Происхождение и развитие подметально-уборочных машин: чистая революция от человека к механизированной

Рождение подметально-уборочных машин тесно связано с развитием городской цивилизации. С ускорением урбанизации после промышленной революции уборка улиц постепенно превратилась из простого ручного труда в механизированные операции, что в конечном итоге привело к появлению зачаточной формы современных подметально-уборочных машин.

1. Предпосылки происхождения: Урбанизация стимулирует спрос на уборку

До 19 века уборка городских улиц в основном зависела от рабочей силы, для уборки мусора и пыли использовались метлы, лопаты и другие инструменты. После промышленной революции городские масштабы европейских и американских стран стремительно расширялись, а широкое использование угольного топлива привело к серьезному накоплению пыли на улицах. Популяризация каретных перевозок также вызвала накопление фекалий, соломы и другого мусора. Традиционная ручная уборка была неэффективной и трудоемкой, а потребность в механизированной уборке была острой.

2. Исследование ранней механической очистки (середина 19 века)

（1）. Попытка создания ручных механических устройств

В 1830-х годах французские изобретатели первыми сконструировали ручную тележку с вращающейся щеткой, которую вручную толкали для вращения и сметания мусора в мусорное ведро. Этот тип устройств, хоть и не полностью оторванный от человеческого труда, является первым, который воплотил в жизнь концепцию «механической очистки».

（2）. Рождение подметально-уборочных машин с паровым приводом

В 1849 году Джон. Хаммонд, инженер из Филадельфии, получил первый патент на подметально-уборочную машину с паровым двигателем. Устройство приводится в движение паровым двигателем и приводит в движение переднюю вращающуюся щетку через зубчатую передачу, чтобы сметать мусор к отверстиям для сбора с обеих сторон, которые затем регулярно убираются рабочими. Несмотря на большие размеры и сложную эксплуатацию, он положил начало появлению механизированных подметально-уборочных машин.

（3）. Популяризация подметально-уборочных машин на конной тяге

В конце 19-го века в Европе и Соединенных Штатах появились более практичные подметальные машины, запряженные лошадьми. Эти транспортные средства оснащены регулируемыми по высоте щетками и закрытыми ящиками для сбора пыли, которые тянутся вперед лошадьми. Щетки вращаются за счет механической трансмиссии колес, без необходимости в дополнительных силовых агрегатах.

3. Эволюция и технологическая итерация энергетических систем (20-й век)

（1）. Появление двигателей внутреннего сгорания и электрических подметально-уборочных машин (начало 20 века)

В начале 20-го века зрелость технологии двигателей внутреннего сгорания привела к росту улицыПодметальные машины В эпоху автомобилизации. В 1911 году американские производители выпустили первую подметальную машину с бензиновым двигателем, которая включала в себя двигатель, трансмиссию и закрытый мусорный бак, не полагаясь на силу животных. В то же время в Европе были внедрены и электрические подметально-уборочные машины, подходящие для использования в городах с хорошо развитой энергетической инфраструктурой, обладающие преимуществами низкого уровня шума и отсутствия выбросов выхлопных газов.

（2）. Функциональная интеграция и специализированное проектирование (1950-е – 1980-е годы)

В подметально-уборочную машину теперь интегрирована функция «уборка + уборка пылесосом»: передняя вращающаяся щетка подметает мусор к центру, а среднее пылесосное устройство всасывает пыль и мусор в мусорное ведро большой емкости через вентилятор, решая проблему вторичной пыли, вызванной простой очисткой. В то же время добавление спринклерной системы дополнительно подавляет пыль и повышает эффективность очистки.

（3）. Охрана окружающей среды и интеллектуальная модернизация (настоящее время 21-го века)

С ростом осведомленности о защите окружающей среды электрические и гибридные подметально-уборочные машины постепенно вытесняют традиционные топливные транспортные средства для сокращения выбросов углерода. В последние годы применение Интернета вещей и технологий автономного вождения позволило подметально-уборочным машинам иметь функции мониторинга в режиме реального времени, планирования пути и дистанционного управления. В некоторых городах уже запущены беспилотные подметально-уборочные машины для достижения 24-часовой автоматизированной работы.

4. Ключевые технологические прорывы и репрезентативные изобретения

Вращающаяся система щеток: Сбор мусора с помощью механического движения щетки является основным компонентом подметально-уборочных машин. От ранней коробки передач до современного гидравлического привода точность и долговечность продолжают совершенствоваться.

Технология вакуумного всасывания и фильтрации: Вакуумное всасывающее устройство, представленное в 1920-х годах, в сочетании с эффективными фильтрующими материалами решило проблему загрязнения пылью, особенно подходя для промышленных предприятий и городских магистралей.

Модульная конструкция: ящик для сбора пыли можно быстро загружать и разгружать, а резервуар для воды и система питания разделены для удобства обслуживания и многофункционального расширения.