Mycie podwozi i elementów trudno dostępnych. Geometria natrysku dolnego, belki natryskowe, strefowanie

Współczesna inżynieria procesowa w zakresie utrzymania czystości pojazdów technologicznych, budowlanych i militarnych ewoluowała z prostych systemów opłukiwania wodą w stronę wysoce zaawansowanych instalacji hydraulicznych, które integrują fizykę przepływów, chemię flokulacji oraz inteligentną automatykę przemysłową. W artykule omawiamy technologię systemów mycia podwozi, ze szczególnym uwzględnieniem geometrii natrysku dolnego, konstrukcji belek natryskowych oraz logiki strefowania procesów mycia.

Technologia MobyDick w usuwaniu zanieczyszczeń stałych z podwozi pojazdów budowlanych i militarnych

Wyzwania związane z przenoszeniem zanieczyszczeń stałych z placów budów, kopalni czy poligonów na drogi publiczne wymusiły opracowanie systemów, które nie tylko czyszczą powierzchnie styku opony z nawierzchnią, ale penetrują głębokie struktury podwozia, ramy i wnęki kół, gdzie gromadzi się najtrudniejszy do usunięcia osad.

Fundamentem skuteczności systemów MobyDick jest odrzucenie powszechnego przekonania, że wysokie ciśnienie wody jest kluczem do czystości. W rzeczywistości, w profesjonalnych zastosowaniach przemysłowych, cienki strumień wody pod wysokim ciśnieniem jest wysoce nieefektywny przy usuwaniu dużych mas błota i gliny. Wynika to z faktu, że taki strumień szybko rozprasza swoją energię kinetyczną w wyniku oporu powietrza, a po uderzeniu w twardą warstwę zanieczyszczenia drąży w niej jedynie wąskie kanały, zamiast odspajać ją od podłoża.

Technologia zastosowana w rozwiązaniach oferowanych przez Frutiger opiera się na zasadzie High water volume, low pressure (duża objętość wody, niskie ciśnienie). Wykorzystanie dysz o dużych średnicach – zazwyczaj od 6 mm do 10 mm – pozwala na formowanie zwartego słupa wody, który transportuje ogromną energię uderzeniową bezpośrednio na czyszczony element.

Zaletami stosowania strumienia o dużej objętości wody i niskim ciśnieniu to:

• wysoka skuteczność mycia;
• bezpieczeństwo dla podzespołów pojazdu;
• brak zjawiska wtłaczania wody i zabrudzeń pod uszczelki;
• zachowanie sprawności maszyn poprzez brak uszkodzeń łożysk oraz delikatnych przewodów hydraulicznych i elektrycznych;
• brak wymywania smaru z elementów eksploatacyjnych;
• obniżone koszty serwisu maszyn.

Geometria natrysku dolnego

Precyzyjne skierowanie strumienia wody pod podwozie pojazdu wymaga uwzględnienia złożonej morfologii maszyn budowlanych. Standardowe dysze skierowane prostopadle w górę często nie są w stanie dotrzeć do głębokich wnęk ramy czy zakamarków zawieszenia. W najbardziej zaawansowanej linii MobyDick ONE wprowadzono przełomową innowację w postaci dysz dennych nachylonych pod kątem 15° względem osi pionowej.

Kąt nachylenia wynoszący 15° nie jest przypadkowy. Pozwala na uzyskanie składowej poziomej wektora prędkości wody, która umożliwia penetrację strumienia :

• w głąb profilu bieżnika opony;
• za elementy konstrukcyjne podwozia, które przy natrysku pionowym stanowiłyby ekran ochronny dla brudu.

W połączeniu z profilami jezdnymi również nachylonymi pod kątem 15°, system wymusza efekt „ugniatania” opony (milling effect). Podczas przejazdu, pod wpływem nacisku i kąta nachylenia profilu, bieżnik opony delikatnie się otwiera, a skośny strumień wody precyzyjnie wypłukuje z niego osadzone zanieczyszczenia. 

Parametry techniczne natrysku w różnych wariantach systemu Moby Dick przedstawiamy w poniższej tabeli.

