electronic, [1].

Fig.4.16Schema constructivă a echipamentelor de lucru ale mașinii Weisser, [1]

1.buncăr; 2.transportor elicoidal; 3.agitator; 4.transmisie și bloc de automatizare; 5.manetă de acționare clapetă de protejare; 6.conductă verticală; 7.jgheab de dirijare; 8.scut de îngustare a zonei de împrăștiere; 9.disc centrifugal; 10.motor hidraulic antrenare disc

Deoarece aparatul de distribuție a materialului antiderapant este rabatabil, direcția de împrăștiere se poate alege și regla după dorință, jgheabul de dirijare a materialului către discul centrifugal fiind direcționat, de obicei, astfel încât materialul să fie aruncat spre partea stânga a mașinii sub un unghi de împrăștiere de 90o. Prin aceasta se protejează și partea din față a mașinii pentru că materialul nu ajunge sub vehicul, dar sunt situații în care materialul (nisipul) poate fi aruncat până în fața roților autovehiculului.

Mașina poate fi prevăzută și cu telecomandă pentru capul rabatabil de distribuție, caz în care imaginea împrăștierii este vizibilă grafic în cabină pe un ecran luminiscent.

În fig. 4.16 se prezintă schema generală de automatizare a mașinii de împrăștiat material antiderapant Weisser, aflată și în dotarea unităților de salubrizare și administrației domeniului public din țara noastră, [1].

Sărăriță cu autoîncărcare pentru tractoare

Este o sărăriță aplicabilă pe ataș în 3 puncte la tractoare; are o utilizare ușoarã și concepție simplã. Este echipatã cu un sistem de basculare pentru a permite autoîncãrcarea.Poate fi acționată de la instalația hidraulică a vehiculului, este prevãzutã cu un sistem de împrăștiere cu disc.

Se preteazã perfect pentru împrăștierea diferitelor produse, cum ar fi: sare, criblură și nisip; este fiabilã și ușor de întreținut.

Fig.4. 17 Sărăriță cu autoîncărcare pentru tractoare, [28].

1-ataș în 3 puncte- permite instalarea rapidă a utilajului în trei puncte la vehicul; 2- sistem de autoîncărcare- un piston hidraulic permite înclinarea buncãrului pentru a acționa ca și o cupă, pentru a face încărcarea materialului mai rapidã; 3- picior de sprijin; 4- buncăr- În întregime din oțel de înaltã calitate;este în așa fel conceput încât sã antreneze mișcarea sării sau a criblurii înspre partea inferioară, unde este situat melcul.

Melcul este protejat de un scut ce absoarbe parte din greutatea materialului.5- prelatã din pvc -la cerere; asigurã acoperirea perfectã a buncãrului, [28].

5. Prezentarea si justificarea tehnico-economică a soluției propuse

5. 1 Prezentarea soluțiilor propuse pentru deszăpezire

Freza de zăpadă (fig.5.1) este destinată ca în agregat cu motocultorul utilitar urban multifuncțional să execute lucrări de deszăpezire a căilor de acces sau a altor suprafețe în gospodării, întreprinderi, parcuri baze sportive, etc., în urma căderilor de zăpadă.

În conformitate cu destinația dată, freza dislocă zăpada de pe sol cu ajutorul melcilor stânga –dreapta, care o dirijează concomitent spre gura de aspirație a unui ventilator – aruncător. Aceasta este prevazuta cu coș de dirijare și evacuare a zăpezii, lateral pe dreapta sau pe stânga față de poziția agregatului.

Fig. 5.1 Freza de zăpadă pentru motocultorul urban, [18]

melc stânga; 2- melc dreapta; 3- conducta de transport pneumatic; 4- deflector.

Freza de zăpadă pentru motocultorul urban are în componență următoarele subansamble:

Fig.5.2 Subansamble freză de zăpadă

1 – carcasa suport; 2 – ventilator; 3 – melci stânga dreapta; 4 – coș evacuare; 5 – patine; 6 – transmisie mecanică

Carcasa reprezintă suportul echipamentului. Este o construcție simplă formată din doi pereți laterali, maneta ventilator, jgheab și este prevăzută cu elemente de prindere și cuplare la baza energetică.

Ventilatorul este de tip diametral cu absorbție centrală și refulare laterală.

Melcii dreapta – stânga au sens opus de înfășurare a spirelor. Sunt prevăzuți fiecare cu câte două spire decalate la 180o, cu marginea zimțată.

Cosul de evacuare este o tubulatură metalică cu secțiune patrată având posibilitatea de schimbare a poziției.Componența transmisiei mecanice și indicii cinematici ai elementelor de transmisie se prezinta în schema cinematică din fig.3.

Principalele caracteristici tehnice și functionale ale acestui pulverizatorului de zăpadă sunt următoarele:

– lățimea de lucru . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .800 mm;

– diametrul rotorului ventilatorului . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 350 mm;

– turația ventilatorului . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1370 rot/min;

– diametrul melcilor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .400 mm;

– turația melcilor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .456 rot/min;

– direcția de aruncare . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .stânga sau dreapta;

– dimensiuni de gabarit:

– lungime . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 675 mm;

– lățime . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .910 mm;

– înălțime . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .max. 1150 mm;

– masa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .91 kg.

Procesul tehnologic de lucru al frezei de zăpadă este următorul:

Freza de zăpadă se cuplează în fața motocultorului Combitrac (fig.5.3) și prin intermediul flanșei de cuplare primește mișcarea de la priza de putere a acestuia.

Fig.5.4 Motocultor utilitar urban”Combitrac” cu freza de zăpadă

Prin deplasarea agregatului freza de zăpadă + motocultor, zapada aflată în fața frezei ( pe lățimea de lucru ) intră în zona de acțiune a melcilor, care prin spirele lor cu sensuri de înfășurare diferite, o dirijează în dreptul gurii de aspirație a ventilatorului aruncător. Acesta evacuează zăpada prin coșul de evacuare.

Jetul de zăpadă poate fi direcționat în dreapta sau stânga echipamentului, în funcție de poziția coșului de evacuare ( dreapta sau stânga ).

Distanța la care se dorește a fi aruncată zăpada, depinde de unghiul de înclinare al deflectorului, iar înălțimea stratului rămas după degajare, depinde de poziția patinelor față de sol.

Acționarea frezei se face de la priza de putere a combitracului, acesta având o turație de 1370 rot/min. Reductorul conic al echipamentului face ca în procesul de lucru, spirele dreapta-stânga să aibe o turație de 456 rot/min. Acționând asupra stratului de zăpadă, spirele produc dislocarea acestuia și dirijarea lui spre gura de aspirație a ventilatorului aruncător. Zăpada este aruncată lateral prin coșul de evacuare, în dreapta sau în stânga echipamentului, funcție de poziția coșului de evacuare și la distanța permisă de poziția deflectorului.

Principalele performanțe de lucru realizate la încercările frezei de zăpadă în agregat cu combitracul echipat cu șenile sunt:

– lățimea de lucru maximă . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 800 mm;

– viteza medie de lucru . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2 km/h.

Fig. 5.5 Variatia vitezei de lucru în funcție de densitatea zăpezii, [18]

Încercările echipamentului s-au efectuat în condiții variate de lucru și anume: 11 ore de parcursuri drepte de cca. 200 m, cu grosimi ale zăpezii cuprinse între 35-60 cm; 16 ore pe parcursuri sinuase cu grosimea zăpezii cuprinsă între 35-48 cm; 8 ore pe drumuri de acces (alei, trotuare, etc.) în condiții limită de densitate și umiditate ale stratului de zăpadă (zăpadă înghețată, moină, etc.).

În vedera asigurării unei aderențe corespunzătoare în totalitate, probele s-au efectuat în situația echipării combitracului cu sistemul de tracțiune cu șenile.

Condițiile de lucru la încercări au fost următoarele: suprafața (platformă betonată); densitatea zăpezii (I=132 kg/m3; II=173 kg/m3; III=290 kg/m3); înălțimea stratului de zăpadă (40-60 cm); unghiul de înclinare a deflectorului (de la coșul de evacuare 60-65o);

În urma încercărilor s-au determinat performanțele frezei cu motocultorul combitrac și anume: lățimea de lucru (mm), grosimea stratului de zăpadă dislocate (cm), viteza de lucru (km/h), distanța de aruncare (m), grosimea stratului de zăpadă rămas (cm), consumul de combustibil (l/h).

Tabelul 5. 1 Variația vitezei de lucru în funcție de densitatea zăpezii

Din datele prezentate în tabelul 1, rezultă că agregatul freză de zăpadă cu motocultorul “Combitrac” echipat cu șenile, realizează o bună degajare a zăpezii în condițiile mentionate.

5.2 Prezentarea soluției propuse pentru operațiunea de combatere a poleiului

Mașinile de împrăștiat materiale antiderapante sau degiverante pot fi tractate, purtate sau autopropulsate.

Fig.5.6 Echipament de împrăștiat (sare,nisip etc.), [18]

1- sursă de energie; 2- buncăr material antiderapant; 3- roată de copiere; 4- disc centrifugal de împrăștiere;

Echipamentul de împrăștiat se atașează în fața COMBITRACULUI, fiind format în principal dintr-un cadru, un buncăr în care se pune materialul ce urmează a fi împrăștiat, transmisia care preia mișcarea de la priza COMBITRACULUI și o transmite unui disc ce realizează împrăștierea și o roată pivotată pe care se sprijină acest echipament.

Principalele caracteristici tehnico-funcționale:

– sursa energetică…………motocultor utilitar urban COMBITRAC

– tipul echipamentului……………………………….semipurtat

– tipul dispozitivului de împrăștiere………………….centrifugal

– tipul dispozitivului de dozare…………………..cu șibăr și agitator

– diametrul discului de împrăștiere…………………..40cm

– turația prizei de putere………………………………1370rot/min

– turația discului……………………………………685rot/min

– capacitatea buncărului……………………………190dm3

– număr de dozatoare………………………………….2

– dimensiuni de gabarit

– lungime……………………………………83cm

– lățime………………………………………81cm

– înălțime…………………………………….87cm

– masa……………………………….……….70 kg

– viteza medie de lucru…… ………………..1.42 km/h

– lățimea efectivă de împrăștiere

– cu un dozator…………………………………..3m

– cu două dozatoare……………………………..6m

– consumul mediu de combustibil……………………….1.96l/h

Echipamentul de împrăștiat este destinat să lucreze în agregat cu motocultorul utilitar urban de 12CP COMBITRAC la împrăștierea sării, nisipului sau a amestecului nisip-sare pe drumurile publice pentru dezghețarea carosabilului precum și a îngrășămintelor granulate pentru fertilizarea solului în parcuri sau alte spații ale domeniului public sau particular.

Efecte estimate:

Performanțele de lucru ale echipamentului de împrăștiat la o viteză de 1.42 km/h sunt:

– uniformitatea de distribuție…………………….85%

– simetria împrăștierii

– stânga…………………………………47.5%

– dreapta……………………………….52.5%

Agregatul format din COMBITRAC și echipamentul de împrăștiat se caracterizează printr-o bună stabilitate în transport și în lucru, ceea ce îi asigură condiții de utilizare ușoare și sigure.

Capacitatea de lucru a agregatului în cazul folosirii celor două dozatoare este de 8525 m2/h, aceasta fiind de aproximativ 10 ori mai mare decât atunci când împrăștierea se face manual.

Echipamentul de împrăștiat material antiderapant este utilizat pentru aplicarea de material antiderapant pe drumurile publice din localitate.

