Рабочий орган для удаления снежно-ледяного наката с поверхности дорог и аэродромов
Владельцы патента RU 2396389:
Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Сибирский федеральный университет (СФУ) (RU)
Изобретение относится к машинам для уборки уплотненного снега, снежно-ледяных образований и гололеда с поверхности дорог и аэродромов. Рабочий орган для удаления снежно-ледяного наката с поверхности дорог и аэродромов содержит раму и режущие диски. Рама выполнена в виде отвала, снабженного двумя вертикальными передними кронштейнами с закрепленной на них пластиной и двумя вертикальными задними кронштейнами для крепления отвала к опорной плите. В нижней части пластины размещены режущие диски, каждый из которых установлен на оси, с возможностью свободного вращения вокруг нее, с углом наклона нижнего основания диска к поверхности снежно-ледяного наката не более 10°. Продольная ось рабочего органа расположена в горизонтальной плоскости с возможностью поворота на угол не более 43° к направлению его движения. По краям отвала с его тыльной стороны установлены два рояльных колеса, каждое из которых прикреплено к отвалу посредством горизонтального кронштейна и вилки с осью, между опорными поверхностями которых установлены пакеты регулировочных прокладок, а вдоль нижней кромки отвала закреплен эластичный нож. Достигается повышение эффективности разрушения снежно-ледяного наката. 4 ил.
Изобретение относится к машинам для уборки уплотненного снега, снежно-ледяных образований и гололеда с поверхности дорог и аэродромов.
Известен рабочий орган снегоуборочной машины (А.С. СССР №1219707, кл. Е01Н 5/12, опубл. 1986 г.), содержащий основную раму с установленными на ней двумя горизонтальными осями, расположенными симметрично под углом к продольной оси рабочего органа, на каждой из осей вертикально размещены заостренные дисковые ножи, а позади каждой оси на кронштейнах закреплен плужок с режущими зубьями. При работе рабочий орган устанавливают на очищаемое дорожное покрытие и перемещают вперед базовой машиной. Дисковые ножи разрыхляют лед и уплотненный снег. Остающиеся в промежутках между дисковыми ножами лед и снег срезаются режущими зубьями и плужками сдвигаются в сторону.
Недостатками рабочего органа являются: невозможность регулировки глубины резания, что может привести к соприкосновению заостренных кромок дисковых ножей с дорожным покрытием и частичному разрушению последнего; кроме того, шаг установки двух крайних дисков в центре рабочего органа в два раза больше шага остальных дисков, и средняя часть разрабатываемого массива останется не разрушенной.
Также известен рабочий орган для удаления снежно-ледяного наката с поверхности дорог, аэродромов и тому подобных сооружений (АС СССР №284005, кл. Е01Н 5/12, опубл. 1970 г.), включающий раму и вал с режущими дисками. Несущий режущие диски вал выполнен по длине составным с расположенными симметрично под углом к продольной оси рабочего органа секциями, каждая из которых установлена на раме с возможностью поворота относительно своей оси.
Недостатками рабочего органа являются: горизонтальное расположение вала с большим количеством дисков, размещенных вдоль образующей вала с шагом, равным или больше толщины диска. Шаг установки двух центральных дисков вдвое больше шага установки остальных дисков, рабочие зоны двух центральных дисков взаимно не перекрываются, следовательно, средняя часть разрабатываемого массива останется не разрушенной. Кроме того, рабочие кромки режущих дисков не имеют заострения, а разрушение наката достигается большой концентрацией напряжений, создаваемой в местах контакта дисков с накатом, при сильном прижатии рабочего органа к накату. Это приводит к увеличению усилия резания и энергоемкости процесса в целом, которые будут возрастать по мере заглубления дисков в разрабатываемый массив, так как при этом боковые поверхности дисков начнут взаимодействовать с разрушаемой средой, обеспечивая сдвиг продуктов разрушения. Горизонтальное расположение вала с большим количеством дисков, значительные усилия резания и высокая энергоемкость способствуют снижению эффективности процесса разрушения снежно-ледяного наката данным рабочим органом.
Задачей изобретения является повышение эффективности разрушения снежно-ледяного наката.
Поставленная задача решается тем, что в рабочем органе для удаления снежно-ледяного наката с поверхности дорог и аэродромов, содержащем раму и режущие диски, согласно изобретению рама выполнена в виде отвала, снабженного двумя вертикальными передними кронштейнами с закрепленной на них пластиной и двумя вертикальными задними кронштейнами для крепления отвала к опорной плите, в нижней части пластины размещены режущие диски, каждый из которых установлен на оси, с возможностью свободного вращения вокруг нее, с углом наклона нижнего основания диска к поверхности снежно-ледяного наката не более 10°, а продольная ось рабочего органа расположена в горизонтальной плоскости с возможностью поворота на угол не более 43° к направлению его движения, по краям отвала с его тыльной стороны установлены два рояльных колеса, каждое из которых закреплено к отвалу посредством горизонтального кронштейна и вилки с осью, между опорными поверхностями которых установлены пакеты регулировочных прокладок, а вдоль нижней кромки отвала закреплен эластичный нож.
На фиг.1 показан рабочий орган для удаления снежно-ледяного наката, вид сбоку; на фиг.2 - вид А на фиг.1; на фиг.3 - вид Б на фиг.1; на фиг.4 - выносной элемент I на фиг.3.