Parametr techniczny natrysku	Linia Flex	Linia Plus	Linia ONE
Średnica dysz dennych	7 mm (0.28 in)	7 mm	7-10 mm
Kąt nachylenia dysz	Pionowy (standard)	Pionowy (standard)	15° (opatentowany)
Liczba dysz (wariant 800)	ok. 260 szt.	260+ szt.	Konfigurowalna
Powerflush (nadkola)	Opcja	Opcja	Standard (2x 900 l/min)

Belki natryskowe

Konstrukcja belek natryskowych w myjniach oferowanych przez Frutiger stanowi odejście od tradycyjnych rurociągów na rzecz zintegrowanych modułów nośnych. Systemy te wykorzystują technologię water-bearing design. Zastosowane w niej stalowe elementy konstrukcyjne platformy myjącej są jednocześnie kanałami transportującymi wodę do dysz. Całość wykonana jest z grubościennej stali cynkowanej ogniowo. Warstwa ochronna zapewnia ekstremalną odporność na uszkodzenia mechaniczne (np. uderzenia kamieni wypadających z bieżnika) oraz korozję chemiczną wynikającą z kontaktu z zanieczyszczoną wodą. 

Modułowość i wymienność elementów

Jedną z kluczowych przewag linii ConLine (Flex i Plus) jest ich modułowość. Belki natryskowe nie są na stałe przyspawane do konstrukcji w sposób uniemożliwiający modyfikację. System pozwala na:

• wymianę płyt z dyszami dennymi – w przypadku zmiany profilu floty (np. z pojazdów kołowych na gąsienicowe), płyty natryskowe mogą zostać wymienione na takie o innej gęstości dysz lub innym kącie nachylenia strumienia;
• regulację belek bocznych – belki boczne mogą być montowane na różnych wysokościach, a ich liczba może być dublowana w celu zwiększenia intensywności mycia ścian bocznych opon i felg;
• zastosowanie belek oscylujących – w najbardziej wymagających aplikacjach, zwłaszcza w systemach Demucking, stosuje się belki, które wykonują ruch wahadłowy. Zmienna geometria natrysku w czasie rzeczywistym umożliwia „odcinanie” płatów błota spod podwozia pod różnymi kątami, co jest znacznie skuteczniejsze niż natrysk statyczny.

W celu zapewnienia drożności układu, dysze wykonuje się z mosiądzu lub stali nierdzewnej. Ich konstrukcja zapobiega zapychaniu się nawet przy pracy z wodą pochodzącą z recyklingu, która może zawierać drobne zawiesiny. 

Strefowanie (zoning) i sekwencyjna aktywacja układów natryskowych

Efektywne zarządzanie mediami w myjniach przejazdowych o dużym natężeniu ruchu wymaga inteligentnego podziału instalacji na strefy robocze. Strefowanie (zoning) w technologii MobyDick służy dwóm głównym celom:

• optymalizacji zużycia wody i energii elektrycznej;
• zapewnieniu maksymalnego ciśnienia tam, gdzie aktualnie znajduje się pojazd.

Logika sterowania PLC i czujniki wykrywania

Proces mycia jest inicjowany automatycznie przez bariery świetlne lub czujniki magnetyczne w momencie wjazdu pojazdu do strefy mycia. W zaawansowanych instalacjach, zwłaszcza tych o długości przekraczającej 10 metrów, system nie uruchamia wszystkich pomp jednocześnie na całej długości platformy. Zamiast tego, sterownik PLC (np. Siemens Logo®) aktywuje poszczególne sekcje natryskowe zgodnie z ruchem pojazdu.

• Strefa wejściowa (Initial Rinse / Entry Zone) – aktywacja pierwszych pomp zasila dysze denne i boczne, które usuwają najgrubsze warstwy zanieczyszczeń z kół przednich. W tej strefie często aktywowany jest również system Powerflush do nadkoli.
• Strefa mycia głównego (Main Wash Zone) – w miarę przesuwania się pojazdu, uruchamiane są kolejne sekcje belek, zapewniając intensywne mycie podwozia i kół środkowych/tylnych. Sterowanie sekwencyjne utrzymuje stabilny wydatek wody przy mniejszej mocy przyłączeniowej obiektu.
• Strefa wyjściowa i płukanie wsteczne (Exit Zone / Backwash) – na końcu procesu aktywowane są belki Backwash. Ich zadaniem jest wypłukanie drobinek piasku, które mogły pozostać na oponach oraz spłukanie samej rampy wyjazdowej w kierunku zbiornika recyklingowego, co zapobiega wynoszeniu wilgoci poza myjnię.

Strefowanie jest szczególnie istotne w systemach zasilanych z wielu pomp MobyPump. Połączenie pomp w kaskadę (szeregowe lub równoległe sterowanie) pozwala na elastycznie dopasować moc mycia do stopnia zabrudzenia pojazdu. Parametr można regulować za pomocą timerów w szafie sterowniczej. 

Źródła:

1. https://www.mobydick.com/en/wheel-wash/tailormade-line/one/
2. https://www.sastrade.si/en/product/wheel-washing-system-mobydick-one/
3. https://www.mobydick.com/wp-content/uploads/2021/03/MobyDick-Catalog_EN.US_SP_lowres_online.pdf