5.3 Justificarea tehnico-economică a alegerii frezei de zăpadă

Determinarea nivelului tehnic al utilajelor folosind metoda DISTEH

Este extrem de important pentru factorii de decizie să existe instrumente practice și operaționale pentru a evalua, analiza și clasifica produsele în funcție de performanțele lor – în comparație cu alte produse similare ale concurenților ,care se manifestă, în esență, prin aplicarea mai multor modele multicriteriale de luare a deciziilor, [30].

Neumann și Morgenstern au scos în evidență teoria utilității care este, probabil, metoda cea mai larg utilizată pentru a ajuta în luarea deciziilor raportat la mai multe criterii .Această teorie se referă la noțiunea de utilitate ,respectiv măsura în care un obiect îi este util uni individ. Utilitatea variază în funcție de individ și criteriile determinate de acesta.S-au făcut eforturi notabile în zona de dezvoltare de noi modele pentru a clasifica produsele industriale în funcție de performanța acestora – în comparație cu alte produse similare ale concurenței.

Metoda DISTEH permite cuantificarea nivelului tehnic al unui grup de utilaje, comparabile între ele, prin calcularea “distanței tehnice” față de un utilaj ideal, evidențiind totodată direcțiile de acțiune în activitățile de cercetare–proiectare – fabricație vizând realizarea unor utilaje de înaltă competitivitate .

Utilajul ideal este un utilaj imaginar la care toate ansamblele, subamsamblele și principalele repere au cel mai înalt grad de competitivitate, conform realizărilor obținute pe plan mondial.

“Distanța tehnică absolută” reprezintă distanța tehnică față de “utilajul ideal”, iar “distanța tehnică relativă” reprezintă distanța tehnică față de un utilaj dorit, existent în fabricație pe plan mondial care, în majoritatea cazurilor reprezintă utilajul cu cel mai ridicat nivel de competitivitate, în momentul elaborării studiului de oportunitate.

Metoda DISTEH permite ierarhizarea utilajelor analizate, funcție de utilitatea totală în exploatare a acestora, precum și ierarhizarea criteriilor de departajare, funcție de viteza de ameliorare a nivelului tehnic, deci indică ansamblele, subansamblele și principalele repere ale utilajului care trebuiesc perfecționate în vederea creșterii competitivității acestuia.

Se utilizează, în general, următorul algoritm:

1. Se stabilește multimea “m” a utilajelor supuse analizei, alegându-se utilaje cu aceeași destinație, din aceeași grupă tipodimensională și, deci:

i=1,2,…,m

2. Se stabilește multimea criteriilor de departajare “n” care influențează în sens pozitiv sau negative exploatarea:

j=1,2,…,n

3. Se împarte în două mulțimea criteriilor de departajare:

a). submulțimea criteriilor de maxim “n1” (jn1), respectiv a criteriilor care este de dorit ca în exploatare să aibă valori cât mai mari:

b). submulțimea criteriilor de minim “n2” (jn2), respectiv a criteriilor care este de dorit ca în exploatare să aibă valori cât mai mici;

n1+n2 = n

4. Se stabilește cazul în care se dorește determinarea nivelului tehnic al utilajelor cu relatiile supuse analizei, după cum urmează:

Cazul I – determinarea nivelului tehnic absolut (distanța tehnică absolută Ti) a grupului de utilaje analizate la momentul t0 (momentul elaborării studiului):

a). Criteriile de departajare Cj ( j=1,2,…,n ) sunt echipotențiale din punct de vedere al importanței pentru exploatare;

b). Criteriile de departajare au importanță diferită în exploatare;

Cazul II – determinarea nivelului tehnic absolut al grupului de utilaje analizat la momentul t1 (momentul începerii fabricației noului utilaj), în aceleași condiții ca și în cazul I ( a si b );

Cazul III – determinarea nivelului tehnic relativ (distanța tehnică relativă Tri) al grupului de utilaje analizat față de un utilaj dorit în UD, existent în fabricație pe plan mondial în momentul elaborării studiului în aceleași condiții pentru criteriile de departajare ( a si b );

5.Se determină submulțimea criteriilor de departajare pentru “utilajul ideal” UI cu relațiile:

maxCij, jn1

CIj=

minCij, jn2

În continuare, vom parcurge algoritmul de calcul pentru cazul I-a:

6. Se calculează distanța tehnică absolută a utilajelor Ui (im) față de utilajul ideal cu relația:

în care: bj=+1 pentru jn1 și bj=-1 pentru jn2

Cij – valoarea caracteristicii j, la utilajul Ui

CIj – valoarea caracteristicii j, la utilajul UI

Obs.În cazul prelucrării manuale a datelor, factorul bj poate lipsi.

7. Se elaborează clasamentul de ierarhizare a utilajelor analizate în ordinea crescătoare a distanței tehnice absolute:

Utilajul Ui la care distanța tehnică absolută are valoarea minimă ( min Ti ) are utilitatea în exploatare cea mai ridicată din grupul de utilaje analizat, deoarece el are valorile caracteristice cele mai apropiate de cele ale utilajului ideal.

8. Se stabilesc criteriile de departajare “ Cij” a căror îmbunătățire conduce la creșterea nivelului tehnic al utilajului Ui care interesează și se face o ierarhizare a acestora în ordinea descrescătoare a vitezei de ameliorare a nivelului tehnic, cu ajutorul relației:

Ierarhizarea acestor criterii arată direcțiile de acțiune în activitatea de cercetare-proiectare în vederea creșterii competitivității utilajului care interesează, respectiv se evidențiază ansamblele, subansamblele și principalele repere care trebuiesc perfecționate.

În cazul I-b algoritmul de calcul continuă astfel:

6. Se elaborează vectorul de ierarhizare al criteriilor (caracteristicilor) de departajare j (j=1,2,…,n) în funcție de importanța lor în exploatare:

Ex. C3 PP C5 P C2 I C1,…

7. Se elaborează o matrice A de dimensiuni [nxn], în care liniile se notează cu j1, iar coloanele cu j2(j1,j2=1,2,…,n) și în care se acorda coeficienții de importanță criteriilor Cj, comparând pe rând fiecare criteriu cu toate celelalte (n-1) criterii, din punct de vedere al importanței în exploatare.

Acesti coeficienti se acorda astfel:

Cj1 I Cj2 → Cj1=1; Cj2=1

aj1j2 Cj1 P Cj2 → Cj1=2; Cj2=0

Cj1 PPCj2 → Cj1=4; Cj2=0

8. Se calculeaza mărimea coeficienților de importanță γj (pentru criteriul j) cu relația:

în care:0< γj<1 si Σ γj=1

9. Se calculează distanța tehnică absolută a utilajelor Ui față de utilajul ideal UI, cu relația:

10. Se elaborează clasamentul de ierarhizare a utilajelor analizate, funcție de utilitatea lor totală în exploatare:

11. Se stabilesc caracteristicile a căror îmbunătățire poate conduce la ridicarea nivelului tehnic și se face ierarhizarea în ordine descrescătoare a vitezei de ameliorare a nivelului tehnic, cu relația:

în care: i=1,2,…,m, iar j=1,2,…,n.

Luând în studiu mai multe pulverizatoare de zăpadă existente în exploatare atât în țara noastră cât și în afară, se poate considera pulverizatorul ideal pe baza comparației între caracteristicile tehnice ale acestora. Caracteristicile tehnice ale pulverizatorului ideal sunt fie maximal între valorile caracteristicilor tehnice ale celorlalte pulverizatoare, dacă acea caracteristică reprezintă un criteriu de maxim, fie cea mai mică valoare a caracteristicilor tehnice ale pulverizatoarelor luate în studiu, dacă acea caracteristică reprezintă un criteriu de minim.

Acest lucru este prezentat sintetic în tabelul 5.3 , în care sunt expuse caracteristicile tehnice ale pulverizatoarelor de zăpadă. În acest tabel sunt și caracteristici care sunt apreciate pe baza de punctaj (puncte acordate 0 și 1 ) prin comparația între pulverizatoarele luate în studiu.

Calculul coeficienților de importanță se realizează, conform algoritmului prezentat anterior, prin compararea fiecărui criteriu Cj, cu fiecare din celelalte (n-1) criterii, din punct de vedere al importanței acestora în exploatare. În tabelul 2 sunt prezentate valorile coeficienților de importanță acordate, prin comparație, fiecărui criteriu de departajare (caracteristica tehnică).

Conform metodei a fost stabilit vectorul de ierarhizare a performantelor mașini lor de ambalat produse în bucăți analizate, în concordanță cu importanța lor în exploatare. Acesta arată astfel :

(C1 I C2) P (C3 I C4 I C8)

(C1 I C2) PP (C5 I C6 I C7)

(C3 I C4 I C8) P (C5 I C6 I C7)

Caracteristicile tehnice ale unor pulverizatoare de zăpadă existente în exploatare

Tabelul 5. 2 Caracteristicile tehnice ale unor pulverizatoarelor de zăpadă analizate

Se construiește o matrice de dimensiuni (n x n) A = n x n, în care pentru liniile matricei se utilizează indicele j1, iar pentru coloane indicele j2: j1, j2 = 1,2,3,…,n și în care se acordă coeficienți de importanță caracteristicilor j pe baza vectorului de ierarhizare construit, comparând pe rând fiecare criteriu de departajare cu toate celelalte criterii, din punct de vedere al importanței lor pentru exploatare.

Acești coeficienți de importanță se acordă astfel:

Nota: I – indiferent, P – preferabil, PP – de doua ori preferabil (mult mai preferabil).

Matricea coeficienților de importanță pentru cazul prezentat poate fi:

Ponderile j acordate caracteristicilor tehnice analizate, conform importanței lor în exploatare sunt :

Cu ajutorul acestor valori și al caracteristicilor tehnice prezentate în tabelul nr.2.1, se pot calcula pătratele diferențelor ale utilajelor analizate, necesare în calculul distanței tehnice a unui utilaj față de utilajul ideal.

Pentru COMBITRAC vom obține următoarele valori:

; ; ;

; ;

Pentru HONDA HS622 K1 EW vom obține următoarele valori:

; ; ;

; ;

Pentru SNOW BUSTER 650E vom obține următoarele valori:

; ; ;

; ;

Pentru TEXAS SNOW KING 7534 WDE vom obține următoarele valori:

; ; ;

; ;

Pentru HUSQVARNA ST276EP vom obține următoarele valori:

; ; ;

; ;

Se calculează distanța tehnică a fiecărui utilaj față de utilajul ideal:

0.10674

0.15623

0.41675

0.23384

0.1916955

Ierarhizarea utilajelor se realizează după valorile distanțelor tehnice ale fiecărui utilaj față de utilajul ideal .Astfel:

0,10677 < 0,15623< 0,19169 < 0,23384 < 0,41675

6. Analiza procesului de lucru al utilajelor

6.1. Procesul de lucru al pulverizatoarelor de zăpadă

Combaterea înzăpezirilor datorate viscolului se poate face pe două căi: prin măsuri constructive- înălțarea platformei carosabilului și prin dispozitive de protecție contra înzăpezirilor- arbori, garduri, parazăpezi.

Îndepărtarea zăpezii cu mijloace mecanice implică pluguri care depun zăpada pe marginea carosabilului (gredere, buldozere, tractoare sau autocamioane cu lamă), mașini complexe – turbofreze (pulverizatoare de zăpadă), utilaje mecanice cu perie mecanică cilindrică – pentru straturi subțiri de zăpadă.

