Устройство для удаления сосулек, наледи и снега с краев кровли



Устройство для удаления сосулек, наледи и снега с краев кровли
Устройство для удаления сосулек, наледи и снега с краев кровли

 


Владельцы патента RU 2504627:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" (RU)

Изобретение относится к области строительства, в частности к крышам зданий, исключающих опасность схода снега, льда и падения сосулек. Технический результат изобретения заключается в повышении эксплуатационной надежности крыши. Устройство для удаления сосулек, наледи и снега с краев кровли здания содержит выступающую за кромку кровли гибкую упругую полосу, выполненную в виде части полого цилиндра, являющейся нелинейным релейным элементом с двумя устойчивыми состояниями. Края полосы прикреплены к кромке кровли и к установленным на стене под полосой кронштейнам с помощью выполненных в полосе эллиптических направляющих прорезей со штырями. На нижней поверхности полосы и на кронштейнах закреплены друг под другом постоянные магниты, обращенные друг к другу одноименными полюсами с возможностью регулировки зазора между ними с помощью закрепленной на кронштейне подвижной резьбовой втулки, на торце которой установлен магнит. 2 ил.

 

Изобретение относится к строительству крыш жилых и производственных зданий, исключающих опасность схода с крыши снега и льда, а также падения сосулек значительных размеров.

Известно устройство для удаления наледи и снега с краев кровли, содержащее закрепленный по краю крыши нагревательный трубчатый элемент, соединенный с транспортными воздуховодами / см. патент PФ на изобретение №2340746, кл. Е04D 13/076, 2008 [1]/.

Недостатками известного устройства являются сложность конструкции крыши и значительные энергозатраты.

Известны устройства для механического удаления льда и снега с краев кровли, содержание шарнирно прикрепленный к свесу кровли сбивающий орган, выполненный составным и снабженный бойком, соединенным с гибкой связью / см., например, а.с. СССР, 1188288 кл. Е04D 13/06, 1982 [2]/.

Недостатками известных устройств являются ручной характер процесса сброса, его низкая эффективность и значительная сложность конструкции.

Известны также электромеханические устройства для удаления снега и льда с краев кровли, включающие выступающую за кромку кровли упругую полосу, соединенную либо с пространственным кинематическим механизмом с гибкими сбивающими органами и мотором-редуктором /см. патент РФ на полезную модель №104589, кл. Е04D 13/076, 2010 [3]/, либо с источником механических колебаний, выполненным в виде закрепленного на здании вала с электродвигателем и эксцентриками /см. патент РФ на полезную модель №110790, кл. Е04D 13/076, 2010 [4]; патент РФ на полезную модель №108466, кл. E04D 13/076, 2011 [5]/, либо с источником механических вибраций и импульсов в виде передвижного вибратора, соединенного с вибропроводом, состоящим из набора горизонтальных и вертикальных металлических стержней /см. патент РФ на полезную модель №110789, кл. E04D 13/064, 2010 [6]/, либо с источниками механических импульсов, взаимодействующих с волноводами, выполненными из профильных конструкций, закрепленных с напуском относительно кромки кровли /см. патент РФ на полезную модель №90450, кл. E01C 11/24, 2009 [7]/.

Недостатками известных устройств являются предельная сложность конструкции вследствие необходимости использования специальных виброимпульсных возбудителей, вибропроводов и волноводов, кинематических исполнительных механизмов и т.п., значительные энергозатраты, низкие эксплуатационные характеристики устройств из-за отсутствия возможности полной автоматизации процесса удаления сосулек, наледи и снега с краев кровли, причем, на начальной стадии их образования без создания опасности для людей и объектов.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности существенных признаков является устройство для удаления сосулек, наледи и снега с краев кровли здания, содержащее выступающую за кромку кровли гибкую и упругую полосу, выполненную с возможностью задержания на своей поверхности наледи и снега / см. патент РФ на полезную модель №90823, кл. Е04D 13/076, 2009 [8]/, и принятое за прототип.

Недостатками устройства-прототипа являются низкие эксплуатационные характеристики вследствие опасности скопления на краях кровли значительных масс сосулек, наледи и снега и возможности их самопроизвольного обрушения.

Сущность изобретения заключается в создании конструкции устройства, обеспечивающего полностью автоматическое удаление сосулек, наледи и снега с краев кровли здания без участия человека периодически при достижении массой данных отложений критических опасных значений за счет использования специального упругого элемента, совершающего под действием веса осадков релейно-дискретные переходы с изменением направлений выпуклости.