Рабочий орган для удаления снежно-ледяного наката с поверхности дорог и аэродромов состоит (см. фиг.1) из рамы, выполненной в виде отвала 1, снабженного двумя вертикальными передними кронштейнами 2, с закрепленной на них пластиной 3, жесткость крепления вертикальных передних кронштейнов 2 к отвалу 1 обеспечивается дополнительной установкой двух укосин 4. Двумя вертикальными задними кронштейнами 5 отвал 1 жестко закреплен к опорной плите 6, служащей для присоединения рабочего органа к базовой машине. В нижней части пластины 3 размещены не менее шести режущих дисков 7, каждый из которых установлен на оси 8, с возможностью свободного вращения вокруг нее, с углом а наклона нижнего основания диска к поверхности снежно-ледяного наката не более 10°. Изменение угла α установки режущего диска 7 на величину большую 10° повлечет за собой увеличение угла резания, определяемого суммой угла α установки диска и угла заострения его рабочей кромки, что приведет к значительному возрастанию усилия резания и энергоемкости процесса в целом, которые будут увеличиваться по мере заглубления диска в разрабатываемый массив, так как при этом боковые поверхности диска начнут взаимодействовать с разрушаемой средой на большей площади, обеспечивая сдвиг продуктов разрушения. Кроме того, уменьшится рабочая зона диска, и соседние режущие диски будут работать без взаимного перекрытия рабочих зон, оставляя участки не разрушенного массива в промежутках между дисками. Продольная ось рабочего органа расположена с возможностью поворота в горизонтальной плоскости на угол β не более 43° к направлению его движения V. Такое расположение рабочего органа обеспечивает оптимальное перекрытие рабочих зон соседних дисков при ширине захвата, обеспечивающей достаточно высокую производительность. Изменение угла β на величину, большую 43°, повлечет за собой увеличение ширины захвата рабочего органа, но при этом не будет обеспечено взаимное перекрытие рабочих зон режущих дисков, и в промежутках между дисками будут оставаться участки не разрушенного массива. Кроме того, каждый режущий диск будет взаимодействовать с цельным, закрытым со всех сторон массивом (блокированная схема резания), что значительно увеличит усилие резания и энергоемкость процесса по сравнению с резанием при перекрытии рабочих зон, когда каждый режущий диск (кроме крайнего переднего) взаимодействует с массивом, частично разрушенным соседним предыдущим диском (полублокированная схема резания). По краям отвала 1, с его тыльной стороны установлены два рояльных колеса 9 (см. фиг.4), каждое из которых прикреплено к отвалу 1 посредством горизонтального кронштейна 10 и вилки 11 с осями 12 и 13. Вилка 11 состоит из двух параллельных установленных вертикально пластин 14 с отверстиями для установки оси 12 и двух параллельных установленных горизонтально пластин 15 с отверстиями для установки оси 13, жестко прикрепленных к пластинам 14. Для регулировки глубины погружения рабочей кромки режущего диска 7 в разрабатываемый массив между верхним и нижним торцами горизонтального кронштейна 10 и смежными с ними гранями горизонтальных пластин 15 установлены соответственно верхний 16 и нижний 17 пакеты регулировочных прокладок. Вдоль нижней кромки отвала 1 при помощи листовой пластины 18 и болтов 19 закреплен эластичный нож 20.
Рабочий орган для удаления снежно-ледяного наката с поверхности дорог и аэродромов работает следующим образом.
Рабочий орган устанавливается на очищаемое покрытие с углом захвата β между продольной осью рабочего органа и предполагаемым направлением его движения. При этом заостренные режущие кромки дисков 7 должны находиться в одной плоскости с опорной поверхностью рояльных колес 9, что обеспечивается изменением числа прокладок в пакетах 16 и 17. Рабочий орган перемещается базовой машиной в направлении V, и режущие диски 7, врезаясь под острым углом резания в снежно-ледяной накат, разрушают его. Продукты разрушения перемещаются к эластичному ножу 20 и с его помощью сдвигаются в сторону. Рабочие зоны режущих дисков взаимно перекрываются, что способствует улучшению качества очистки обрабатываемых поверхностей.
Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет повысить эффективность процесса разрушения снежно-ледяного наката.
Рабочий орган для удаления снежно-ледяного наката с поверхности дорог и аэродромов, содержащий раму и режущие диски, отличающийся тем, что рама выполнена в виде отвала, снабженного двумя вертикальными передними кронштейнами с закрепленной на них пластиной и двумя вертикальными задними кронштейнами для крепления отвала к опорной плите, в нижней части пластины размещены режущие диски, каждый из которых установлен на оси с возможностью свободного вращения вокруг нее, с углом наклона нижнего основания диска к поверхности снежно-ледяного наката не более 10°, а продольная ось рабочего органа расположена в горизонтальной плоскости с возможностью поворота на угол не более 43° к направлению его движения, по краям отвала с его тыльной стороны установлены два рояльных колеса, каждое из которых прикреплено к отвалу посредством горизонтального кронштейна и вилки с осью, между опорными поверхностями которых установлены пакеты регулировочных прокладок, а вдоль нижней кромки отвала закреплен эластичный нож.