Frezele de zăpadă sunt mașini autopropulsate care preiau zăpada direct de pe carosabil sau de pe marginea acestuia și o aruncă la distanță de zonele circulate.

6.2. Construcția mașinilor pentru curățat zăpada

Principiul de funcționare se bazează pe preluarea zăpezii pe lățimea de lucru cu ajutorul unor rotoare cu spire sau benzi elicoidale dispuse frontal care pot fi prevăzute cu cuțite drepte sau zimțate, introducerea zăpezii preluate de rotoare într-un ventilator-aruncător, aruncarea și evacuarea în lateral la distanță.

Turbofrezele de zăpadă sunt prevăzute cu motor suplimentar pentru acționarea rotoarelor și ventilatorului aruncător, precum și a instalației hidraulice de ridicare și coborâre sau pentru înclinarea platformei și rotirea carcasei ventilatorului – aruncător.Turbofrezele pot fi prevăzute cu unul sau două rotoare de preluare și afânare a zăpezii în funcție de capacitatea de lucru.

Aceste rotoare pot fi numai cu spire elicoidale sau pot fi construite sub forma unor benzi cu cuțite dispuse elicoidal. Cuțitele pot avea tăiș drept sau zimtat, pentru tăierea și spargerea blocurilor de gheață sau zăpadă înghețată, [1].

Spirele și benzile pot avea unul sau două începuturi. În cazul în care mașina este prevăzută cu două rotoare frontale, acestea au același sens de rotație, rotorul superior fiind necesar pentru straturi mai groase de zăpadă. Rotoarele preiau zăpada din fața utilajului și o transporta către unul din capete, acolo unde se află dispusă fereastra de aspirație a ventilatorului aruncător, cu deschidere mai mică sau egală cu diametrul rotorului ventilatorului.

Fig.6. 1 Schema de principiu a turbofrezelor (pulverizatoarelor) de zăpadă

1.cuțit de raclare; 2.rotoare cu benzi elicoidale; 3.ventilator – aruncător; 4.conductă

de transport pneumatic; 5.fereastră de aspirație; 6.benzi elicoidale

În cazul frezelor de capacități reduse, atât rotoarele cât și ventilatorul sunt acționate de la motorul autoșasiului, însă turbofrezele de capacități mai mari au montat pe autoșasiu un motor suplimentar care acționează organele de lucru prin intermediul unei transmisii corespunzătoare cu cuplaje cardanice, transmisii cu curele trapezoidale și angrenaje cu roți dințate.

De la același motor este acționată și instalația hidraulică a utilajului, necesară pentru ridicarea și coborârea acestuia, precum și pentru înclinarea sau rotirea carcasei ventilatorului – aruncător. Cu ajutorul patinelor distanța dintre pamânt și lamă poate fi reglată în așa fel încât în carcasa rotoarelor să nu ajunga pietre sau bucăți de pamânt.

Prin îndepărtarea șurubului, piuliței și șaibei se reglează patina în funcție de teren. Patina se lasă mai jos atunci când pamântul este mai moale și se ridică mai sus când suprafața pământului este dură și cu denivelări. Reglarea patinelor se poate face din ambele părți în așa fel încât lama să atingă pamântul uniform.

Fig.6.2 Rotor cu bandă elicoidală cu crestături și modele de conductă de evacuare a zăpezii, [1]

a) 1.patina, 2.rotor, 3.lama carcasei; b) 1.șurub, 2.deflector, 3.conductă, 4.mâner

Atunci când pulverizatorul de zăpadă este oprit, atât rotorul cu benzi elicoidale, cât și patinele și roțile trebuiesc reglate în așa fel încât să atingă solul simultan. Patinele se pot ridica sau coborî, dar dacă sunt coborâte foarte jos există pericolul de a se toci și în carcasa rotorului pot ajunge pietre sau bucăți de pamânt. În cazul în care patinele sunt reglate mai sus nu se îndepărtează toată grosimea stratului de zăpadă.

Fig.6.3 Fixarea benzilor elicoidale pe arbore și rotor cu bandă continuă , [1]

a) 1.șurub; 2.piuliță; 3.cutit; 4.arbore; b) 1.banda dreapta, 2.banda stânga, 3.roti

Trendul ultimilor ani in sectorul de unelte și echipamente tehnologice destinate lucrărilor de întreținere municipală, în țările cu tradiție industrială, s-a extins.

În cazul echipamentelor tehnologice specializate, producătorii nu s-au axat pe mașini de serie, ci mai mult pe mașini ce se adaptează cerințelor pieței. Acest aspect a determinat adoptarea unor configurații personalizate, a unor echipamente diversificate, respectiv adaptarea mașinii la un sistem modular pentru satisfacerea nevoilor clientului.

6.3. Procesul de lucru al utilajelor pentru combaterea poleiului

Poleiul și gheața produc grave perturbări în circulația autovehiculelor ducând la reducerea vitezei, la accidente și, uneori, chiar la întreruperea circulației. Deosebit de periculoase sunt porțiunile în curbă, zonele de drum cu declivități mari, intersecțiile și pasajele de nivel.

Prin împrăștierea de materiale antiderapante se evită producerea de accidente care pot aduce atât pagube materiale cât și pierderi de vieți omenești. Acest mod de curățire a carosabilului și a pistelor ușurează munca manuală a omului, și, chiar dacă duce la uzarea rapidă a șoselelor, este de preferat. Deszăpezirea se poate realiza cu ajutorul plugurilor, pulverizatoarelor de zăpadă, dar după aceste operații este absolut necesară împrăștierea de materiale antiderapante pentru a evita înghețarea stratului de zăpadă ramas.

Materialele antiderapante (nisip, cenșă, rumeguș) sau degiverante (sare, uree, etc.) se împrăștie în timpul iernii pe șoselele și pistele acoperite de polei, gheață sau zăpadă, contra patinării roților autovehiculelor sau avioanelor.

Împraștierea acestor materiale duce la topirea zapezii și a ghetii curățând astfel carosabilul și usurând traficul rutier. La fel se procedează și pentru curățarea pistelor de pe aeroporturi ajutând ca decolarea avioanelor să fie eficiența pe timp nefavorabil.

În componența materialelor antiderapante intră, de cele mai multe ori, nisip și sare industrială (NaCl) în proporții egale. Sarea topește gheața, coboară punctul de congelare și fixează materialul răspândit.

Ca fondant chimic, care produce scăderea punctului de topire a gheții, se poate folosi și clorura de calciu. Dintre proprietățile fizice mai importante ale sării industriale amintim: densitatea – 2,165 g/cm3; conductibilitatea termica – 6,49 W/m.K; căldura specifică – 8,54 J/kg.K, iar dintre proprietățile chimice: solubilitatea în apă – 35,7/0 oC, [2,31].

Când există condiții de formare a poleiului se raspândește preventiv o cantitate de sare de 200 kg/km de drum care duce la formarea unei pelicule de solutie de apa cu sare ce împiedica formarea poleiului timp de 2-3 zile.

De asemenea, pentru a împiedica formarea gheții este necesară raspândirea unei cantități de 200 – 300 kg/km și în timpul ninsorii. Sub acțiunea sării și a circulației, zăpada îndesată se înmoaie și stratul de gheață începe să se disloce. Acțiunea de răspândire a sării trebuie combinată, în acest caz, cu acțiunea de curățare și îndepărtare a zăpezii și a gheții de pe partea carosabilă cu ajutorul utilajelor cu lamă, [1].

Clorura de sodiu are dezavantajul că este corozivă atât pentru vehicule cât și pentru îmbrăcămințile stradale, mai ales pentru cele din beton de ciment unde se practică mai mult raspândirea de nisip antiderapant, obținut prin amestecul a 30–40 kg sare cu 1 m3 de nisip grăunțos.

Nisipul natural este un agregat care provine din sfarâmarea rocilor având dimensiunea maximă a granulelor de 7 mm. Dupa natura mineralogica se împarte în nisip silicos si nisip calcaros. Pentru împrastiere ca material antiderapant se utilizeaza nisipul cu dimensiuni maxime de 3 mm, [2,31].

Se urmărește ca nisipul să fie curat,ceea ce înseamnă că nu trebuie să conțină resturi vegetale sau impuritati de alta natura ( lemn, cărbune, etc.). La pipăit trebuie să fie colțuros și aspru. Densitatea nisipului în gramadă are valori cuprinse între 1480 kg/m3 în stare afânată și 1740 kg/m3 în stare îndesată în timp ce densitatea aparentă a acestuia se situează în jurul valorii de 2660 kg/m3, [32].

Aplicarea materialelor antiderapante se face cu ajutorul mașinilor, care pot fi diferite din punct de vedere constructiv, corespunzător cerințelor impuse de felul și starea materialelor antiderapante.

Mașinile de împrăștiat material antiderapant trebuie să corespundă următoarelor cerințe: să permită distribuirea mai multor feluri de materiale antiderapante; să asigure o distribuție uniformă, cu abaterea maximă de 20%; să fie simple din punct de vedere constructiv; să permită o exploatare ușoară; să aibă o capacitate de lucru ridicată; să prezinte un grad ridicat de flexibilitate; să mențină în timpul lucrului reglajele inițiale; să nu prezinte pericole de accidente pentru cei care le deservesc; să necesite cheltuieli reduse pentru îngrijiri și reparații; să aibă un consum scăzut de energie.

6.4. Constructia mașinilor de împrăștiat material antiderapant

Mașinile de împrăștiat materiale antiderapante sau degiverante pot fi tractate, purtate sau autopropulsate.

Mașina de împrăștiat materiale antiderapante tractată (fig.6.4) este o construcție metalică, realizată sub forma unui buncăr (1) sprijinit prin intermediul unui șasiu (2) pe o osie, de tipul monoax (MA-6) sau cu roți în tandem (MA-3,5), cu pneuri de joasă presiune. Buncărul are forma prismatica cu sectiunea transversala un trapez isoscel cu baza mare la partea superioară, [34].

Fig. 6.4 Schema mașinii tractate de împrăștiat material antiderapant, [1]

1.bena de material; 2.transportor cu bandă metalica tip senilă; 3.sasiu; 4.scut metalic; 5.transmisie cardanică; 6.distribuitor centrifugal; 7.clapetă de reglare a debitului de material dozat.

În partea de sus se fixează cu șuruburi o ramă cu sită ușoară pentru reținerea, la încărcare, a impurităților și bulgărilor din masa de material, iar pentru protejarea încărcăturii împotriva precipitațiilor atmosferice se poate așeza deasupra o prelată.

Forma buncărului permite ca întreaga cantitate de material sa fie condusă către partea inferioară unde se află transportorul (2). Acesta este realizat sub forma unei benzi din zale metalice profilate, cu lățimea de circa 400 mm, fiind așezat de-a lungul părții inferioare. Ramura superioară a transportorului se deplasează pe fundul buncărului în direcția opusă sensului de deplasare a mașinii, permițând evacuarea materialului pe la partea din spate.

Transportorul este construit din oțel nitrurat, fiind antrenat de la roata de transport din partea stânga printr-un mecanism de actionare cu roata de frictiune sau cuplaj cardanic si transmisii cu lant.

Mecanismul de acționare al transportorului constituie partea principala a mecanismului de transmisie și are în compunere o roată de fricțiune metalică cu palete sudate pe circumferință, înclinate în așa fel încât în timpul apăsării peste pneul rotii de transport pe lânga imprimarea mișcării de rotație să creeze o presiune variabilă crescătoare dinspre marginea roții spre coama având ca efect autocurățirea în cazul aderării de zăpadă. Roata de fricțiune actionează transmisia într-un singur sens datorita unui mecanism cu clichet si roata de clichet, [1].

