Устройство для обработки поверхности дорожных покрытий



Устройство для обработки поверхности дорожных покрытий
Устройство для обработки поверхности дорожных покрытий

 


Владельцы патента RU 2530916:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Чувашская государственная сельскохозяйственная академия" (RU)

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 машиностроению и может быть использовано для скалывания льда и уплотненного снега с дорожных покрытий тротуаров, проезжей части дорог и взлетно-посадочных полос аэродромов. Оно также может быть использовано для придания определенного рельефа старому дорожному покрытию с целью увеличения сцепления вновь наносимого. При установлении соответствующих сменных наконечников можно использовать и для уплотнения различных сыпучих материалов, например, основ дорожного покрытия.

Известен виброскалыватель [1], в котором в качестве разрушающего покрытие рабочих органов используются раскалывающие дробящие инструменты, а держатель вмонтирован в плиту, приводимую в колебательное в вертикальном направлении движение одним или двумя установленными на этой же плите вибровозбудителями. Недостатком виброскалывателя данной конструкции является его низкая надежность, большая затрата энергии на колебание платформы большой массы, неустойчивость платформы и нарушение устойчивости при обработке поверхностей, расположенных под углом, то есть имеющих как продольные, так и поперечные уклоны, так как система расположена всего на двух пружинах, то возможна их однобокая деформация. У пружин отсутствуют стабилизирующие элементы, например стержни, поэтому при экстремальных случаях имеется опасность соскакивания плиты с рабочими органами с пружинной подвески. При повышении частоты колебаний, вибрации и циклических ударных нагрузках, наводимых на элементы крепления (на держатели), быстро расслабляются резьбовые соединения, снижая надежность конструкции в целом. При такой массе конструкции оператор практически самостоятельно не сможет целенаправленно перемещать виброскалыватель и контролировать его работу. В этом смысле данная конструкция представляет потенциальную опасность здоровью и жизни оператора.

Известен также очиститель гололеда [2], в котором ударный импульс к рабочим органам-долотам в определенной последовательности передается через коромысла. Долото возвращается в исходное положение пружинами. Недостатком данного очистителя является то, что система «коромысло-долото-поверхность» представляет собой жестко связанную кинематическую цепочку, то есть при контакте долота с обрабатываемой поверхностью материал долота, коромысла и другие детали конструкции испытывают напряжения сжатия, не имея возможности его смягчить. Это приводит к появлению усталости в материале деталей и их деформации. Особую опасность представляет ситуация, когда долото ударяется о поверхность повышенной твердости, например, куски железобетона, камень. Даже при скалывании льда, в момент контакта, долото через жесткость системы как бы приподнимает всю конструкцию. Так как долот много, то происходят постоянные микроподпрыгивания всей конструкции в целом, то есть, конструкция, подвергаясь микромеремещениям в вертикальном направлении, испытывает постоянную вибрацию. При определенном режиме работы система может войти в резонанс, что может привести к разрушению конструкции или к резкому снижению ее долговечности. К тому же, резонансные явления усложняют оператору управление очистителем гололеда. Также к недостаткам следует отнести и то, что часть энергии удара гасится на преодоление упругости пружин механизма возврата долота в исходное положение и преодоление инерции его массы.

Таким образом, недостатком существующих устройств и конструкций для скалывания льда является их громоздкость, большая масса, низкая надежность, большая затрата энергии на привод рабочих органов, недостаточная управляемость в процессе работы и низкая эффективность использования.

Задача изобретения заключается в создании универсального устройства. Технический результат заключается в обеспечении возможности обработки поверхности дорожных покрытий покрытой льдом или уплотненным снегом, а также в возможности придания дорожному покрытию определенного рельефа. Также достигается уменьшение массы и габаритов конструкции, повышение надежности работы за счет устранения резонансных явлений, разрушающих конструкцию в целом, в более полном использовании энергии привода рабочего органа за счет однонаправленности действия упругости пружины и силы тяжести рабочего органа.

Технический результат достигается тем, что устройство для обработки поверхности дорожных покрытий содержит полый неподвижный цилиндр, внутри которого соосно на подшипниках установлен вал с неподвижно закрепленными попарно спаренными дисками. На поверхности спаренных дисков закреплены дуги, имеющие радиус округления, равный половине диаметра диска. Рабочие органы выполнены в виде стержней со сменными наконечниками и удерживаются в исходном положении пружинами, работающими на растяжение. При этом рабочие органы установлены радиально в один ряд в отверстиях трапецеидального короба, прикрепленного к полому неподвижному цилиндру, с возможностью нанесения удара по поверхности дорожного покрытия и возврата в исходное положение посредством пружин. Рабочие органы имеют на противоположном конце головку с парой подшипников скольжения. Внутренние концы дуг направлены в сторону центра диска, а наружные концы каждой пары дуг завершаются на обрезе диска. Наружные концы каждой пары дуг закреплены с возможностью подхватывания головок рабочих органов в процессе вращения вала, растягивания пружин и приподнимания рабочих органов. При этом рабочие органы расположены симметрично между двумя соседними дисками, а дуги на соседних дисках относительно друг друга расположены со сдвигом по фазе.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг.1 изображено устройство в поперечном сечении,

на фиг.2 изображено устройство в продольном сечении.

