Рабочий орган для удаления снежно-ледяного наката с поверхности дорог и аэродромов



Рабочий орган для удаления снежно-ледяного наката с поверхности дорог и аэродромов
Рабочий орган для удаления снежно-ледяного наката с поверхности дорог и аэродромов
Рабочий орган для удаления снежно-ледяного наката с поверхности дорог и аэродромов
Рабочий орган для удаления снежно-ледяного наката с поверхности дорог и аэродромов

 


Владельцы патента RU 2487970:

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский федеральный университет" (RU)

Изобретение относится к машинам для очистки поверхности дорог и аэродромов в зимний период. Рабочий орган содержит раму, на которой шарнирно закреплены с возможностью поворота в вертикальной плоскости рычаги, несущие на свободных концах оси с режущими дисками с непрерывным односторонним клиновым ободом, каждый из которых установлен на оси с возможностью свободного вращения вокруг нее и под углом α к продольной оси рабочего органа, большим основанием наружу, два передних режущих диска размещены на общем рычаге и обращены друг к другу большими своими основаниями с углом β между ними и расстоянием h между режущими кромками в месте их схождения. Рама, оснащенная двумя рояльными колесами в ее задней части, установлена с возможностью поворота в вертикальной плоскости. Изобретение позволяет снизить энергоемкость и повысить эффективность процесса механического разрушения прочного снежно-ледяного наката. 4 ил.

 

Изобретение относится к машинам для очистки поверхности дорог и аэродромов в зимний период, в частности является рабочим органом для уборки уплотненного снега, снежно-ледяных образований и гололеда.

Известна машина для скалывания льда с мостовых [а.с. СССР №55609, Е01Н 5/12, опубл. 31.08.1939 г.], содержащая металлическую раму с установленными на ней в передней части дисковыми ножами; скребковый транспортер, расположенный в поперечном направлении позади ножей; отвал и дополнительные дисковые ножи, расположенные ступенчато, находящиеся за транспортером; и несколько скребковых транспортеров.

Недостатками рабочего органа являются: наличие большого количества активных исполнительных органов, привод которых требует значительных затрат энергии, дисковые ножи различной геометрической формы ориентированы перпендикулярно поверхности разрушаемого массива, чем обеспечивается лобовое резание - более энергоемкое, чем тангенциальное.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является рабочий орган льдоскалывающей машины [а.с. СССР №1404572, Е01Н 5/12, опубл. 23.06.1988 г.], включающий раму, установленную с возможностью поворота в вертикальной и горизонтальной плоскостях, на которой шарнирно закреплены с возможностью поворота в вертикальной плоскости рычаги, несущие на свободных концах оси с режущими дисками, расположенными в плане клином. Рабочий орган снабжен гидросистемой.

Недостатки рабочего органа следующие.

1. Элементы гидросистемы рабочего органа, обеспечивающие ударное воздействие режущего инструмента на разрушаемый массив и подъем (отрыв) режущих дисков от поверхности очищаемого покрытия: основные и дополнительные гидрораспределители, основное и дополнительное реле времени и электромагниты управления, существенно усложняют конструкцию рабочего органа и требуют значительных затрат энергии.

2. В конструкции использованы режущие диски с непрерывным двусторонним симметричным клиновым ободом, конструктивно предназначенные для расположения только под прямым углом к разрушаемому массиву, чем обеспечивается лобовое резание - более энергоемкое, чем тангенциальное.

3. Режущие диски перемещаются по поверхности без проворачивания. Режим резания в данном случае требует более значительных затрат энергии, по сравнению с режимом резания при вращающихся дисках, и способствует неравномерному и ускоренному износу режущих кромок инструмента.

4. Конструкция рабочего органа не исключает контакта режущей кромки диска с очищаемым покрытием, что может привести к повреждению последнего.

Техническим результатом изобретения является снижение энергоемкости и повышение эффективности процесса механического разрушения прочного снежно-ледяного наката.

Технический результат достигается тем, что в рабочем органе для удаления снежно-ледяного наката с поверхности дорог и аэродромов, содержащем раму, на которой шарнирно закреплены с возможностью поворота в вертикальной плоскости рычаги, несущие на свободных концах оси с режущими дисками, и гидросистему, новым является то, что рама, оснащенная двумя рояльными колесами, размещенными в ее задней части, установлена с возможностью поворота только в вертикальной плоскости, на свободных концах рычагов размещены режущие диски с непрерывным односторонним клиновым ободом, каждый из которых установлен на оси с возможностью свободного вращения вокруг нее и под углом α к продольной оси рабочего органа, большим основанием наружу, два передних режущих диска размещены на общем рычаге и обращены друг к другу большими своими основаниями с углом β между ними и расстоянием h между режущими кромками в месте их схождения, а гидросистема включает гидроцилиндры одностороннего действия.

Изобретение поясняется чертежами. На фиг.1 показан рабочий орган для удаления снежно-ледяного наката, вид сбоку; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - вид сверху; на фиг.4 - гидравлическая схема.

