Способ скалывания льда и уплотненного снега


 


Владельцы патента RU 2471919:

Кутлубаев Ильдар Мухаметович (RU)

Изобретение может быть использовано при очистке тротуаров от плотного снега и льда. На обрабатываемую поверхность воздействуют режущими поверхностями режущих элементов, связанных с подвижным рабочим органом. За один цикл воздействия осуществляется одновременное вертикальное и горизонтальное движение части рабочего органа, связанного с режущим элементом. При этом вертикальное движение направлено к обрабатываемой поверхности, а горизонтальное - к обработанной ее части. Режущий элемент установлен с возможностью поворота вокруг оси, перпендикулярной продольной оси рабочего органа и в плоскости его движения. Изобретение позволяет повысить качество очистки. 1 з.п. ф-лы.

 

Изобретение относится к дорожной технике и может быть использовано для создания устройств для скалывания льда и уплотненного снега.

Известен способ скалывания льда и уплотненного снега (см. патент RU 2100524, E01H 5/12), предусматривающий размещение на осях рабочих органов в вертикальных плоскостях под углом к горизонтали. При этом каждый рабочий орган содержит режущий элемент, расположенный под углом к плоскости вращения рабочего органа. Данный способ является энергоемким и неэффективным. В процессе скалывания после внедрения режущих элементов в лед происходит встречное их перемещение сопровождаемое «превращением его <льда> в крошку». В этом случае совокупные затраты на выполнение операции складываются из непосредственно скалывания и превращения осколков льда в крошку. Энергозатраты на превращение в крошку являются неэффективными. Кроме того, для обеспечения работы необходимо установить параллельно несколько таких устройств. При этом не обеспечивается адаптивность к переменному профилю дороги в точках, расположенных под соседними устройствами.

Наиболее близким аналогом к заявляемому объекту является способ скалывания льда и уплотненного снега, предусматривающий воздействие режущими поверхностями режущих элементов, закрепленных основанием на рабочем органе, на обрабатываемую поверхность, осуществляемое в вертикальной плоскости и обеспечиваемое вращательным движением оси рабочего органа (см. патент RU 2195527, E01H 5/12). При этом воздействие каждой из режущих поверхностей осуществляется однократно за один оборот оси рабочего органа и совмещено с качательным ее движением, осуществляемым в вертикальной плоскости от центра рабочего органа к его периферии, а вращательное движение оси рабочего органа при этом осуществляется вокруг оси, перпендикулярной обрабатываемой поверхности.

Недостатком данного способа является низкое качество скалывания льда и уплотненного снега. Однократное взаимодействие режущей поверхности и льда обеспечивается совокупностью вращения вокруг вертикальной оси и качательным движением в вертикальной плоскости. При очистке неровных участков поверхности с выступающими фрагментами профиля частота качательных движений должна обеспечивать подъем режущей поверхности при достижении выступающего участка профиля очищаемой поверхности. Однако частота расположения выступающих участков очищаемой поверхности носит стохастический характер, а частота качания детерминированный. Как следствие, режущие поверхности будут периодически срезать выступающие части профиля. Это приведет к их ускоренному износу и, как следствие, некачественной очистке поверхности. Кроме того, при этом режущие поверхности работают как фрезы, т.е. со значительной нагрузкой на системы передачи движения.

Техническая задача, на решение которой направлено изобретение, заключается в повышении качества скалывания льда и уплотненного снега.

Техническая задача решается тем, что в известном способе скалывания льда и уплотненного снега, предусматривающем воздействие режущими поверхностями режущих элементов, связанных с подвижным рабочим органом, на обрабатываемую поверхность, осуществляемое в вертикальной плоскости, с однократным воздействием каждой из режущих поверхностей за один оборот рабочего органа, согласно изобретению воздействие режущей поверхности на обрабатываемую поверхность осуществляют при одновременном вертикальном и горизонтальном движении части рабочего органа, связанного с режущим элементом, при этом вертикальное движение направлено к обрабатываемой поверхности, а горизонтальное - к обработанной ее части.

Кроме того, указанный технический результат достигается тем, что режущий элемент установлен с возможностью поворота вокруг оси, перпендикулярной продольной оси рабочего органа и в плоскости его движения.

Известно использование одновременного движения шатунов в горизонтальном и вертикальном направлении для разрушения уплотнений на дорожном покрытии (см. патент РФ №2001193, E01H 5/12). В известном решении указанные движения шатунов обеспечиваются только при попарном соединении. При этом наряду с вертикальным перемещением разрушающих элементов в направлении к обрабатываемой поверхности сопровождается и движением в направлении к необрабатываемой его части. Такое движение во избежание поломок возможно только при упругих разрушающих элементах, что и отмечено в решении.