Când mașina este manevrată către înapoi, roata de fricțiune se rotește în gol, iar restul transmisiei stă pe loc. De la roata de fricțiune mișcarea se transmite la tamburul de antrenare a lanțului transportor, alcătuit dintr-un arbore pe care se găsesc mai multe roți de lanț speciale, prin intermediul unui arbore cardanic și a unui cuplaj de siguranță cu disc de fricțiune pentru protejarea transmisiei în situația blocării transportorului datorită înfundării.

Cuplarea și decuplarea roții de fricțiune, implicit a transmisiei transportorului în timpul lucrului, se realizeaza de către mecanizator, de la locul de conducere, prin acționarea unei manete a distribuitorului hidraulic al tractorului, creându-se astfel presiune în circuitul unui cilindru hidraulic cu piston care învinge forta de tractiune a arcului elicoidal ce apasa roata de frictiune peste roata de transport. În timpul transportului, pentru a descărca instalația hidraulică și pentru a menține roata de fricțiune decuplată, tija cilindrului hidraulic se blochează manual în poziția “deschis “ cu ajutorul unei pârghii speciale prevăzute cu arc, [1].

La partea posterioară, buncărul este prevăzut cu o fereastră și un șibăr reglabil, prin care transportorul evacuează materialul din buncăr cu debite constante. Tot la capătul posterior, sub transportor, este un element reglabil, care conduce materialul de la transportor la discul cu palete ale aparatului de împrastiere, situat sub el.

Aparatul de distribuție a materialului antiderapant este de tip disc centrifugal cu palete, acționat de la priza de putere a tractorului prin intermediul unei transmisii cardanice și a unui grup conic pe al cărui arbore de ieșire se montează discul de împrăștiere.

Cele trei palete ale discului sunt de forma specială și sunt montate în orificii alungite care permit reglarea față de poziția radială în ambele sensuri cu ± 7o. Înclinarea paletelor se face în funcție de natura materialului și asigură repartiția uniformă a acestuia pe lățimea de împrăștiere.

Discul de împrăștiere poate fi înclinat în plan vertical pâna la maxim 4 grade, în scopul modificării lățimii efective de lucru și are o turație de circa 425 rot/min, la MA-3,5 și circa 750 rot/min la MA-6, pentru o turație de 540 rot/min a prizei de putere. În interiorul buncărului, deasupra transportorului, se gasesc doua traverse pe care se monteaza un scut metalic cu pozitie reglabila, având rolul de a prelua o parte din greutatea încărcăturii, [1]

.

7. Calculul parametrilor principali pentru soluția propusă

7.1 Elemente de calcul al pulverizatoarelor de zăpadă

Evacuarea zăpezii din mașină și aruncarea la distanță a acesteia se realizează cu ajutorul ventilatorului- aruncător.Acesta are un efect combinat de ventilare si aruncare în functie de densitatea particulelor de material: la particule usoare efectul principal îl constituie ventilarea, iar la particule mai grele efectul principal este aruncarea. Fereastra de alimentare a ventilatorului – aruncator poate fi amplasata întruna din pozitiile I, II sau III , însă pentru primele doua pozitii randamentul ventilatorului este mai redus si consumul de energie mai mare.

Rotorul ventilatorului poate fi format dintr-un suport simplu în cruce sau în forma de disc circular, în functie de numarul de palete. Carcasa are forma cilindrica. Paletele rotorului sunt dispuse fie înclinat înapoi, sub unghiul b=5-15o, fie radial, în acest caz realizându-se o evacuare sigura fara înfundari.

Procesul de evacuare si transport pentru particule grele poate fi împartit în mai multe etape: miscarea particulelor pe paletele rotorului (la alimentarea laterala) de la interior catre carcasa ventilatorului-aruncator; miscarea particulelor pe carcasa cilindrica; aruncarea particulelor de catre palete în conducta de evacuare; deplasarea particulelor în zbor, în conducta de transport; deplasarea particulelor cu frecare pe deflector; deplasarea particulelor în zbor, dincolo de conducta de transport. În cazul particulelor ușoare transportul se face pneumatic.

A. Calculul capacității de lucru a ventilatorului-aruncător

Se face pentru particule grele, în ipoteza că pe fiecare paletă se dispune aceeași cantitate de material, iar forma acesteia are secțiunea triunghiulară

Volumul de material aruncat de o paletă a ventilatorului este egal cu:

unde: Vr este volumul de material debitat la o rotație a ventilatorului, iar z – numărul de palete de pe rotor

Volumul de material (zapada) debitat la o rotatie a rotorului poate fi determinat cu relația:

în care: Mr este masa de material debitat la o rotatie; Q este debitul de lucru al masinii;

T – perioada rotatiei ventilatorului-aruncator;

ρv – masa volumica a materialului; ρv =500 kg / m3,

R – raza exterioara a carcasei ventilatorului; R= 175 [mm] ,

w si vp – viteza unghiulara, respectiv periferica, a rotorului, z = 4 palete.

Având în vedere fig. 7.1, volumul de material de pe o paleta poate fi calculat si cu relația:

unde: b este lățimea unei palete (lățimea carcasei ventilatorului), b= 135[mm] ; Ψo – unghiul de taluz natural al materialului, Ψo = 60 o ; h – înălțimea materialului de pe o paletă, h=100 [mm] = 0.1 [m]; h=R–r (r – raza interioară a paletelor rotorului)

Din egalitatea relațiilor de mai sus se deduce debitul ventilatorului, în situatia în care se cunosc parametrii constructivi ai acestuia și caracteristicile materialului de lucru (zăpada):

Pentru un coeficient de umplere ku<1, debitul real al ventilatorului-aruncător este:

Debitul de material Qr poate fi determinat și din condiția de înaintare a mașinii cu viteza vm:

B și Hz – lățimea de lucru a turbofrezei, respectiv înălțimea zăpezii din fața acesteia; B= 80 [cm] și Hz= 30 [cm].

Este necesar ca debitul rotoarelor mașinii să fie corelat cu debitul ventilatorului, lucru care se realizează fie prin modificarea turației rotoarelor, fie prin viteza mașinii vm.

Dacă, în timpul lucrului, zăpada începe să se aglomereze în fața cupei turbofrezei, înseamna ca debitul rotoarelor de transport la ventilator nu este corelat cu viteza de înaintare a masinii, respectiv este mai mic decât debitul dat de relația de mai sus. Dacă mașina este prevăzută cu posibilitatea modificarii turației rotoarelor, aceasta trebuie mărită, în cazul lipsei acestei posibilităti micsorându-se viteza mașinii vm, sau lățimea de lucru, [1].

B. Viteza materialului la capătul conductei verticale de transport

Depinde de viteza periferică a rotorului ventilatorului–aruncător, deci de turația acestuia.

Viteza periferică a rotorului se determină din condiția ca rotorul să fie capabil să refuleze materialul dincolo de conducta de transport prevăzută cu deflectorul curb.

În cazul neglijării pierderilor de viteză, la capătul porțiunii verticale a conductei de transport de înălțime H, viteza particulelor este:

vo – viteza inițială de aruncare a particulelor este egală cu viteza periferică a rotorului vr;

g – acceerația gravitațională.

Viteza aerului în conducta fără material este dată de relația:

în care: – randamentul ventilatorului ( =0,4-0,5);

– coeficientul pierderilor de viteză în conductă;

k – coeficient de viteză.

Coeficientul k are valoarea rezultată din expresia:

– unghiul format de direcția vitezei absolute cu direcția vitezei periferice.

Coeficientul pierderilor de viteză prin frecare poate fi calculat cu relația:

unde: este coeficient de rezistență, iar d – diametrul conductei de transport.

În cazul particulelor grele, curentul de aer frânează, în prima fază, deplasarea în conductă, în timp ce în faza finală ajută la deplasarea particulelor.

Considerând că pierderea de viteză a particulelor în conducta de transport la cota H este egală cu pierderea de viteză a curentului de aer, rezultă că viteza acestora poate fi calculată cu relația:

C. Deplasarea particulelor de material pe zona curbă a conductei de transport se consideră că se face în flux continuu, cu alunecare pe peretele conductei, chiar de la începutul zonei curbe, neglijându-se rezistența aerului asupra particulelor, ca fiind mică.

Forțele care acționează asupra unei particule de masă m, în această zonă sunt:

-forța de greutate – m.g;

-forța centrifugă – ;

-forța de inerție – ;

-reacțiunea normală a conductei – N;

-forța de frecare cu conducta – F=.N

– – coeficient de frecare particule – conductă

Ecuațiile diferențiale ale mișcării particulei pe zona curbă sunt:

unde v este viteza de deplasare a particulelor de material pe zona curbă.

Figura 7. 1 Scheme de calcul pentru deplasarea particulelor la ventilatorul-aruncător

În cazul în care se neglijează greutatea particulelor în comparație cu celelalte forțe, precum și influența curentului de aer, atunci ecuația diferențială a mișcării particulei pe zona curbă de rază R1 se poate scrie astfel:

care poate fi pusă sub forma:

După integrare se obține:

C – constantă de integrare care se determină din condițiile inițiale limită:

pentru t=0, v=v1, astfel că C=1/v1 (v1 – viteza particulei în punctul 1).

Rezultă, deci, relația:

care conduce la expresia vitezei particulei pe zona curbă a conductei de transport:

Spațiul parcurs la un moment dat de o particulă pe zona curbă poate fi calculat cu relația:

În urma integrării se obține expresia spațiului până la capătul zonei curbe:

unde v2 este viteza de evacuare a particulei (în punctul 2 al porțiunii curbe, la momentul t=t2).

Dar, spațiul parcurs de particule până la ieșirea din zona curbă este:

Din egalitatea celor două expresii ale spațiului S rezultă:

care arată că pierderea de viteză la deplasarea particulei pe zona curbă este proporțională cu coeficientul de frecare al particulelor cu carcasa și cu unghiul la centru al zonei curbe (zona 1–2).

Ținându-se seama și de pierderile de viteză pe traseu datorate greutății proprii a particulelor:

k’ – coeficient de corecție (k’ <1 – se determină experimental):

D. Calculul distanței de aruncare a materialului

La ieșirea din zona curbă particulele trebuie să aibă o viteză suficient de mare pentru a putea parcurge în zbor o distanță apreciabilă astfel încât materialul evacuat să nu se aglomereze pe marginea străzii. Ajunse la capătul porțiunii curbe a conductei de transport (punctul 2), particulele de material au viteza v2 cu direcția tangentei la carcasa circulară, cu unghiul 2 la centru. Din punctul 2 până când ating solul particulele parcurg traiectorii parabolice (curba 2– 3).

Alegând un sistem de axe cu originea în punctul de lansare 2, se pot scrie componentele vitezei v2 pe cele două direcții:

unde: = 2–/2 este unghiul corespunzător punctului de lansare.

Scriind teorema energiei cinetice pe zona 2–3 (perioada de zbor):

se obține viteza particulelor la contactul cu solul:

unde: Ha este înălțimea de dispunere a conductei circulare față de sol.

Aplicând principiile mecanicii analitice pe zona de zbor se obțin ecuațiile parametrice ale traiectoriei particulei de masă m:

care pentru punctul de contact al materialului cu solul se pot scrie:

Scoțând timpul de zbor din cele două relații rezultă distanța de aruncare a particulelor față de axa ventilatorului:

La= 5.77 m

Pentru o distanță La impusă, calculul invers ne poate conduce la viteza particulei în punctul 2 și mai departe la viteza periferică a rotorului.