Рабочий орган для удаления снежно-ледяного наката с поверхности дорог и аэродромов состоит из рамы 1 (фиг.1), связанной посредством двух пар гидроцилиндров 2 и 3, вилки 4, кронштейна 5 и пальца 6 с тяговой рамой базовой машины с возможностью поворота в вертикальной плоскости относительно оси пальца 6. К раме 1 шарнирно прикреплены с возможностью поворота в вертикальной плоскости рычаги 7, соединенные с гидроцилиндрами 8 одностороннего действия, имеющими штоки 9. На свободных концах рычагов 7 (фиг.2) размещены режущие диски 10 с непрерывным односторонним клиновым ободом, каждый из которых содержит втулку 11 и установлен на оси 12 с возможностью свободного вращения вокруг нее в вертикальной плоскости большим основанием наружу и углом α между плоскостью большего основания и продольной осью рабочего органа. Оси 12 зафиксированы от осевого перемещения гайками 13. Два передних режущих диска 14 и 15 (фиг.3), имеющих меньший угол заострения, размещены на общем рычаге 16 и обращены друг к другу большими своими основаниями с углом β между ними и расстоянием h между режущими кромками в месте их схождения. Режущие диски 10, 14 и 15 установлены на раме 1 в плане клином, симметрично относительно продольной оси рабочего органа. В задней части рамы 1 (фиг.1, 3) с ее тыльной стороны установлены два рояльных колеса 17, каждое из которых прикреплено к раме 1 посредством кронштейна 18, стойки 19, оси 20 и вилки 21, состоящей из двух параллельных установленных вертикально пластин 22 с отверстиями для установки оси 23. Ось 20 и вилка 21 (фиг.1) соединены шарнирно посредством пальца 24. Для регулировки глубины погружения режущих дисков в разрабатываемый массив в направляющей крестовины 25 с возможностью продольного перемещения в ней установлен болт 26 с гайками 27 и 28, нижним концом шарнирно закрепленный на свободном конце рычага 29 вилки 21 посредством оси 30. Крестовина 25 установлена на свободном конце рычага 31 оси 20 с возможностью поворота в вертикальной плоскости относительно оси 32. Гидравлический насос 33 (фиг.4) посредством напорной линии 34 подключен к трехпозиционному четырехлинейному гидрораспределителю 35, обеспечивающему его сообщение в одной из позиций с регулятором давления 36, а в другой - с манометром 37, гидроаккумулятором 38 и бесштоковыми полостями гидроцилиндров 39 одностороннего действия, каждый из которых связан одним концом с рамой 1 (фиг.1), а другим - с кронштейном соответствующего рычага 7 и общего рычага 16. Сливная линия 40 (фиг.4) соединяет гидрораспределитель 35 с гидробаком 41.

Согласно изобретению рабочий орган устанавливается на очищаемое покрытие из транспортного положения в рабочее при помощи гидроцилиндров 2 и 3 базовой машины. Регулировка глубины погружения режущих дисков в разрабатываемый массив осуществляется изменением положения рамы 1 относительно тяговой рамы базовой машины. Передняя часть рамы 1 при извлеченном пальце 6 перемещается гидроцилиндрами 3 вверх или вниз до положения, при котором обеспечивается зазор между режущими кромками дисков 14 и 15 и очищаемым покрытием. При этом отверстия в вилке 4 совмещаются с одним из ближайших отверстий в кронштейне 5, и соединение фиксируется пальцем 6. Положение задней части рамы 1, исключающее контакт режущих кромок дисков 10 с очищаемым покрытием, устанавливается посредством регулировки рояльных колес 17. При последовательном вращении гаек 27 и 28 влево болт 26 внутри направляющей крестовины 25 перемещается вверх, воздействуя при этом на свободный конец рычага 29, жестко закрепленный с вилкой 21, которая в результате поворачивается относительно оси 24 влево вместе с закрепленным на ней рояльным колесом 17. При этом задняя часть рамы 1 опускается. При последовательном вращении гаек 28 и 27 вправо болт 26 внутри направляющей крестовины 25 перемещается вниз. Вилка 21, несущая рояльное колесо 17, поворачивается на оси 24 вправо, в результате чего опирающаяся на него рама 1 поднимается. Затем от насоса 33 гидрораспределителем 35 производится подпитка гидроаккумулятора 38 до необходимого по прочности удаляемого снежно-ледяного наката давления, величина которого контролируется по манометру 37.

Рабочий орган перемещается базовой машиной в направлении V и режущие диски 10, 14, 15, врезаясь в снежно-ледяной накат, разрушают его. При этом установленные на общем рычаге 16 режущие диски 14 и 15 взаимодействуют с цельным закрытым со всех сторон массивом, осуществляя блокированную схему резания.

