Машина для удаления льда с дорожных покрытий

 

(72) Авторы изобретения

С. С. Бартенев, Ю. П. Федько и В. Б. Черняев ф» -.»,-.»;д-,...

1

1 °

Физико-технический институт им. А.Ф.Иоффе (Vf) Заявнтель (54) МАШИНА ДЛЯ УДАЛЕНИЯ ЛЬДА С ДОРЯКНЬИ(ПОКРЫТИЙ

Изобретение относится к устройс1--.. вам для очистки дорожных покрытий от снега н льда.

Известна машина для удаления льда с дорожных покрытий содержащая ска1

5 лыватель механического типа, устройство для расплавления и отсоса талой воды P).

Недостатком указанной машины является то что скалыватель не обеспеЭ

10 чивает полное отделение льда от дорожного покрытия вследствие значительных снл смерзания его с дорожньи покрытием, что вызывает необходимость предусматривать дорогостоящие гистемы полного расплавления oròàYêos льда и отсоса талой воды.

Известна также машина для удаления льда с аэродромных покрытий, содержащая генератор газовой струи с устройствами для подачи горючего и окислителя, газораспределения и воспламе-нения газовой смеси, з также газопроводы с соплами на концах f2), Недостатком этой машины является значительный расход эн ргии на отделение льда от дорожного покрытия, значительная часть которой затрачивается на расплавление льда.

Цель изобретения — снижение энергозатрат на разрушение льда.

Указанная. цель достигается тем, что система воспламенения газовой смеси смонтирована в газопроводе, длину которого выбирают -из соотношения е =.В. «, где Ф - длина газопровода, см, k - коэффициент пропорциональнос" ти, равный Ю-20;

S - плошадь сечения газопровода, Р, 5035 ЪЗ,,а выходные отверстия сопел имеют ®ee левидную форму, причем грани сопел, примыкающие к покрытию, выполнены с режущей кромкой, Кроме того, устройство для воспламенения включает распределитель последовательности н регулятор частоты воспламенения, газопроводы выполнены прямоугольного сечения, а газопроводы с соплами закрыты защит1г-1м кожухом> выполнен»ым э энукои олируи щего материала.

На фиг.1 изображена схема машины в рабочем положении, вид сбоку: на фиг,2 — то же, вид сверху.

Устройство 1, на котором закреплены газопроводы 2, с соплами 3 на их открытых концах и воспламенителями

4, расположенными в газопроводах, соединенными с распределителем 5 последовательности детонационных импуль- сов, который также как и регулятор

6 частоты импульсов входит н состав блока 7 инициирования, каждый газопровод 2 соединен с блоком 8 подачи горючего и окислителя трубопроводами

9, блок 8 через редукторы 10 соединен с баллонами 11 с газом. Газопровод помещены н корпус 12 с охлаждающей жидкостью, который трубопроводами 13 соединен с насосом 14, осуществляющим циркуляцию жидкости. Газопроводы 2 и солла 3 закрыть защитнъм звукоизолирующим кожухом 15» в»»полненным из злукопоглощающего материала, транспо1тер 16» для удаления отделенного льда и снега» расположен поверх корпу-à l2. Все блоки соединения с пультом управления 17. Объектом воздействия машины является отделяемый лед 18.

Устройство работает на принципе комплексного ноэдейстния детонацион- 3$ ной волны н продуктов детонации на. границу льда и твердого покрытия.

Из баллонов 11 через блок 8 подачи и один иэ трубопроводов 9 в один иэ газопроводов 2 подается смесь 10 горючего газа и окислителя. Через интервал времени 1., =1/(М),где н скорострельность гаэопроводол (число выстрелов в секунду), а 4 — число газопроводов, подают газ н другой газопровод смежный, Через этот же интервал в третий и т.д. Подача газов прекращается после заполнения первого газопровода смесью газон, после чего баллоны отсоединяются от него. Подача газов в другие газопроводы продолжается. С блока 7 иниициронания на воспламенитель 4, расположенный в первом газопроводе, подается импульс и под влиянием искры возникает детонация в газовой смеси. Детонационная волна воздействует на границу льда и дорожного покрытия,, вслед за этим

4 продукты детонации истекают из сопла

3 в виде узкого плазменного ножа в течение (0,5-2) 10 с и.ноздействуют на границу между льдом и покрытием дороги, например асфальтобетониым.

При этом н результате комплексного воздействия детонационной волны, кинематической и тепловой энергии пропродуктов детонации происходит отделение льда или плотного снега от покрытий дорог

Через интервал времени Е, =)/(и- 1) производится детонация во втором газо -роводе, затем в третьем и т.д.