E. Puterea necesară antrenării ventilatorului-aruncător poate fi calculată ca o sumă de puteri:

unde: Po – puterea necesară pentru mersul în gol al ventilatorului; Ps – puterea necesară imprimării energiei cinetice materialului; Pf – puterea necesară deplasării materialului cu frecare pe carcasă.

Puterea necesară la mersul în gol poate fi calculată cu relația:

W

în care: A – lucrul mecanic al forțelor de frecare din lagăre (J);

– viteza unghiulară a rotorului, (s-1);

B.2 – lucrul mecanic necesar învingerii rezistenței aerului.

unde: o este coeficientul de frecare în lagăre; Gr – greutatea rotorului;

rf – raza fusului lagărului; a – densitatea aerului (1,24 kg/m3);

Sp – aria suprafeței frontale a unei palete; zp – numărul de palete;

rc – raza centrului suprafeței frontale a paletei; g – accelerația gravitațională; (=0,55-1

– coeficient de proporționalitate (raportul între viteza medie a curentului de aer și viteza centrului suprafeței frontale a paletei);

Puterea Ps pentru dezvoltarea unei energii cinetice materialului astfel încât acesta să primească într-un interval scurt de timp (infinit mic) o viteză egală cu viteza periferică a rotorului, considerând că viteza inițială a particulelor pe direcția lui vr este nulă, se poate scrie:

unde: Q este debitul de material al ventilatorului (kg/s); vr – viteza periferică a rotorului (m/s).

Puterea necesară învingerii forțelor de frecare dintre particule și carcasa ventilatorului:

unde Ff este forța de frecare rezultantă dintre particule și carcasă:

mc – masa de material existentă la un moment dat în carcasă;

Rc – raza centrului de masă al materialului de pe o paletă;

– coeficientul de frecare dintre material și carcasă.

Considerând că la un moment dat numai jumătate din numărul paletelor sunt încărcate cu material și Rc R, se poate scrie:

Rezultă:

=94879.46 (37)

7.2 Elemente de calcul la masinile de împrăștiat material antiderapant solid

Calculul aparatului de distribuție

Procesul de împrăștiere prin centrifugare este constituit din trei faze:alimentarea excentrica a aparatului cu material; miscarea particulelor de material pe disc; repartizarea pe suprafața carosabilului sau a pistei. Alimentarea cu material antiderapant a aparatului de distributie centrifugal se face prin intermediul dozatorului cu sibar de la capatul transportorului cu banda. Materialul cade continuu pe disc, cu debitul Q, printr-un tub sau jgheab ce se termina cu o gura de alimentare, proiectia conturului acesteia pe disc fiind delimitata de o curba oarecare cuprinsa între doua raze r1 si r2 (fig.10.14), [29].

Fig.7.2.Schema pentru determinarea pozitiei gurii de alimentare a discului

Pentru ca materialul să fie antrenat în miscare centrifugala trebuie ca raza r1 sa fie mai mare decât raza limita rlim care rezulta din conditia:

de unde rezulta raza limita (minimă) de dispunere a gurii de alimentare:

Este necesar, așadar, ca gura de alimentare sa fie dispusă în afara razei rlim.

Diametrul discului centrifugal de împrastiere este de 428 mm, iar turatia acestuia de 1370 rot/min.

Sub acțiunea fortelor ce actionează asupra lor (forța centrifugă, forța de frecare, forta Coriolis), particulele de material cazute pe disc, se deplaseaza spre paletele cele mai apropiate dupa traiectorii similare, apropiate de spirala logaritmică.

Fig. 7.3. Zona de împrăștiere a materialului de către discul centrifugal, [1]

Din clipa lovirii unei particule de paleta, începe o mișcare pe disc ghidată, cu o traiectorie care depinde de profilul paletei. Daca jgheabul sau tubul de dirijare spre disc este dispus central, atunci particulele vor fi dirijate pe toată circumferința discului, atât în spate cât și în fata, precum și în partile laterale.

Daca tubul de dirijare este dezaxat fata de disc, atunci particulele vor fi antrenate în miscare numai spre paletele din acea parte, ceea ce face ca descarcarea particulelor sa se realizeze pe un sector de cerc cu unghiul de împrastiere φ.

Pentru o buna functionare a aparatului de distributie centrifugal, gura de descarcare are o forma diferita de cerc, ca în figură, unghiul j1 fiind unghiul de descarcare a unei palete (φ = 120-150o).

Pentru a limita si mai mult împrastierea (asa cum este cazul distribuirii materialelor antiderapante pe sosea) se pot aseza, de o parte si de alta a discului centrifugal, doua placi deflectoare, îngustând zona de împrastiere sau se poate reduce corespunzator turatia discului centrifugal prin reducerea turatiei motorului tractorului sau se dispune un paravan tronconic pe circumferinta discului.

Daca este acelasi pentru palete si disc, în miscarea relativă a particulei de material pe disc, în lungul paleții, asupra acesteia actioneaza fortele:

– forta centrifugala din miscarea de rotatie a discului:

-forta Coriolis (cu sens contrar acceleratiei Coriolis);

– reactiunea discului;

– reactiunea paletei;

– forta de frecare cu paleta (vezi figura).

La echilibru există relatia:

De aici rezulta viteza relativa a particulei de material în lungul paletei:

Calculul capacității benei

La mașinile de împrăștiat materiale antiderapante, buncărele au forme diferite (trunchi de con, trunchi de piramida, prismă), capacitatea acestora fiind de 3-10 m3. Pentru asigurarea scurgerii materialelor spre aparatele de dozare (distribuție), pereții din partea inferioară a buncărelor se dispun înclinat sub un unghi a=45-600.

Buncărele sunt executate, în general, din tabla de otel, fiind frecvent vopsite cu lacuri anticorosive. La masinile de împrastiat tractate sau autopropulsate, buncarul este format dintr-o parte paralelipipedica si o parte prisma trapezoidala. Pentru dimensionarea buncarului trebuie sa se tina seama, în primul rând de lungimea soselei pe care se administreaza materialul antiderapant sau degiverant, astfel încât masina sa fie alimentata la depozitele din localitate, [1].

Astfel, volumul materialului din buncăr Vm este dat de relația:

unde: Lsos este lungimea zonei de strada pe care se face distribuirea;

Bc – lățimea carosabilului (lățimea de distributie);

hs – înaltimea stratului de material distribuit.

Cunoscând gradul de umplere a buncărului ku (ku=0,8–0,95) si volumul de material necesar se determina volumul buncarului:

Calculul puterii de acționare a discului centrifugal

Puterea necesară antrenării discului centrifugal de împrăștiere poate fi calculată ca o sumă de puteri:

unde: P0 este puterea necesară pentru mersul în gol a discului centrifugal;

Ps este puterea necesară imprimării energiei cinetice materialului;

Pf este puterea necesară deplasării materialului cu frecare pe palete.

Puterea necesară la mersul în gol poate fi calculată cu relația:

în care A este lucrul mecanic al forțelor de frecare (J), ω este viteza unghiulară a rotorului (s-1), B ω3 reprezintă lucrul mecanic necesar învingerii rezistenței aerului.

unde:

-0 este coeficientul de frecare în lagăre

– Gr este greutatea discului cu palete

– rf este raza fuzului lagărului

-ρa este densitatea aeerului (1.24 kg/ m3)

-Sp este aria suprafeței frontale a unei palete

-Zp reprezintă numărul de palete

-ξ este coeficient de proporționalitate (raportul între viteza medie a curentului de aer și viteza centrului suprafeței frontale a paletei , ξ = 0.55…1 )

-rc este raza centurlui suprafeței frontale a paletei

-g este accelerația gravitațională

Puterea Ps pentru dezvoltarea unei energii cinetic materialului astfel încât acesta să primească într-un interval scurt de timp (infinit mic) o viteză egală cu viteza periferică a rotorului, considerând că viteza inițială a particulelor pe direcția lui vr este nulă, se poate scrie:

unde : – Q este debitul de material al discului centrifugal (kg/s).

– vr2 este viteza periferică a razei centrului de greutate a paletei rotorului (m/s).

Puterea necesară învingerii forțelor de frecare rezultantă dintre particule și disc-palete :

unde: mc este masa de material existentă la un moment dat pe disc

Rc este raza centrului de masă al materialului de pe o paletă

este coeficientul de frecare dintre material și disc-palete

8. Bilanțul energetic al utilajului și al stabilității acestuia în lucru

Bilanțul de putere reprezintă expresia care arată modul de repartizare a puterii efective a motorului Pe pe diferiti consumatori de putere ai motocultorului în diferite condiții de exploatare.

Cunoaștem puterea efectivă a motocultorului , respectiv 12 CP.

În cazul analizat, ecuația bilanțului de putere va avea formula:

+ Pδ , [35].

unde:

Ptrm =puterea consumată pentru învingerea forțelor de frecare în transmisia motocultorului;

Pf = puterea consumată pentru învingerea rezistenței la rulare ;

Ptr.p.p= puterea pierdută în transmisia prizei de putere;

Pp.p = puterea necesară antenării organelor de lucru ale mașinii de împrăștiat material antiderapant ;

Pt=puterea de tracțiune pentru deplasarea pulverizatorului de zăpadă;

Pi= puterea necesară învingerii forțelor de inerție;

Pa= puterea consumată pentru învingerea pantei;

Pδ = puterea pierdută prin patinare.

unde:

tr = randamentul transmisiei la organele de rulare = 0.89;

tr.p.p= randamentul transmisiei prizei de putere = 0.93;

Puterea necesară antrenării organelor de lucru ale mașinii de împrăștiat material antiderapant, Pp.p este egală cu suma dintre puterea necesară antrenării discului centrifugal de împrăștiere, Pad și puterea necesară antrenării agitatorului, Pag.

Din calculul puterii de acționare a discului centrifugal a reieșit că Pad = 2,7 kW.

Se consideră : de unde rezultă că Pag =1.89 kW.

Puterea pierdută prin patinare este:

unde δ este un coeficient de patinare al roților motoare( δ= 0.01).

f= coeficient de rezistență la rulare , f = 0.12 ;

Gm= greutatea motorultorului;

Gma= greutatea mașinii ;

Gagr= greutatea agregatului,

α = unghiul de înclinare a pantei, α = 6 o;

vt= viteza tractorului, vt=0.5 m/s.

Puterea consumată pentru învingerea rezistenței aerului Pa se poate neglija (în cazul de față) deoarece viteza de deplasare a agregatului este foarte redusă și totodată puterea pierdută pentru învingerea forțelor de inerție, Pi, considerându-se viteza constantă.

În concluzie,tinând cont că rezultă că valoarea puterii de tracțiune pentru deplasarea pulverizatorului de zăpadă este:

Rezultă că puterea disponibilă pentru tracțiune poate atinge maxim 3 kW, astfel că motorul poate prelua suprasarcini din timpul funcționării pulverizatorului de zăpadă ce se încadrează în această limită de putere.

9. Norme tehnice de exploatare, întreținere și reglare a utilajelor caracteristice

Înainte de a se începe manipularea echipamentelor de desăpezire tip turbofreză de zăpadă, se vor ave în vedere mai multe aspecte : se va verifica nivelul uleiului și dacă toate șuruburile și piulițele sunt strânse corespunzător.