Устройство содержит полый неподвижный цилиндр 1, внутри которого соосно на подшипниках установлен вал 4 с неподвижно закрепленными посредством шпонки 11 попарно спаренными дисками 2. На поверхности спаренных дисков 2 закреплены дуги 3, имеющие радиус округления R, равный половине диаметра диска 2. Рабочие органы 5 выполнены в виде стержней со сменными наконечниками 12 и удерживаются в исходном положении пружинами 7, работающими на растяжение. При этом рабочие органы 5 установлены радиально в один ряд посредством направляющих втулок 8 в отверстиях трапецеидального короба 9, прикрепленного к полому неподвижному цилиндру 1, с возможностью нанесения удара по поверхности дорожного покрытия и возврата в исходное положение посредством пружин 7. 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 с парой подшипников скольжения 13 в процессе вращения вала 4, растягивания пружин 7 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, который может быть рассчитан из выражения:

ϕ = 360 0 n ,

где n - число рабочих стержней.

Также на чертежах приняты следующие обозначения:

ω - угловая скорость,

d - диаметр головки рабочего органа с подшипником,

l - расстояние между началом и концом соседних дуг, где l>d.

На фиг.1 стрелкой показано направление вращения диска.

Устройство для обработки поверхности работает следующим образом. Приводится во вращение вал 4, установленный на подшипниках. При этом дуги 3 соседних дисков 2 своими наружными концами заходят под ось с подшипниками скольжения, подхватывая их по мере вращения диска и растягивая пружину 7, приподнимают стержень на величину h. При достижении оси с вращающимися на ней подшипниками до внутренних концов дуг 3 стержни 5 под действием пружины 7 и собственной массы срываются с дуг и ударяются сменными наконечниками 12 о поверхность, например, льда (при разрушении ледяной корки с поверхности дорожного покрытия), разрушая его. В зависимости от типа ледяной корки или вида уплотненного снега применяются сменные наконечники 12 различной формы. Сила удара регулируется количеством рабочих витков пружины 7 (которые меняются с помощью фигурной шайбы 6, штифта 10 и массой сменных наконечников 12. Предлагаемое устройство также может быть использовано для придания требуемого рельефа старому дорожному покрытию с целью увеличения сцепляемости вновь наносимого. При установке соответствующих сменных наконечников можно использовать и для уплотнения различных сыпучих материалов, например, основ дорожного покрытия.

За один оборот вала 4 рабочий цикл повторяется количество раз, равное количеству дуг 3 на дисках 2, например, четыре раза.

С целью сбалансированности работы устройства и снижения пиковых перегрузок последовательность чередования рабочих циклов можно менять. Для этого дуги 3 на соседних дисках 2 относительно друг друга располагают со сдвигом по фазе.

Изобретение можно использовать для скалывания льда и уплотненного снега с дорожных покрытий тротуаров, проезжей части дорог и взлетно-посадочных полос аэродромов. Оно также может быть использовано для придания определенного рельефа старому дорожному покрытию с целью увеличения сцепляемости вновь наносимого. При установке соответствующих сменных наконечников можно использовать и для уплотнения различных сыпучих материалов, например, основ дорожного покрытия.

Предложенное устройство может работать в составе отдельного автономного агрегата, установленного на раме и включающего приводной механизм в виде электродвигателя или двигателя внутреннего сгорания и др., редуктор, цепную или ременную передачу для передачи крутящего момента непосредственно на вал устройства, а также органы управления и другие элементы, характерные для таких агрегатов.

Устройство также может быть установлено на базовом автомобиле, как правило, спереди с приводом от гидромотора гидравлической системы автомобиля или же через дополнительный редуктор. Устройство можно навесить и на колесный трактор, который широко применяется в коммунальном хозяйстве для очистки дорог и тротуаров. В этом случае привод вала устройства осуществляется валом отбора мощности в зависимых, частично независимых и независимых режимах. В отдельных случаях можно задействовать и боковой вал отбора мощности.

Источники информации

1. Виброраскалыватель. Патент РФ №2355845, Е01Н 15/12.

2. Очиститель гололеда. Патент РФ №2446247, Е01Н 15/12.

Устройство для обработки поверхности дорожных покрытий, содержащее рабочие органы, расположенные с возможностью удара по поверхности дорожного покрытия и возврата в исходное положение посредством пружин, отличающееся тем, что оно содержит полый неподвижный цилиндр, внутри которого соосно на подшипниках установлен вал с неподвижно закрепленными попарно спаренными дисками, при этом на поверхности спаренных дисков закреплены дуги, имеющие радиус округления, равный половине диаметра диска, а рабочие органы, выполненные в виде стержней со сменными наконечниками и удерживаемые в исходном положении пружинами, работающими на растяжение, установлены радиально в один ряд в отверстиях трапецеидального короба, прикрепленного к полому неподвижному цилиндру, и имеют на противоположном конце головку с парой подшипников скольжения, причем внутренние концы дуг направлены в сторону центра диска, а наружные концы каждой пары дуг завершаются на обрезе диска с возможностью подхватывания головок рабочих органов в процессе вращения вала, растягивания пружин и приподнимания рабочих органов, при этом рабочие органы расположены симметрично между двумя соседними дисками, а дуги на соседних дисках относительно друг друга расположены со сдвигом по фазе.



 

Похожие патенты:

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.

Изобретение относится к коммунальной технике. Ледоруб для сосулек состоит из корпуса, привода и ударников.

Изобретение может быть использовано для разрушения гололеда на дорогах, площадях, аэродромах и пр. без повреждения покрытия.

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

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 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