Следовательно, при вертикальном движении имеет место изгиб разрушающих элементов, что исключает их внедрение в лед или уплотненный снег. Разрушающие элементы не выполняют своей функции - разрушать лед.

В заявляемом способе воздействие режущих элементов на обрабатываемую поверхность осуществляется при вертикальном движении рабочего органа в направлении к обрабатываемой поверхности - лед скалывается. Одновременно горизонтальное движение к обработанной части поверхности позволяет свободно перемещать отколотые кусочки льда без изгиба режущих элементов. Обеспечивается надежное внедрение режущих поверхностей в лед и его смещение в свободную зону.

Известен прием, заключающийся в установке режущего элемента с возможностью поворота вокруг оси, перпендикулярной продольной оси рабочего органа и лежащей в плоскости его движения, - крепление твердосплавной пластинки и резца (см. Справочник технолога-машиностроителя. В 2 т. Т.2 / Под ред. А.Г.Косиловой, М.Г.Мещерякова. - М.: Машиностроение, 1986. - С.131, табл.27).

В известном решении отмеченная совокупность признаков обеспечивает быструю замену режущей кромки по мере ее притупления. Это позволяет увеличить рабочий цикл режущего элемента. Повышается эффективность и полнота использования твердосплавного материала, используемого для изготовления режущего элемента.

В заявляемом способе известное сочетание взаимного расположения режущего элемента и рабочего органа обеспечивает создание нового технического эффекта - адаптации режущей поверхности к меняющемуся профилю обрабатываемой поверхности и достижения за счет этого функционального назначения способа.

На основании вышеизложенного можно сделать вывод, что заявляемый способ скалывания льда и уплотненного снега не следует явным образом из известного уровня техники, а следовательно, соответствует условию патентоспособности «изобретательский уровень».

Способ скалывания льда и уплотненного снега осуществляют следующим образом.

При скалывании льда и уплотненного снега повысить качество и эффективность можно при обеспечении такого движения режущей поверхности, при котором отсутствует или минимально относительное ее движение вдоль очищаемой поверхности. В этом случае не возникает сила трения между режущей поверхностью и обрабатываемой поверхностью, направленная вдоль режущей поверхности, что обеспечивает снижение затрат на работу по скалыванию льда. Уменьшается износ режущей поверхности. Обеспечивается сохранение ее профиля, и, как следствие, повышается качество очистки поверхности. Однократное воздействие режущей поверхности на обрабатываемую поверхность за один оборот рабочего органа в вертикальном направлении (к обрабатываемой поверхности) обеспечивает внедрение в лед режущей поверхности - его скалывание. Одновременное ее горизонтальное движение в направлении к обработанной части обеспечивает отсутствие проскальзывания по обрабатываемой поверхности. Проскальзывание (относительное движение) отсутствует за счет того, что соответствующее горизонтальное движение компенсирует движение всего устройства совместно с транспортирующим средством. В результате горизонтальная составляющая скорости режущей поверхности относительно льда равна или близка к нулю. В случае если транспортирующее средство не имеет автономного привода, то горизонтальное движение в направлении к обработанной поверхности обеспечивает движение всего устройства за счет реактивного взаимодействия с отколотой частью льда. Как результат - отсутствует относительное горизонтальное движение по льду режущей поверхности.

Возможность поворота режущего элемента вокруг оси, перпендикулярной продольной оси рабочего органа и в плоскости его движения, обеспечивает адаптацию режущей поверхности к изменяющемуся профилю обрабатываемой поверхности. Например, при совершении рабочего хода и взаимодействии с вмерзшим камнем режущая поверхность в точке контакта останавливается, а дальнейшее движение оставшихся ее точек в направлении к обрабатываемой поверхности обеспечивается за счет поворота вокруг оси, перпендикулярной продольной оси рабочего органа.

Воздействие режущей поверхности на обрабатываемую поверхность одновременно в горизонтальном и вертикальном направлении обеспечивается за счет плоскопараллельного движения рабочего органа в вертикальной плоскости.

Возможно несколько вариантов реализации требуемого плоскопараллельного движения рабочего органа с режущими элементами. В первом случае как совокупность двух простых движений:

- поступательно - в направлении к обрабатываемой поверхности и поступательного - в направлении к обработанной поверхности;

- поступательного движения в направлении к обрабатываемой поверхности и вращательного движения в вертикальной плоскости (при этом направление вращения на рабочей части траектории от необработанной части поверхности к обработанной);

- вращательное движение вокруг двух несовпадающих осей, перпендикулярных вертикальной плоскости.

Во втором случае как совокупность трех и более совместных движений. В силу достаточно большого сочетания вариантов движения все их перечислить не представляется возможным. Однако для всех возможных сочетаний при взаимодействии с обрабатываемой поверхностью режущего элемента будет иметь место наличие вертикальной составляющей скорости режущей поверхности в направлении к обрабатываемой поверхности и горизонтальной в направлении к обработанной поверхности.