Se reglează screperul pentru a asigura că mizeria, pietrele și alte obiecte nu sunt colectate de mașină.Se reglează gura de descărcare a zăpezii, în conformitate cu unghiul dorit folosind maneta de reglare.

Pentru pornirea motorului pe bază de motorină se vor executa operațiile: se acționează maneta de comandă a cutiei de viteze în poziție neutră și se aduce maneta de comandă a pompei de injecție în sensul creșterii debitului de motorină la circa o treime – o jumătate de cursă.

Pentru pornirea motocultorului cu motor pe benzină se vor executa următoarele operații:clapeta de la filtrul de aer se aduce la poziția închis, se deschide robinetul de benzină, se aduce maneta de accelerație în poziția de jumătate de cursă, la carburator se apasă pe butonul de îmbogățire până apare combustibil, se înfășoară sfoara pe roata de curea a motorului, se trage puternic de sfoară iar după pornire motocultorului, clapeta de la filtrul de aer se aduce în poziție normală.

Se alege treapta de viteză dorită pentru deplasare. Se va acționa ambreiajul. Mașina va fi pornită într-o treaptă de viteză mică, după care se mărește viteza treptat. Același lucru este valabil și pentru mersul inapoi.Întotdeauna se alege treapta de viteză in funcție de cantitatea de zăpadă. Se parcurg încet zonele cu zăpadă grea sau mare, și mai repede zonele unde cantitatea de zăpadă este mică, [36]

În funcție de tipul constructiv, oprirea mașinii se face prin eliberarea mânerului frezei din stânga și maneta ambreiajului dn dreapta.Se va lăsa mașina să funcționeze în gol cateva minute după terminarea lucrului, acest lucru prevenind inghețarea frezei / rotorului. Pentru a evita înghețarea motorului și probleme de pornire a motorului, trebuie să se lase motorul să funcționeze încă 5 minute, după terminarea lucrului. Astfel va dispărea toată umezeala, care altfel ar cauza probleme la pornire, [37]

Personalul care deservește mașinile, utilajele și instalațiile, în afară de modul de manipulare în procesul de poductie, trebuie să cunoască și să respecte ansamblul de măsuri care se refera la :

Construcția, funcționarea și exploatarea mașinilor, utilajelor și instalațiiilor deservite.

Măsurile de siguranță care trebuie luate înainte de punerea în funcțiune.

Modul cum se pune în funcțiune, respectându-se operațiile în succesiunea corelării lor.

Supravegherea pe timpul funcționării, pentru evitarea apariției de defecțiuni sau degradări cauzate de mersul neregulat, răcirea sau încălzirea anormală, ungerea necorespunzătorare.

Schema de ungere cu indicarea locurilor, a periodicității, caliatea și cantitatea lubrifiantului.

Măsurile de siguranță înainte de oprire

Modul cum se face oprirea, cu respectarea operațiilor în succesiunea și corelarea lor.

Măsuri de siguranță dupa oprire

Măsurile necesare a fi luate în cazul apariției unor situatii anormale, particularitățiile de întreținere în condiții de variații mari de temperatură, umiditate.etc

Protecția contra agentilor corozivi.

Conservarea de scurtă și lungă durată.

Suprafețele ghidajelor și in general a organelor care pot influenta precizia, ca să fie protejate de lovituri, zgârieturi și alte degradări.

Aceste lucrări se execută la anumite termene planificate, indicate in grafice, în funcție de caracteristicile utilajului, de precizia necesară funcționării, de gradul de încărcare a utilajului și regimul său de lucru. Cu acest prilej se verifica sitemul de răcire și de ungere și comportarea în exploatarea mașinii. În unele situatii, se fac reglari sau demontări parțiale ale mașinii și utilajului și în special a acelor subansambluri care prezintă importanță în funcționare. Rezultatul acestor verificări este menționat în dosarul mașinii, utilajului sau a instalației respective, în vederea determinării cauzelor uzării și pentru stabilirea volumului și felului reparației, [38].

Îndepărtarea zăpezii

Pentru a obține cele mai bune rezultate, zăpada trebuie curățată înainte ca aceasta să se topească,să reînghețe și să se întărească. Nu se reduce turația motorului pe timpul când acesta aruncă zăpada. Pentru a curăța zăpadă întărită sau un strat gros de zăpadă sunt indicate mai multe modalități. Curățarea pe o lățime mică, ceea ce implica folosirea frezei în viteza întâi și pe o lățime mică de potecă, folosind numai o parte din mecanismul de aruncare a zăpezii se face atunci când zăpada este adâncă sau întărită ; curățarea intermitentă- atunci când mașina ajunge la zăpadă mare (înaltă) sau dură și curățarea zăpezii cu mișcări înainte și înapoi- dacă zăpada este atât de dură încât freza de zăpada are tendința de a se ridica pe ea, se vor efectua mișcări înainte și înapoi pentru a obtine o îndepărtare graduală a zăpezii;

Curățarea zăpezii în trepte se aplică dacă înălțimea zăpezii este mai mare decât înălțimea mecanismului de aruncare a ei, aceasta putând fi îndepărtată numai prin mai multe treceri, așa cum se vede în imagine.

Fig 9.1.Îndepărtarea zăpezii în trepte, [38]

Întreținere și depozitare

Nu trebuie modificate niciodatã mecanismele de siguranțã. Se va verifica cu regularitate buna lor funcținare. . Înainte de curățarea, repararea sau inspecția aparatului, se vor dezactiva toate controalele și se va opri motorul, după care se așteaptă pânã la oprirea completã a elicei cu cuțit. Se deconectează contactul de la bujii și se împãmântează la motor pentru a preveni o pornire neașteptatã.Cu regularitate trebuie verificat ca șuruburile și niturile sã fie strânse bine pentru a menține freza în condiții de operare sigure. De asemenea, visual trebuie inspectat aparatul pentru defecte.

Totodată este important să nu se încerce modificarea ajustãrilor de control ale motorului și suprasolicitarea motorului. Controlul de ajustare controleazã viteza maximã de operare a motorului.

Înainte de depozitare, se va rula motorul câteva minute pentru a curãța zăpada de pe mașinã și a preveni înțepenirea rotorului.Nu se va depozita niciodatã aparatul sau rezervorul de benzinã înãuntru dacã există posibilitatea de a le depozita afarã.

Sfaturi de operare

Înainte de a începe procesul, motorul trebuie lăsat sã se încãlzeascã câteva minute. Motoul nu va opera la putere maximã pânã când nu atinge temperature de operare.

Temperatura carcasei și cea din jur poate fi mai ridicatã de 65℃. Evitați atingerea acestor zone.Cea mai eficientã curãțare a zãpezii este când o curãțați imediat dupã ce se depune.. Pentru eficiență zãpada ,dacã este posibil,zăpada trebuie aruncată pe direcția vântului.

La fiecare cãrare se va trece puțin peste cãrarea precedentã. În mod normal,tãlpicii vor fi setați la 1 cm sub placa de ras. Tãlpicii pot fi ajustați în sus (pentru a coborî placa de ras) pentru zãpada mai durã. Se ajustează în jos (pentru a ridica placa de ras) când se operează pe teren cu pietriș.

Înainte de curãțarea, repararea sau inspecția aparatului se vor dezactiva toate controalele și opri motorul. Se așteaptă pânã la oprirea completã a tuturor componentelor în mișcare. Se va deconecta contactul de la bujii și împãmânta la motor pentru a preveni o pornire neașteptatã, [38].

Reglaje

Pentru a asigura operarea corectã a motorului, bujia trebuie sã fie curatã, fãrã depuneri.

Controlul direcției cupei

Angrenajul melcat din controlul direcțional trebuie uns cu vazelinã universalã pentru autovehicule.

Cutia de viteze

Cutia de viteze se unge cu vazelinã în fabricã și nu necesitã verificare. Nu se pune mai multã vazelinã în cutia de viteze, acesta poate ataca izolația. Se va verifica ca supapa de ventilație sã nu fie acoperitã cu vazelinã pentru a funcționa corect.

Controlul sfredelului

Cel puțin odată pe sezon se vor scoate cuiele de pe maneta sfredelului. Se va pulveriza lubrifiant în interior și unge rulmenții din plastic cel puțin o dată pe sezon.

Rulmenții sfredelului trebuie lubrifiați în fiecare sezon pe cei din lateralul cadrului cu un ulei ușor.

Transmisia și mecanismul de direcție se lubrifiazã cel puțin o datã pe sezon sau dupã 25 ore de funcționare. Se vor unge toate lanțurile, arcurile, roțile dințate, rulmenții și mecanismul de direcție cel puțin o datã pe sezoncu ulei de motor sau un lubrifiant spray, evitând ca lubrifiantul sã ajungã pe cauciucul roții de fricțiune și pe placa din aluminiu.

Ghidaj de evacuare

Comanda ghidului de evacuare comanda unghiul de descărcare și directia zăpezii

Fig.9.3. Ghidaj de evacuare, [39]

Șuruburile de reglaj al înălțimii brațelor ghidonului

Brațele ghidonulul pot fi reglate pe înălțime, prin cele 3 găuri în trei poziții sus, jos sau mijloc,pentru a se potrivi cu înălțimea operatorului. Pentru a schimba înălțimea ghidonului, se vor îndepărta șuruburile de reglaj, din partea stângă și din partea dreaptă, alinia găurile la înălțimea dorită și remonta șuruburile.

Fig.9.4. Reglaj înălțime brațe ghidon, [41]

Talpa patinei, racletă

Pentru a obține cea mai bună poziție a carcasei frezei față de sol, în funcție de condițiile de îndepărtare a zăpezii, se va regla talpa patinei și racleta în funcție de suprafața de pe care se îndepărtează zăpada.

Patina se folosește pentru a regla înălțimea față de sol a frezei, și racleta pentru a obține o suprafață dreaptă a restului de zăpadă, eventual, rămasă în urmă

Fig.9.5.Talpa patinei, racletă, [41]

Protecția mediului

Informații privind înlăturarea deșeurilor electrice și electronice

După durata de viață a dispozitivului sau atunci când reparația este neeconomică, dispozitivul nu se aruncă împreună cu deșeurile menajere. În scopul îndepărtării corespunzătoare a produsului acesta se predă la punctele de colectare desemnate.

Îndepărtarea corectă a deșeurilor ajută la conservarea resurselor naturale valoroase și la prevenirea efectelor negative potențiale asupra mediului și sănătății umane.Eliminarea necorespunzătoare a deșeurilor poate fi amendată, în conformitate cu reglementările naționale

Modul in care se face întreținerea mașinilor, utilajelor și instalațiilor trebuie să conducă la protecția personalului muncitor contra accidentelor și la reducerea efortului fizic. Lucrările de întretinere a mașinilor, utilajelor și instalațiilor se fac numai când acestea sunt în stare de repaus, pentru ca părțile în mișcare să nu producă accidente. Pentru ungerea diverselor părti ale mașinilor, utilajelor și instalațiilor se vor utiliza dispozitivele existente în acest scop.

În vederea realizării unei atmosfere corespunzătoare și fără pericol de incendiu, în interiorul depozitului sau magaziei vor exista dispozitive de aerisire și ventilație, iar fumatul și iluminatul cu felinare cu petrol sau cu lumânări sunt categoric interzise. Locurile unde există pericol de incendiu trebuie dotate cu materiale de stingere a incendilor , [41].

.