Расстояние h между режущими кромками дисков 14 и 15 не должно быть малым. Его величину следует подбирать экспериментально, из условия наибольшей эффективности разрушения уступа забоя, остающегося в промежутке между дисками 14 и 15. Этим обеспечивается блокированное резание разрушаемого массива двумя отдельными дисками с односторонним непрерывным клиновым ободом, значительно менее энергоемкое, чем резание при минимальных значениях h, когда сближенные диски 14 и 15 фактически представляют собой один целый режущий диск с двухсторонним симметричным клиновым ободом.

Каждый из режущих дисков 14 и 15, перекатываясь по забою и взаимодействуя с разрушаемой средой в месте контакта режущей кромки с ней, создает напряжения. При достижении напряжениями предельных значений происходит растрескивание материала, скол и отделение фрагментов разрушения различной величины, которые под воздействием боковой конусной поверхности режущего диска вытесняются из забоя. Уступ забоя в промежутке между дисками 14 и 15 растрескивается и разрушается в результате воздействия силовых линий горизонтальной, вертикальной и боковой составляющих усилия резания, возникающих в месте контакта режущих кромок дисков с разрушаемой средой. Установка режущих дисков 14 и 15 с углом β между большими их основаниями обеспечивает уменьшение трения поверхности этих оснований о материал разрушаемого массива. В результате одновременного воздействия режущих дисков 14 и 15 на разрушаемый цельный массив образуется борозда, содержащая фрагменты разрушенного материала различной величины. Глубина борозды определяется заданной глубиной резания, а ширина - рабочей зоной пары режущих дисков 14 и 15, а также углами продольного и поперечного сколов разрушаемого материала.

Механизм взаимодействия с разрушаемой средой режущих дисков 10, 14 и 15 аналогичен. Однако первой следующей за дисками 14 и 15 парой дисков 10, расположенных симметрично относительно главной оси рабочего органа, совершается резание уже частично разрушенного массива. Скол и отделение фрагментов разрушения происходит при меньших затратах энергии и сопровождается их сдвигом в сторону полученной ранее борозды. Таким образом, имеет место полублокированная схема резания, значительно менее энергоемкая, чем блокированная. Эта схема реализуется и каждой последующей парой режущих дисков 10, расположенных симметрично относительно главной оси рабочего органа, осуществляющей резание массива частично разрушенного предыдущей парой. Установка каждого из режущих дисков 10 под углом α к продольной оси рабочего органа обеспечивает уменьшение трения поверхности большего основания диска о материал разрушаемого массива. Рабочие зоны режущих дисков взаимно перекрываются, чем обеспечивается разрушение снежно-ледяного наката по всей ширине захвата рабочего органа, которая определяется расстоянием а между наиболее удаленными от оси рабочего органа точками режущих кромок задней симметричной пары режущих дисков 10. Количество симметричных пар режущих дисков 10 может меняться в зависимости от конструкции и мощности базовой машины, несущей рабочий орган.

При встрече любого из режущих дисков 10 или пары дисков 14-15 с препятствием, прочность которого выше предела прочности разрушаемого наката, диски поднимаются, преодолевая давление, создаваемое гидроаккумулятором 38, и перекатившись по поверхности препятствия, возвращаются в исходное положение. Этим предотвращается поломка режущих дисков.

В данном изобретении упрощается конструкция рабочего органа, в том числе и гидравлическая схема. Разрушение прочного снежно-ледяного наката осуществляется в тангенциальном режиме режущими дисками с непрерывным односторонним клиновым ободом, свободно вращающимися на соответствующих осях, чем обеспечивается разрушение с меньшими затратами энергии при равномерном износе режущих кромок инструмента. Регулировкой глубины погружения режущих дисков в разрабатываемый массив исключается контакт режущей кромки диска с очищаемым покрытием.

Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет значительно снизить энергоемкость и повысить эффективность процесса механического разрушения прочного снежно-ледяного наката с поверхности дорог и аэродромов.

Рабочий орган для удаления снежно-ледяного наката с поверхности дорог и аэродромов, содержащий раму, на которой шарнирно закреплены с возможностью поворота в вертикальной плоскости рычаги, несущие на свободных концах оси с режущими дисками, и гидросистему, отличающийся тем, что рама, оснащенная двумя рояльными колесами, размещенными в ее задней части, установлена с возможностью поворота только в вертикальной плоскости, на свободных концах рычагов размещены режущие диски с непрерывным односторонним клиновым ободом, каждый из которых установлен на оси с возможностью свободного вращения вокруг нее и под углом, а к продольной оси рабочего органа, большим основанием наружу, два передних режущих диска размещены на общем рычаге и обращены друг к другу большими своими основаниями с углом β между ними и расстоянием h между режущими кромками в месте их схождения, а гидросистема включает гидроцилиндры одностороннего действия.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к устройствам для механической очистки поверхностей от снежноледяного наката. .
Изобретение относится к дорожной технике и может быть использовано для создания устройств для скалывания льда и уплотненного снега. .

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 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