1. Способ скалывания льда и уплотненного снега, предусматривающий воздействие режущими поверхностями режущих элементов, связанных с подвижным рабочим органом, на обрабатываемую поверхность, осуществляемое в вертикальной плоскости, с однократным воздействием каждой из режущих поверхностей за один цикл рабочего органа, отличающийся тем, что воздействие режущей поверхности на обрабатываемую поверхность осуществляют при одновременном вертикальном и горизонтальном движении части рабочего органа, связанного с режущим элементом, при этом вертикальное движение направлено к обрабатываемой поверхности, а горизонтальное к обработанной ее части.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что режущий элемент установлен с возможностью поворота вокруг оси, перпендикулярной продольной оси рабочего органа, и в плоскости его движения.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к машинам для скалывания льда и уплотненного снега с дорожных покрытий. .

Изобретение относится к устройствам для разрушения снежно-ледяных образований и гололеда на автодорогах, аэродромах и тому подобных сооружениях. .

Изобретение относится к устройствам для уборки дорог в зимнее время, в частности к рабочим органам машин, используемых для рыхления и скалывания снежно-ледяных образований на дорожных покрытиях улиц, шоссейных дорог, тротуаров.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для уборки уплотненного снега и льда с улиц, тротуаров, очистки придомовых территорий. .

Изобретение относится к устройствам для удаления с поверхности твердых покрытий ледяного и снежного накатов. .

Изобретение относится к средствам для коммунального хозяйства и сельского хозяйства. .

Изобретение относится к устройствам для очистки дорожных покрытий ото льда и уплотненного снега. .

Изобретение относится к машинам для уборки уплотненного снега, снежно-ледяных образований и гололеда с поверхности дорог и аэродромов. .

Изобретение относится к области снегоуборочной техники. .

Изобретение относится к средствам очистки льда с поверхностей, выравнивания ледяной поверхности, изготовления ледяных скульптур. .

Изобретение относится к устройствам для механической очистки поверхностей от снежноледяного наката

Изобретение относится к машинам для очистки поверхности дорог и аэродромов в зимний период

Изобретение может быть использовано для разрушения гололеда на дорогах, площадях, аэродромах и пр. без повреждения покрытия. Устройство состоит из корпуса, ротора с рабочими элементами но разрушению ледяного покрова. Используется с транспортным средством как прицепное оборудование. Очистители гололеда объединяются в секции в зависимости от площади захвата обрабатываемой поверхности и мощностных характеристик транспортного средства. Рабочие инструменты закреплены подвижно в роторе и приводятся в движение коромыслами с возвратом в исходное положение от пружин. Передача от транспортного средства (вал отбора мощности, гидравлическая система) обеспечивает вращение ротора, который за счет расположения в нем инструментов в шахматном порядке перемещает разрушенный лед в сторону вращения. Изобретение позволяет повысить производительность труда и качество работ. 4 ил.

Изобретение относится к коммунальной технике. Ледоруб для сосулек состоит из корпуса, привода и ударников. При этом корпус выполнен в виде рамы, в которой на подшипниках скольжения установлен диск, по контуру которого расположены подпружиненные ударники с бойками, а внутри размещен пневматический привод, состоящий из ротора, с выполненными на его наружной боковой стороне тангенциальными отверстиями и с внутренней полостью, при этом наружная боковая поверхность выполнена профилированной, с обеспечением силового замыкания с ударниками, с возможностью их радиального и окружного перемещения. Изобретение позволяет повысить эффективность работ, а использование пневмопривода в устройстве полностью исключает возможность поражения электрическим током. 7 ил.