Технический результат - улучшение эксплуатационных характеристик устройства за счет полной автоматизации процесса удаления сосулек, наледи и снега с краев кровли здания.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном устройстве для удаления сосулек, наледи и снега с краев кровли здания, содержащем выступающую за кромку кровли гибкую и упругую полосу, выполненную с возможностью задерживания на своей поверхности наледи и снега, особенность заключается в том, что гибкая упругая полоса выполнена в виде части полого цилиндра, являющейся нелинейным релейным элементом с двумя устойчивыми состояниями, при этом края полосы прикреплены, соответственно, к кромке кровли и к установленным на стене здания под полосой кронштейнам с помощью направляющих эллиптических прорезей со штырями, обеспечивающих свободное раздвижение краев полосы на опорах, a нa нижней поверхности полосы и на кронштейне друг под другом на регулируемом расстоянии закреплены постоянные магниты, обращенные друг к другу одноименными полюсами.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где схематично показано предлагаемое устройство: на общем виде на фиг.1 и на фиг.2 - вид А на фиг.1.

Устройство для удаления сосулек 1, наледи и снега 2 с краев кровли 3 здания 4 содержит выступающую за кромку кровли 3 гибкую упругую полосу 5, выполненную с возможностью задержания на своей поверхности наледи и снега 2, при этом гибкая упругая полоса 5 выполнена в виде части полого цилиндра, являющейся нелинейным релейным элементом с двумя устойчивыми состояниями, причем, края полосы 5 прикреплены, соответственно, к кромке кровли 3 и к установленным на стене 6 под полосой 5 кронштейнам 7 с помощью выполненных в полосе 5 направляющих эллиптических прорезей 8 и размещенных в них штырей 9 со шляпками, установленных на кронштейнах 7, обеспечивающих свободное раздвижение краев полосы 5 на опорах 3 и 7. На нижней поверхности полосы 5 и верхней поверхности кронштейнов 7 закреплены друг под другом постоянные магниты, соответственно 10 и 11, обращенные друг к другу одноименными полюсами, и с возможностью регулировки расстояния между ними за счет закрепления магнита 11 на торце резьбовой втулки 12, ввернутой в кронштейн 7. Постоянные магниты 10, 11 выполнены на основе соединений редкоземельных элементов, например, типа Альнико 9, позволяющих при малых габаритах за счет высоких значений остаточной магнитной индукции В≈1 Тл добиться значительных магнитных сил взаимодействия /в данном случае-сил отталкивания/ при сближении магнитов на малые расстояния, очень больших значений коэрцитивной силы и магнитной энергии. Выполнение упругих полос 5 с двумя устойчивыми состояниями давно и достаточно подробно отработано /см., например, а.с. СССР №1203260, кл. F16F 1/10, 1984 [9]; а.с. СССР №1798560, кл. F16F 1/10, 1989 [10]/, кронштейны 7 расположены по концам полосы 5. При значительной магнитной энергии /больших силах отталкивания при сближении магнитов/ достаточно усновить одну пару магнитов 10, 11 только в зоне одного из кронштейнов 7 с одного конца полосы 5, как и показано в предлагаемом устройстве.

Работа предлагаемого устройства осуществляется следующим образом.