10. Prezentarea soluțiilor de rezolvare a cerințelor ergonomice impuse și norme de tehnica securității muncii

Termenul de ergonomie vine din limba greacă (ergos=muncă si nomos=lege, normă). Acesta a fost folosit pentru prima dată în anul 1857 de biologul polonez Wojciech Zostryebowski în studiul său "Perspectivele ergonomiei ca stiintă a muncii", dar în limbajul comun de specialitate va fi lansat mult mai târziu, în anul 1949 de psihologul englez K.F.H. Marrell.

Dacă la început a circulat sub diferite denumiri (stiinta muncii, psihologia muncii, chiar si psihologie inginerească), astăzi denumirea ergonomie este acceptată de majoritatea specialiștilor. Deși sensul etimologic este mai larg, el s-a circumscris la început tot mai mult la o sferă care cuprindea numai lumea muncii mecanice, efectuată cu ajutorul mașinilor. În acest sens Maurice de Montmoulin defineste ergonomia ca fiind: "tehnologia comunicatiilor în sistemele om-masină", [42].

Ergonomia îsi găseste, prin însăși țelurile si materia cu care lucrează, un orizont foarte larg si deschis, interdisciplinar, care se preocupă nu numai de relatiile dintre om si masină ci si de perfectionarea acestor relatii. În acest din urmă înteles, ergonomia reprezintă studiul muncii în scopul ameliorării sale. Pe acest drum de adaptare reciprocă a omului si a tehnicii merge în special ergonomia anglo-americană, în timp ce scoala franco-belgiană pune accent pe fiziologie si pe psihotehnică.

Ideea interdisciplinaritătii apare în majoritatea definitiilor date ergonomiei. Astfel, profesorul francez Bernard Metz defineste ergonomia ca "un ansamblu integrat de stiinte susceptibile să ne furnizeze cunostinte asupra muncii umane, necesare adaptării rationale a omului la masină si a muncii la om". Profesorul rus V. Munipov arată că ergonomia este o "disciplină care a luat nastere din stiintele tehnice, psihologice, fiziologice si igienă. Ea cercetează posibilitătile omului în procesele de muncă, urmărind să creeze conditii optime de muncă", [43].

Institutiile specializate prin definitiile pe care le dau ergonomiei scot în evidentă caracterul interdisciplinar al acesteia. Astfel, în documentele Organizatiei Internationale a Muncii se arată: "Ergonomia este aplicarea stiintelor biologice, umane, în corelatie cu stiintele tehnice, pentru a ajunge la o adaptare reciprocă optimă între om si munca sa, rezultatele fiind măsurate în indici de eficientă si bună stare de sănătate a omului", [42].

În timp, conceptul "om-mașină" s-a dovedit a fi incomplet, deoarece nu ține seama de ceilalți factori care solicită organismul uman cum ar fi: mediul de muncă, condițiile tehnice ale muncii, motivația pentru muncă, relațiile din colectivul de muncă, preocupările personale. Astfel, a apărut conceptul om-solicitări, care exprimă ideea echilibrului balantei energetice a organismului uman.

Ca urmare, o definiție completă a ergonomiei se consideră că este cea formulată de profesorul Petre Burloiu în lucrarea sa Managementul resurselor umane: "Ergonomia este o știintă cu un caracter federativ, care pe baza interdisciplinarității – care este legea sa fundamentală – integrează aportul tehnicii, fiziologiei, psihologiei, sociologiei, economiei si al altor stiințe sociale, având ca obiect orientarea creării tehnicii contemporane la nivelul posibilitătilor psihofiziologice normale ale omului și utilizarea rațională a acestor posibilități în condițiile de mediu, sociale și culturale cele mai favorabile care pot fi asigurate de societate, în vederea realizării reproducției fortei de muncă de la o zi la alta", [42] .

În concluzie, ergonomia este o stiintă complexă care sintetizează anumite principii ale unor stiinte precum: stiințele medicale, economice, tehnice, antropometrie, psihologia muncii, sociologia muncii în scopul aplicării acestora la proiectarea echipamentelor, a uneltelor, a mobilierului și la găsirea tuturor măsurilor care să ducă la îmbunătătirea conditiilor de muncă, precum si la formarea executanților, [42] .

Echipamentele individuale de protecție în cazul operațiilor de deszăpezire

Protecția capului include: căști de protecție pentru utilizare în industrie (mine, șantiere de lucrări publice, alte ramuri industriale);acoperământ ușor pentru protecția scalpului (caschete, bonete, plase de păr, cu sau fără cozoroc); acoperământ pentru cap (bonete, caschete, pălării etc. din material textil, material textil tratat etc.).

Protecția ochilor și a feței se realizează cu ajutorul ochelarilor cu brațe sau ochelarilor-mască.

Protecția respiratorie-necesară mai ales pentru muncitorii ce vor manipula mașinile pentru împrăștiat material antiderapant include: aparate filtrante împotriva pulberilor, gazelor și pulberilor radioactive;aparate de protecție respiratorie izolante cu aducție de aer;

Protecția mâinii și brațului se realizează în principiu cu mănuși care asigură protecție: împotriva agresiunilor mecanice (înțepături, tăieturi, vibrații etc.);-împotriva substanțelor chimice, manșetă de protecție a încheieturii mâinii pentru munci grele mitene (mănuși fără degete);mănuși de protecție, [44] .

Protecția picioarelor și a gambelor se realizează prin: pantofi, bocanci, cizme semiînalte și cizme de securitate, încălțăminte la care se pot scoate rapid șireturile sau cârligele; încălțăminte cu bombeu suplimentar de protecție; încălțăminte și supraîncălțări cu tălpi rezistente de căldură; încălțăminte, cizme și supraîncălțări rezistente la căldură; încălțăminte, cizme și supraîncălțări termoizolante; încălțăminte, cizme și supraîncălțări împotriva vibrațiilor; încălțăminte, cizme și supraîncălțări antistatice; încălțăminte, cizme și supraîncălțări electroizolante; cizme pentru lucrătorii cu ferăstraie cu lanț, crampoane detașabile pentru gheață, zăpadă sau podele alunecoase

Protecția pielii poate fi realizată cu ajutrul unor creme de protecție/unguente.

Protecția trunchiului și a abdomenului include: veste, jachete și șorțuri de protecție împotriva agresiunilor mecanice (înțepare, tăiere, stropi de metal topit etc.); veste, jachete și șorțuri de protecție împotriva substanțelor chimice; veste cu sistem de încălzire; veste de salvare; centuri lomboabdominale.

Îmbrăcămintea de protecție nu trebuie sa lipsească- îmbrăcăminte pentru lucru "de securitate" (două piese și combinezoane);îmbrăcăminte de protecție împotriva agresiunilor mecanice (înțepare, tăiere etc.); îmbrăcăminte de protecție împotriva substanțelor chimice; îmbrăcăminte termoizolantă;- îmbrăcăminte de protecție împotriva contaminării radioactive;- îmbrăcăminte de protecție împotriva pulberilor; îmbrăcăminte și accesorii (banderole, mănuși etc.) de semnalizare fluorescente, reflectorizante; pături de protecție, [44].

Pentru operațiunile de deszăpezire se impun norme specifice de protecție și siguranță în manipulare.

Încărcarea, descărcarea și depozitarea sării

Depozitarea sării ambalate în saci sau in ambalaje cu forme geometrice regulate se va face prin stivuire, cu respectarea normelor generale de protectie a muncii, referitoare la modul de constituire a stivelor si inaltimea acestora, inclusiv pentru depozitarea in sistem paletizat. Depozitarea sării in vrac se va face in trepte sau taluz.Atunci când depozitarea se face în taluz, panta acestuia nu va depăși 45o.

Scoaterea și încărcarea din depozit se va face numai sub supravegherea conducatorului echipei de lucru care va lua toate masurile de securitate.În cazul in care incarcarea se face mecanizat, este interzisă staționarea lucratorilor in raza de actionare a utilajului de incarcat, [45].

Curățarea manuală a zăpezii

La curățatul zăpezii lucrătorii vor lucra la o distanță de cel putin 5 m unul față de celălalt.Pe timpul noptii lucrătorii din echipele de deszăpezire vor fi dotați cu mijloace de semnalizare optică (ochi de pisică) atașate de echipamentul individual de protecție.

La ridicarea capacelor de la caminele de canal in vederea aruncarii zapezii se va proceda cu atentie, folosind carlige sau tarnacoape. Deschiderea capacelor cu mâinile este interzisă.

Se interzice lăsarea caminelor de canal descoperite.În jurul canalelor deschise pentru descărcarea zăpezii se va împraștia sare sși nisip, pentru a se preintampina alunecarea. Gurile de canal deschise vor fi împrejmuite și semnalizate atât ziua cat și noaptea; în timpul noptii, gurile de canal deschise vor fi marcate cu felinare rosii, [45].

Curățarea mecanică a zăpezii

Utilajele folosite pentru încărcarea și transportul zăpezii vor fi prevăzute cu mijloace de semnalizare pentru gabarit depășit. Staționarea utilajelor se va face numai în locurile în care nu poate fi stânjenită circulația.Transportul lucrătorilor este permis numai în cabină, lângă conducătorul utilajului.În timpul deplasarii si al lucrului, conducatorul utilajului va avea grija să nu lovească pietonii, autovehiculele sau alte instalații.La folosirea utilajelor de încarcare a zăpezii, conducătorul utilajului va verifica in prealabil dacă dispozitivul tip freza este reglat la înălțimea necesară și dacă jgheabul benzii rulante este lăsat în poziție de repaus.

În timpul încărcării se interzice staționarea oricărei persoane la o distanta de cel putin 2 m fata de dispozitivul de încărcare. La oprirea utilajului se interzice lăsarea frezei în funcțiune. Verificarea frezei se va face numai de către personal instruit și autorizat.

La utilizarea autocurățătoarelor cu perie pentru zăpada se va verifica în prealabil starea tehnică a lanțului periei și cuplarea corespunzătoare a cutiei de distribuție.In timpul functionarii utilajului, conducatorul acestuia va pastra distanta necesara fata de bordura si alte vehicule.Turația periei va fi astfel reglată, încât zăpada să fie aruncată până la rigolă, pentru a nu lovi sau murdări pietonii. La utilizarea autoplugurilor se va verifica ridicarea lamei la inaltimea necesara pentru a nu lovi carosabilul.În cazul utilizarii dispozitivului plug – perie pe tractor, se va verifica prezenta aparatorilor de la lanțurile Gall și de antrenare a periilor.Dispozitivul de maturat și pluguit va fi ridicat la inaltimea necesara pentru a nu lovi carosabilul.

Ca măsuri pentru a respecta tehnica securității muncii, trebuie avute în vedere mai multe aspecte: șeful de garaj instruieste conducătorul auto privind modalitățile de operare specifice fiecărei autospeciale și totodată se va semna un proces verbal; angajații vor purta echipamentele speciale de protecție precum și ecusonul pentru identificare; echipamentele individuale utilizate la locul de muncă trebuie întreținute de angajați,aceștia devenind răspunzători de deteriorarea din neglijență; manipularea necorespunzătoare va duce la producerea de pagube de diferite tipuri, atât societății cât și pietonilor, mașinilor parcate sau instalațiilor de lucru; șefii de secție sunt răspunzători de aprovizionarea cu material antiderpant; șefii de garaj răspund de pregătirea utilajelor de iarnă prin verificarea instalațiilor de răcire, climatizare și introducerea antigelului, verificarea și repararea sărărițelor, montarea plugurilor, verificarea instalațiilor de comandă și a anvelopelor, dotarea cu lanțuri antiderapante etc.