Через интервал времени производится повторное инициирование детонации

Ф в первом газопроводе и процесс повторяется, При работе машина непрерывно двигается вперед, при этом сопла 3 двигаются над поверхностью дороги.

Куски отделенного льда попадают на транспортер 16 и подаются н кузова подъезжающих машин. Наличие кожуха

15, ширина которого больше суммарной ширины сопел,. предотвращает раз-. летание осколков и уменьшает шум до допустимой величины.

После 5-10 с работы сопла нлгреваются, что облегчает подрезание льда режущей кромкой и его отдепение.

Длина газопроводов выбирается из условия развития н них устойчивой детонации. Экспериментально установлено» что устойчивая детонация в детонирующих смесях газов обычно раэнивается при соотношении длины ствола (3) и площади его сечения (S), найденных из соотношения Й/ k

I где k - постоянный коэффициент, равный 10-20. Значение к выбирается н зависимости от состава используемой газовой смеси.

В случае, когда 3/Я" меньше ука- . занного, резко уменьшается произво« дительность уборки из-за отсутствия детонации или неустойчивого ее ха= рактера °

При увеличении 3/Я, до..вепичины большей 4с энергозатраты на 1 м льда или снега растут, так как площадь, очищаемяя в результате единичного выстрела, увеличивается медленее, чем растет расход газов.

Эксперименты показали, что для эффективного отделения .льда ширина щели выходного отверстия сопла должна лежать в интервале 1-5 мм, а площадь сечения ствола должна быть не менее

5 .8679

3 см . При чвеличении площади сечений возрастает отдача и повышается вероятность разрушения дорожного покрытия при детонации и поэтому максимальная величина площади сечения одного ствола не допжня быть более 50 см.

Форма сечения ствола .может. быть вы(рана прямоугольной, как наиболее прос-. той и технологичной в изготовлении.

Устройство для отделения льда и снега, основанное на явлении детонации в газах, является достаточно простьи,: малогабаритным и удобным в эксплуатации.

Продукты горения пропан-бутана не токсичны и поэтому при работе уст" ройства не наблюдается отравления ок ружающей среды.

Опыты показали, что при работе устройства не наблюдается разрушение.об-, рабатываемой асфальтобетонной поверхности образования трещин нли оплавления ее.

Вместе с тем благодаря дешевизне горючего, незначительности его рас1хода и быстротечности процесса отделе" ния льда без его плавления, предлагаемая машина позволит снизить энергетические затраты, необходимые для . уборки дорожных покрытий и повысить

30 производительность, формула изобретения

1. Машина для удале»1ня льда с дорожных покрытий, содержащая базовое шасси, на котором смонтированы устрОЙства для подачи горючего н окислите.ля, газораспределения и воспламенения

94 е газовой смеси, а также газопроводы

L соплами на концах, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью снижения энергозатрат иа разрушение льда, устройство воспламенения газовой смеси смонтировано в газопровбде, длину которого выбирают из соотношения

Й **Т5 k где — длина газопровода, см»

k — - коэффициент пропорциональнос" ти, равный 10-20;

S — - площадь сечения газопровода, см, 507IS33, а выходные отверстия сопел имеют щелевидную форму, причем грани сопел, примыкающие к покрытию, выполнены с режущей кромкой.

2. Машина по п. l, о т л и ч а ющ а я с я тем, что устройство для воспламенения включает распределитель последовательности н регулятор частоты воспламенения.

3. Машина по п.1 о т л и ч а ющ а я с я тем, что газопроводы выполнены прямоугольного сечения.

4. Машина по í.l о т л и ч ив

°, ю m а я с я там, что газопроводы с соплами закрыты защитным кожухом, выполненным иэ звукоиэолирующего материала, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

У 187067, кл. Е 01 Н 5/12, 28.08.64 °

2.Наземное применение авиадвигателей в народном хозяйстве, материалы межотраслевой выставки. Вып.l, ВИМИ °

M., 1975, с.96-97 (протот»»п) .

867994

Состачитель Н. Прыткова

Редактор Ю. Середа Техред Д.Пекарь Корректор У. Пономаренко .Гаказ 8254733 Тирак 564 Подпи ное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР ло делам изобретений и открытий

113035, Иогква, Ж-35, Раувская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород. чл. Проектная. 7 . Ъ- -TT

IDION .èýò.íò зяк. 2622" 45