Изобретение относится к коммунальному хозяйству. В устройство для снижения скользкости входят: расположенная поперек рабочего движения цепная фреза 8, состоящая из рамы 7, с установленными в ней двумя опорами 9, в которых находятся валы 10 со звездочками 1, по которым перемещается цепь 13 со смонтированными на ней резцами 14 и щетками 15; роторный распределитель сыпучих твердых частиц 1 с «рояльными» колесами 3 и суппортом 4, который крепится к базовому самоходному шасси 17. Фреза имеет возможность изменения глубины обработки снежно-ледяной поверхности благодаря шарнирной подвеске 5 к роторному распределителю сыпучих твердых частиц и гидроцилиндру 6. Движение цепи обеспечивает гидропривод 16. Подача рабочей жидкости в гидропривод и гидроцилиндр и управление этой подачей осуществляется от гидросистемы базового шасси. Изобретение позволяет снизить скользкость поверхности пешеходных дорожек и тротуаров. 5 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в устройствах для скалывания льда и уплотненного снега с дорожных покрытий, а также в устройствах для придания старому дорожному покрытию определенного рельефа. Устройство содержит полый неподвижный цилиндр (1), внутри которого соосно на подшипниках установлен вал (4) с неподвижно закрепленными попарно спаренными дисками (2). На поверхности спаренных дисков (2) закреплены дуги (3), имеющие радиус округления, равный половине диаметра диска (2). Рабочие органы (5) выполнены в виде стержней со сменными наконечниками (12) и удерживаются в исходном положении пружинами, работающими на растяжение. При этом рабочие органы (5) установлены радиально в один ряд в отверстиях трапецеидального короба, прикрепленного к полому неподвижному цилиндру (1), с возможностью нанесения удара по поверхности дорожного покрытия и возврата в исходное положение посредством пружин. Рабочие органы (5) имеют на противоположном конце головку с парой подшипников скольжения (13). Внутренние концы дуг (3) направлены в сторону центра диска (2), а наружные концы каждой пары дуг (3) завершаются на обрезе диска (2). Наружные концы каждой пары дуг (3) закреплены с возможностью подхватывания головок рабочих органов (5) в процессе вращения вала (4), растягивания пружин и приподнимания рабочих органов (5). При этом рабочие органы (5) расположены симметрично между двумя соседними дисками (2), а дуги (3) на соседних дисках (2) относительно друг друга расположены со сдвигом по фазе. В устройстве обеспечивается устранение разрушающих конструкцию резонансных явлений. 2 ил.

Изобретение относится к устройствам для очистки дорог ото льда и уплотненного снега вдоль бордюров. Устройство содержит режущий орган в виде вращающегося диска. На диске в два ряда закреплены упруго-деформируемые штыри. Штыри размещены по концентрическим окружностям. На нижних концах штырей жестко закреплены режущие элементы ножевого типа. Штыри выполнены из отрезка стального троса. Количество штырей в рядах равно. Режущие элементы жестко присоединены к одному штырю из каждого ряда. Устройство снижает удельное сопротивление резанию в 1,44 раза и повышает производительность очистки дорожного полотна в 1,32 раза за счет соединения каждого штыря одного ряда общим режущим элементом со штырем второго ряда. 1 ил.

Изобретение относится к устройству для очистки дорог и тротуаров от наледи и спрессованного снега. Устройство содержит смонтированные на базовом шасси опорную раму и соединенную с ней с возможностью опускания и подъема подвижную раму. На подвижной раме закреплена горизонтальная ось, на которой установлены жестко соединенные между собой рабочие диски с жестко закрепленными на них режущими элементами. С обеих сторон горизонтальной оси устройство содержит опорные диски, закрепленные на подвижной раме с помощью подшипников и соединенные с приводом вращения. Также на концах горизонтальной оси установлены два подвижных в продольном направлении диска, каждый из которых с внешней стороны соединен с опорным диском с помощью втулочно-пальцевого подпружиненного соединения, а с внутренней, жестко - с крайним рабочим диском. Подвижные диски имеют кулачки, преобразующие вращательное движение в возвратно-поступательное, а подвижная рама с обоих концов снабжена жестко закрепленными на ней кулачками, обращенными к кулачкам соответствующих подвижных дисков и установленными противофазно. Рабочие диски установлены на горизонтальной оси с возможностью перемещения вдоль нее. Устройство обеспечивает повышение качества обработки поверхности и повышение эффективности использования мощности базовой машины в процессе очистки. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к коммунальному хозяйству, в частности к средствам удаления наледи в стесненных условиях придомовой территории. Мини-машина для скалывания наледи содержит раму (1) на колесах (2), соединенный с рамой (1) посредством пружины (3) рабочий орган клиновидного типа (4) и кривошип (8) с приводом (9), установленный на раме (1). Кривошип (8) тросиком (6) связан с креплением на пружине (3), обеспечивая периодическое ударное импульсное воздействие рабочего органа на лед. Привод (9) кривошипа (8) имеет регулятор угловой скорости для настройки колебаний рабочего органа на резонанс. Данная конструкция потребляет сравнительно небольшую энергию, что позволяет снизить материалоемкость и размеры машины. 1 ил.

Изобретение относится к устройству для уплотнения снега непосредственно в кузове самоходного транспорта или в накопительном бункере. Уплотнитель снега включает кузов, рабочий орган уплотнения снега в виде решетки, привод для ее движения и стойки в кузове для вертикального перемещения рабочего органа. Привод для рабочего органа выполнен в виде вибратора, а решетка выполнена из элементов с жесткими связями и соединена со стойками, выполненными в виде упругих элементов. Использование устройства позволит увеличить количество уплотняемого снега, а также снизить трудоемкость при монтаже и демонтаже устройства. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Наверх