В исходном положении устройства /либо при полном отсутствии сосулек 1 и слоя наледи и снега 2, либо при их неопасной массе, см. далее/ полоса 5 находится в одном из своих двух устойчивых состояний, а именно-выпуклостью вверх, показанном сплошными линиями на фиг.2, при этом постоянные магниты 10, 11 довольно далеко удалены друг от друга и силы их отталкивания одноименными полюсами пренебрежимо малы. Как известно, силы взаимодействия постоянных магнитов /в данном случае-силы отталкивания/ при изменении расстояния между магнитами резко нелинейны, и могут изменяться практически от нуля при расстояниях порядка несколько сантиметров до огромных значений при сближении до единиц миллиметров. При приложении с выпуклой стороны /сверху/ к полосе 5 внешней нагрузки полоса 5 при достижении нагрузкой критического значения /нагрузки срабатывания/ мгновенно щелчком срабатывает и переходит во второе устойчивое состояние с обратной выпуклостью, направленной вниз /см. [9], [10]/, показанное пунктирной линией на фиг.2. Характеристика полосы 5 подбирается так, чтобы эта нагрузка срабатывания совпадала с критическим, то есть максимально безопасным суммарным весом сосулек 1, снега и наледи 2, сосредотачивающихся на верхней поверхности полосы 5. Под последним понимается, естественно довольно примерно, такой вес осадков, падение которых на землю не опасно для расположенных внизу людей и объектов и проявляется в виде мелких крошек, осколков и т.п. Подбор заданной характеристики полосы 5 довольно прост, так как, повторяем, вышеуказанный критический вес-величина довольно приблизительная. Таким образом, при скоплении вышеуказанной массы осадков 1, 2 на полосе 5 последняя с хлопком релейно срабатывает со сменой выпуклости, причем, срабатывание сопровождается ударом о шляпки штырей 9, что автоматически приводит к стряхиванию с полосы 5 сосулек 1 и слоя наледи и снега 2. При этом магнит 10 на полосе 5 /см. фиг.2 пунктиром/ практически вплотную приближается к магниту 11 на кронштейне 7. Предварительно и регулировкой с помощью резьбовой втулки 12 величина зазора между магнитами 10, 11 после срабатывания полосы 5 подбирается такой, чтобы сила отталкивания магнитов 10, 11 несколько превосходила требуемую нагрузку срабатывания полосы 5 /напоминаем: осадков 1, 2 на полосе 5 уже нет/. В этом случае последняя сразу же релейно сработает опять в исходное состояние выпуклостью вверх, и устройство будет опять готово к работе до нового скопления осадков 1, 2 на верхней поверхности полосы 5. В идеальном варианте такие срабатывания будут происходить периодически, не допуская скопления на краях кровли 3 опасных масс снега и наледи 2 и вырастания сосулек 1 до значительных размеров.

По мнению заявителя, предлагаемое устройство представляет собой принципиально другой класс устройств данного назначения, и может найти довольно широкое применение в качестве автоматического и универсального средства для удаления с крыш сосулек, наледи и снега, характеризующегося высокими эксплуатационными характеристиками, экономичностью, отсутствием энергозатрат, высокой надежностью, расширенными областями использования.

Устройство для удаления сосулек, наледи и снега с краев кровли здания, содержащее выступающую за кромку кровли гибкую и упругую полосу, выполненную с возможностью задерживания на своей поверхности наледи и снега, отличающееся тем, что гибкая упругая полоса выполнена в виде части полого цилиндра, являющейся нелинейным релейным элементом с двумя устойчивыми состояниями, при этом края полосы прикреплены соответственно к кромке кровли и к установленным на стене здания под полосой кронштейнам с помощью направляющих эллиптических прорезей со штырями, обеспечивающих свободное раздвижение краев полосы на опорах, а на нижней поверхности полосы и на кронштейне друг под другом на регулируемом расстоянии закреплены постоянные магниты, обращенные друг к другу одноименными полюсами.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области строительства, в частности к консольному свесу кровли здания. Технический результат изобретения заключается в снижении эксплуатационных затрат.

Изобретение относится к области строительства, в частности к устройству для автоматического механического удаления сосулек с крыш зданий. Технический результат изобретения заключается в повышении эксплуатационной надежности крыши.

Изобретение относится к области строительства, в частности к устройству для удаления снега и наледи с карнизов крыш. Технический результат изобретения заключается в повышении эксплуатационной надежности крыши.

Изобретение относится к области строительства, в частности к конструкции антиобледенительного свеса крыши. Технический результат изобретения заключается в повышении эксплуатационной надежности крыши.

Изобретение относится к области строительства, в частности к устройствам для удаления льда с карниза крыши. Технический результат изобретения заключается в снижении энергозатрат при удалении льда с крыши.

Изобретение относится к области строительства, в частности к агрегату для уборки снега и сосулек со скатных кровель различных зданий. Технический результат изобретения заключается в улучшении условий безопасности людей на крыше в процессе ее уборки в зимнее время года.

Изобретение относится к области строительства, в частности устройствам для сброса снега с крыши. Технический результат изобретения заключается в повышении эксплуатационной надежности крыши.

Кровля // 2495985
Изобретение относится к области строительства, в частности к скатным кровлям зданий, преимущественно с металлическим покрытием. Кровля со скатами и со сливом содержит верхний и нижний настилы, при этом лист верхнего настила выполнен от водостока до водостока по форме, перекрывающей пространство между сливным желобом на листе нижнего настила и краем свеса.