Fiecare localitate va adopta un program de măsuri pentru prevenirea accidentelor de muncă pe timp de iarnă și a situațiilor de urgență produse de fenomenele meteorologice periculoase.Acest program implică mai multe aspecte:în cazul depunerii de zăpadă și de polei se are în vedere menținerea căii de acces la drumurile județene în stare de circulație, degajarea arborilor căzuți pe căile de acces, asigurarea și menținerea în stare de circulație a căilor de acces din interiorul secțiilor, instalațiilor, atelierelor prin îndepărtarea zăpezii și a gheții, îndepărtarea zăpezii și a gheții de pe scările de acces din incinta instalațiilor tehnologice, precum și a sloiurilor de gheață formate în urma surgerii apelor, formării condensului, etc.

De asemenea, este extrem de important să se utilizeze echipamentul individual de proetecție specific anotimpului de iarnă din dotare , să se facă instrucția angajaților, să se certifice utilajele de deszăpezire, asigurându-se funcționarea acestora, să se instruiască salariații care manipulează, transportă prin purtare sau mijloace nemecanizate și/sau depozitează materialele, conform instrucțiunilor specifice.

Activitatea de instruire, de orice fel (inclusiv cea de protecția muncii), a personalului afectat execuției serviciilor care fac obiectul activității de deszăpezire sunt realizate de către prestatorul de servicii, respectiv firma responsabilă de operațiile necesare în acest sens. Răspunderea privind comunicarea, cercetarea și înregistrarea eventualelor accidente de muncă produse pe durata și în legătură cu executarea prezentului contract revine – sub toate aspectele și indiferent de gravitate – prestatorului, potrivit Anexei nr. IV la Ordinul ministrului muncii și protecției sociale nr.388/1996, dacă nu se dispune altfel prin normele imperative ale Legii nr.90/1996 și ale Normelor metodologice pentru aplicarea acesteia.

Personalul prestatorului este obligat, în toată perioada de derulare a contractului, să respecte pe tot teritoriul beneficiarului, cât și pe drumurile publice, toate prevederile legale cu privire la normele de securitate a muncii și PSI , regulamentul de ordine interioară și să se subordoneze din punct de vedere operativ șefului de baza pe toată durata exercitării atribuțiunilor ce le revin în cadrul activității bazei deszapezire .

Din punct de vedere administrativ, salariații rămân subordonați unității cu care au semnat contract de muncă.Echipamentul de protecție, alimentația de protecție și materialele igienico-sanitare se acordă conform normelor de către fiecare unitate peatru salariații săi.Beneficiarul și prestatorul vor respecta normele PSI privind dotarea spațiilor și echipamentelor tehnice cu mijloace de stingere PSI.

Achizitorul și prestatorul poartă întreaga răspundere asupra tratării corecte, din punct de vedere al procedurii legale, a accidentelor de muncă, evenimentelor și incidentelor periculoase în care sunt implicați proprii salariați.

În cazul producerii unor accidente de muncă, evenimente sau incidente periculoase în activitatea desfășurată, comunicarea, cercetarea șî înregistrarea accidentului de munca revine părții contractante care are contract de muncă cu salariatul implicat, respectîndu-se prevederile Legii nr. 319/2006 și Ord. nr. 450/825/2006 privind normele metodologice de aplicare a Legii nr. 346/2002 privind asigurarea pentru accidente de muncă.

Accidentele de muncă de traseu și accidentele de circulație se vor trata conform legislației de securitate a muncii în vigoare.

Întreg personalul din cadrul unităților de administrare și punctelor de informare va fi instruit corespunzător pe baza activității pe care o va desfășura și va cuprinde: perioada de instruire, locul unde se va efectua instructajul și responsabilul cu instruirea.

Instruirea pe specialități, pe linie de protecție a muncii și PSI se va face în conformitate cu prevederile din Metodologia de aplicare a prezentului Normativ la data prezentării în unitățile de administrare pentru toate categoriile de personal ( propriu sau închiriat ) care participă la activitățile specifice pe timp de iarnă, [46].

În activitatea de deszăpezire și combatere a poleiului se manipulează utilaje cu gabarit mare, care necesită o atenție sporită în exploatare.În același timp, condițiile de vreme nu sunt întotdeauna prielnice, de aceea trebuie să se aibă în considerare aplicarea tuturor măsurilor de protecție în acest sens.

În concluzie, personalul trebuie instruit și ghidat conform normelor stabilite pentru a putea realiza un proces lipsit de orice fel de incident, performant și eficient.

Bibliografie:

[1] Gheorghe Voicu, Utilaje pentru gospodărire comunală și ecologizarea localităților, Matrix Rom,București, 2007;

[2] * * * – Tehnologia de intervenție a formațiilor de deszăpezire, http://www.scribd.com/doc/76216466/tehnologie-deszapezire, accesat la:11.11.2012.

[3] * * * – Ministerul Transporturilor a constatat că activitatea de deszăpezire este deficitară. Instituția va cumpăra autofreze pentru deszăpezire, http://www.mediafax.ro/social/ministerul-transporturilor-a-constatat-ca-activitatea-de-deszapezire-este-deficitara-institutia-va-cumpara-autofreze-pentru-deszapezire-10414063, accesat la : 12.11.2012

[4] http://www.dexonline.news20.ro/cuvant/polei.html, accesat la: 10.06.2013

[5] * * *- Comandamentul Central de Iarnă va funcționa din 1 noiembrie , http://www.ziare.com/anca-daniela-boagiu/ministrul-transporturilor/comandamentul-central-de-iarna-va-functiona-din-1-noiembrie-1130289, accesat la 27.02.2013

[6] HOTARÂRE privind aprobarea programului de măsuri specifice sezonului rece 2012 – 2013 și aprobarea tehnologiei de interventie în cazul aparitiei poleiului și a căderilor de zăpadă în municipiul Câmpulung Moldovenesc

[7] * * * – Programul Romprest pentru sezonul rece – Strategia de deszăpezire și combaterea poleiului în Sectorul 1, 2012 – 2013, http://www.romprest.ro/newsroom/comunicate/programul_romprest_pentru_sezonul_rece_strategia_de_deszapezire_si_combaterea_polieiului_in_sectorul_1_2012_2013.html, acccesat la:12.11.2013

[8] http://ro.wikipedia.org/wiki/Z%C4%83pad%C4%83

[9] * * * Studiu asupra stratului de zapadă la stația meteorologică vârful omu, emi.floaredecolt.org/upload/zapada_omu.pdf, accesat 12.03.2013

[10] http://mongooseofmystery.blogspot.ro/2010/02/very-brief-history-of-snow-removal.html, accesat la: 10.04.2013

[11] http://nsidc.org/cryosphere/snow/science/formation.html, accesat la: 11.05.2013

[12] http://despremeteorologie.weebly.com/clima-romania.html,accesat la:11.05.2013

[13] Ghid de Prevenire a Lunecușului și înzăpezirii drumurilor publice , C.N.A.D.N.R S.A ., D.R.P.D București, S.D.N. Pitești nr 9284 /20.11.2009

[14] Ordinul nr. 14 / 1982 pentru aprobarea normativului privind consumul de combustibil si ulei pentru automobile

[[15] http://www.e-achizitii.com/view_anunt.php?id_anunt=436645, accesat la 20.06.2013

[16] http://www.mediafax.ro/social/autoritatile-pregatite-pentru-venirea-zapezii-comandamentul-central-de-iarna-va-functiona-de-la-1-noiembrie-8912474, accesat la 07.12.2012.

[17] http://www.casamea.ro/index.php?section=articol&screen=print&id=7272,accesat la:12.02.2013

[18] Documentație I.N.M.A. București -Motocultor Combitrac cu echipamente și accesorii.

[19] http://idealshoping.allshops.ro/produs/1247681/Motocultor+diesel+316+11+CP.html, accesat la 24.06.2012

[20] Voicu Gh. și Păunescu I, Procese și utilaje pentru ecologizarea localităților,Editura MatrixRom, București, 2002

[21] Haslam, E, Wright, J R, Application Of Routing Technologies To Rural Snow And Ice Control, 1991

[22] http://www.utilajedezapezire.ro/, accesat la 15.03.2013

[23] http://www.bricoutil.ro/2009/12/23/freza-zapada-honda.html accesat la data 11.11.2012

[24] http://www.hpe.ro/docs/HS622_ET/HS_622_-_actualizat_01.2010_.pdf, acccesat la : 21.11.2012.

[25] Cartea tehnică a Frezei de zăpadă Snow Buster 450 –

http://www.texas-garden.com/ro/products/frez%C4%83-de-z%C4%83pad%C4%83/snow-buster-450/?partno=90062044, accesat la 21.11.2012.

[26] http://www.simpower.ro/222-freze-de-zapada-electrice-benzina, accesat la 21.11.2012.

[27] http://www.ebrico.ro/freza-de-zapada-texas-snow-king-7534-wde-p-973.html, accesat la 21.11.2012.

[28] http://www.assaloni.ro/instalatii-imprastiat-sare-si-nisip.php, accesat la: 15.06.2013.

[29] Scripnic V., Babiciu P., Mașini agricole, Editura Ceres, 1979

[30] . Scarlat, C. 1980. Metoda de stabilire a nivelului tehnic al produselor industriale complexe / Method to assess the technical performance level of complex industrial products. Proceedings of the First Symposium “Cybernetics Modeling of Operation Processes”, May 1980. Bucharest: Academy for Economic Studies.

[31] Jercan S., Suprastructura și întreținerea drumurilor, Editura Didactică și Pedagogică, 1980.

[32] Neagu T. ș.a.,Tractoare și mașini horticole,Editura Didactică și Pedagogică, 1982.

[33] Șăplăcan L., și col., Îndrumătorul mecanicului agricol, Editura Ceres, 1980.

[34] Neculăiasa V.,Dănilă I.,Procese de lucru și mașini agricole de recoltat , Ed.A92, Iași, 1995

[35] Tecusan N., Ionescu E, Tractoare și automobile, Editura Didactică și Pedagogică, 1982

[36] Manual utilizare freză de zăpadă Texas 650 E

[37] Manual utilizare freză de zăpadă ST7551/ST7655/ST7800/7900

[38] Manual utilizare freză de Snowbuster 560

[39] Manual utilizare freză de zăpadă HSM11180i, HSM1390i, HSM1336i

[40] Manual utilizare freză de zăpadă Huqsvarna5524ST,8024STE, 1130STE

[41] Manual utilizare freză de zăpadă Honda HS622

[42] Organizarea ergonomică, http://ebooks.unibuc.ro/StiinteCOM/planif/3-5.htm,accesat la:15.06.2013 .

[43] Ergonomia – componentă a managementului resurselor umane,

http://ebooks.unibuc.ro/StiinteADM/enache/1.htm,accesat la 20.06.2013.

[44] HOTĂRÂRE Nr. 1048 din 9 august 2006 privind cerințele minime de securitate și sănătate pentru utilizarea de către lucrători a echipamentelor individuale de protecție la locul de muncă

Emitent: Guvernul României, publicată în: Monitorul Oficial Nr. 722 din 23 august 2006

[45] NSSM 31 Norme specifice de securitate a muncii pentru gospodarie comunala si salubritate publica,http://www.iprotectiamuncii.ro/norme-protectia-muncii/nssm-31, accesat la 20.06.2013.

[46] NORMATIV PRIVIND PREVENIREA ȘI COMBATEREA ÎNZĂPEZIRII DRUMURILOR PUBLICE , Indicativ AND 525/2005 revizuit în anul 2011