Изобретение относится к области строительства, в частности к устройствам дробления наледей и сосулек. Технический результат изобретения заключается в повышении эксплуатационной надежности крыши.
Изобретение относится к области строительства, а именно к способу ограничения образования льда на карнизе крыши здания. Технический результат изобретения заключается в повышении эксплуатационной надежности крыши.

Изобретение относится к строительству, в частности к устройству сброса льда и снега с края кровли. Технический результат изобретения заключается в эксплуатационной надежности крыш. Устройство для сброса слоя снега, льда и сосулек с края кровли содержит прикрепленную к краю шарнирно-поворотную полосу с шарниром в виде пластически деформированного шва. На верхней поверхности полосы установлен кронштейн, соединенный с тросом, перекинутым через блок, установленный с помощью стойки на кровле. К свободному концу троса привязан груз, верхний ограничитель поворота полосы выполнен в виде накладки в зоне шарнира, а нижний - в виде горизонтального упора, прикрепленного к стене здания под полосой. 1 ил.

Изобретение относится к строительству, в частности к устройствам для удаления наледи и сосулек с карнизов крыш зданий, сооружений и вокруг воронок водосточных труб. Техническим результатом изобретения является повышение эффективности борьбы с обледенением карнизов крыш и водосточных труб, простота и низкая стоимость в изготовлении, устройстве и эксплуатации, его пожарная безопасность. Устройство по удалению наледи и сосулек с карнизов крыш зданий, сооружений и вокруг воронок водосточных труб снабжено пневматическим рукавом, расширяющимся под действием нагнетенного воздуха и тем воздействующим на свисающие ледяные сосульки. Устроенные на пневматическом рукаве по длине гибкий резиновый канат или жесткие планки (стержни) шарнирно соединены между собой и служат жестким передаточным упорным элементом усилия от наполненного воздухом рукава на сосульки. Кроме того, пневматический рукав, для стравливания воздуха, снабжен пружинными амортизаторами. От самопроизвольного сползания наледи с крыши устраиваются упорные уголки, имеющие отверстия по длине и служащие для пропуска талой воды. 5 ил.

Устройство для удаления сосулек относится к строительству крыш жилых и производственных зданий, исключающих опасность схода с крыши снега и льда. Устройство для удаления сосулек 1 с карниза 2 крыши 3 здания 4 содержит гибкие режущие элементы 5, расположенные вдоль карниза параллельно ему. Устройство снабжено двумя уголками, имеющими возможность поворота и состоящими из ортогональных плоскостей-лопастей 7, 8, 9, 10. Режущие элементы выполнены в виде параллельных стальных упругих полос, соединяющих плоскости 8, 10 и параллельные стене здания. Полосы 5 выполнены с возможностью релейной потери устойчивости своей прямолинейной формы /продольного изгиба/ в плоскости наименьшей жесткости под действием осевой силы, то есть силы ветровой нагрузки, превышающей ее критическое значение для соответствующей упругой полосы. 1 ил.

Изобретение относится к области строительства, в частности к устройству для сброса сосулек, наледи и снега со свеса крыши. Технический результат изобретения заключается в повышении эксплуатационной надежности крыши. Устройство для сброса сосулек и наледи и слоя снега со свеса кровли здания содержит подвижно прикрепленную к краю свеса протяженную полосу и ее механический привод, состоящий из гибкой связи и блоков, установленных на стене здания. Гибкая связь выполнена в виде двух отрезков троса для подвеса полосы к краю свеса и ее вертикального перемещения. Одни концы отрезков прикреплены к концам полосы, а к другим концам, свободно пропущенным сквозь скобы на нижней поверхности свеса и через блоки, привязаны грузы с суммарным весом, равным весу полосы вместе с допустимым скоплением на ней сосулек и наледи. 1 ил.

Изобретение относится к области строительства, в частности к устройству для предотвращения образования сосулек с крыш зданий. Технический результат изобретения заключается в повышении эксплуатационной надежности крыши. Устройство содержит на выступающих деталях крыши сбивающий орган, имеющий возможность соверщения возвратно-поступательных движений в плоскости, нормально пересекающей зону роста сосулек, соединенный с приводом, закрепленным на стене здания посредством кронштейнов под выступающей деталью. Привод выполнен в виде двух шарнирно закрепленных на стене плоских лопастей, снабженных ветровыми ловушками. Сбивающий орган выполнен в виде обоюдоострого ножа, шарнирно прикрепленного к лопастям. 1 ил.

Изобретение относится к области строительства, в частности к устройству для автоматического механического удаления сосулек с крыш здания. Технический результат изобретения заключается в повышении эксплуатационной надежности крыши. Устройство для удаления сосулек со свесов кровли включает закрепленный кронштейнами на стене рабочий орган, выполненный в виде валов, приводной механизм и скалыватели сосулек. Валы свободно с возможностью вращения вставлены во фторопластовые втулки в кронштейнах. Скалыватели сосулек выполнены в виде П-образных коленчатых изгибов на валах, проходящих при вращении вала непосредственно под свесом. Приводной механизм выполнен в виде закрепленного на валу диска с чашками, расположенными на его ободе и периодически заполняемыми и опорожняемыми стекающей с кровли талой водой, в результате чего осуществляется вращение валов со скалывателями сосулек. 2 ил.

Изобретение относится к области строительства, в частности к карнизу крыши здания. Технический результат заключается в повышении эксплуатационной надежности крыши. Карниз крыши здания содержит выступающую полосу из упругой стали, задерживающую на своей поверхности слой льда, снега и сосульки. Полоса выполнена с возможностью релейной потери устойчивости формы /продольного изгиба/ под действием осевой нагрузки, превышающей критическое значение. Левый конец полосы прикреплен к карнизу шарнирно с помощью оси, а правый введен в контакт с биметаллической пружиной, развивающей при заданной температуре окружающей среды вышеуказанное значение осевой нагрузки. 1 ил.

Изобретение относится к области строительства, в частности к устройству для предотвращения образования наледи в водостоках зданий и способу его установки. Технический результат изобретения заключается в повышении эксплуатационной надежности водостоков. Устройство включает электронный блок СВЧ-излучения, который выполнен на каркасе с перегородками, содержит: вентилятор, силовой трансформатор или инверторный блок, высоковольтный конденсатор, диодный выпрямительный мост, магнетрон с датчиком температуры, сетевой противопомеховый фильтр, сетевой шнур электропитания. Электронный блок СВЧ имеет защитный кожух с ручками и страховочным тросиком, съемный колпак. Устройство выполнено в виде автономного электронного блока, который вкладывают в опору, установленную в воронке водостока. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области строительства, в частности к способу удаления сосулек с крыш зданий и устройству, реализующему данный способ. Технический результат изобретения заключается в повышении эксплуатационной надежности крыши. В устройстве использован механизм разрушения, для периодичности действия которого используют эффект гравитации. Механизм представляет коромысло, у которого одно плечо выполняет роль противовеса, а второе, рабочее плечо, предназначено для образования и роста сосулек. Увеличение массы и расстояния до центра массы в процессе роста сосулек на рабочем плече используют для разворота коромысла и последующего соударения сосулек о неподвижную преграду, обеспечивая разрушение сосулек. После разрушения сосулек и освобождения от них рабочего плеча коромысло разворачивается под действием силы тяжести плеча-противовеса в обратном направлении и возвращается в первоначальное положение, готовое к новому разрушению. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области строительства, в частности к пневматической противообледенительной системе для крыш зданий. Технический результат изобретения заключается в повышении эксплуатационной надежности крыши. Противообледенительная система содержит герметичный протектор из эластомерного или резиноармированного материала с возможностью подключения к источнику сжатого воздуха - компрессору. Протектор выполнен плоским из сложенного пополам в продольном направлении рулонного полотнища с напуском одной из сторон, которое со всех сторон свободно облегает объемную крупноячеистую сетку. Через протектор пропущена трубка со штуцерами на концах, прикрепленная к краю сетки со стороны напуска. Часть трубки, находящаяся в протекторе, перфорирована отверстиями, а выход источника сжатого воздуха через первый выход подключенного к его выходу тройника и шланг соединен с входным штуцером трубки, выходной штуцер которой закрыт заглушкой. Второй выход тройника подключен к входу нормально открытого электровентиля, обмотка которого и обмотка электродвигателя компрессора через двухполюсный выключатель параллельно подключены к низковольтному источнику электропитания и к розетке для подключения к системе автономного низковольтного переносного источника электропитания. 4 ил.
Наверх