УСТРОЙСТВО ДЛЯ УДАЛЕНИЯ С ПОВЕРХНОСТИ АЭРОДРОМНЫХ И ТВЕРДЫХ ДОРОЖНЫХ ПОКРЫТИЙ ЛЕДЯНОГО И СНЕЖНОГО НАКАТОВ
DEVICE FOR REMOVAL OF ICE AND SNOW SLIPPERY COATS FROM SURFACE OF AERODROME AND HARD ROAD CARPETS

Изобретение относится к области ледотехники, в частности к очистке аэродромных и твердых дорожных покрытий от ледяного и снежного накатов (далее по тексту наката), под которыми будем понимать слои льда и уплотненного снега, примерзшие к поверхности дорожных покрытий.
Уровень техники известен из устройств для удаления наката с поверхности аэродромных и твердых дорожных покрытий с помощью снегоочистителей, рабочими органами которых могут быть бульдозеры, плунжеры, щетки, фрезы, роторы, ножи грейдеров и комбинированные рабочие органы (1. Политехнический словарь / Гл. ред. А.Ю.Ишлинский. - П50 2-е изд. - М.: Советская энциклопедия. 1980 - 656 с., ил.).
Наиболее близким решением, выбранным в качестве прототипа, является устройство для удаления наката в виде грейдера.
Недостатком устройства, представляющего собой нож грейдера с прямой режущей кромкой, является невозможность отслеживания формы (профиля) поверхности покрытия (углублений и выступов), т.е. при данном решении повреждения покрытий и сопутствующих им конструкций (люков канализаций, поребриков, бордюров и т.п.) неизбежны.
Сущность изобретения заключается в разработке устройства, снижающего вероятность повреждения дорожных покрытий и сопутствующих им конструкций (люков канализаций, поребриков и пр.).
Технический результат, получаемый при осуществлении изобретения, заключается в повышении качества удаления с твердых дорожных покрытий наката.
Существенные признаки, характеризующие изобретение.
Ограничительные: устройство для удаления с поверхности твердого дорожного покрытия ледяного и снежного накатов, включающее в себя разрушающие накат элементы.
Отличительные: элементы выполнены в виде дисков, посаженных с заданным эксцентриситетом на две оси, сопряженные между собой в направлении движения под углом более 180 градусов и оснащенные устройством, позволяющим изменять этот угол в зависимости от характеристик наката, диски способны пассивно вращаться от буксирующего их усилия и сил трения между кромками дисков и поверхностью наката, при этом частота угловой скорости вращения и амплитуда вертикальных колебаний дисков определяется диаметром, эксцентриситетом дисков и поступательной скоростью транспортного средства, буксирующего устройство, при этом для обеспечения поступательной скорости устройство прикреплено к транспортному средству, движущемуся по дорожному покрытию с необходимой скоростью, а для создания необходимых скалывающих усилий диски нагружены соответствующей вертикальной нагрузкой, при этом кромка дисков заточена под углом, обеспечивающим максимальную интенсивность скола наката, а расстояние между дисками выбрано таким, чтобы обеспечивалась гарантированная отделяемость от дорожного покрытия фрагментов, т.е. полос наката, расположенных между плоскостями дисков, при максимальной ширине фрагментов наката. Изобретение осуществляется следующим образом. По поверхности твердого дорожного покрытия, покрытого накатом, при помощи транспортного средства буксируют устройство, выполненное в виде дисков, посаженных с заданным эксцентриситетом на две оси, сопряженные между собой в направлении движения под углом менее 180 градусов, который изменяют в зависимости от характеристик наката: при уменьшении его толщины и прочности угол уменьшают, что приводит к увеличению касательных напряжений, т.е. сдвиговых деформаций. Диски способны пассивно вращаться и катиться по поверхности покрытия от буксирующего их усилия и сил трения между кромками дисков и поверхностью наката.
При своем движении диски при их внедрении в накат будут создавать нормальные и касательные напряжения, достаточные для отрыва фрагментов наката от дорожного покрытия. Для обеспечения этих условий диски нагружают необходимой вертикальной нагрузкой и разворачивают плоскость диска на определенный угол по отношению к их поступательному движению. Угол поворота при помощи, например, гидропривода устанавливают таким, чтобы интенсивность (степень) разрушения наката была наибольшей. Режущую кромку дисков предварительно затачивают под углом, при котором проходит максимальная интенсивность скола, т.е. отделение фрагментов наката от поверхности дорожного покрытия и от неразрушенного массива наката. Расстояние между дисками выбирают таким, чтобы обеспечивалась гарантированная отделяемость от дорожного покрытия фрагментов (полос) наката, расположенных между плоскостями дисков, при максимальной ширине фрагментов наката. Угол заточки и расстояние между дисками выбирают на основании предварительных экспериментальных исследований и визуальных наблюдений.
Посадка дисков на оси с эксцентриситетом обеспечивает периодичность механического воздействия устройства на накат, т.к. при его поступательном перемещении буксирующим усилием будут неизбежно возникать вертикальные колебания устройства, повышающие интенсивность механического воздействия на накат. Поскольку частота вертикальных колебаний напрямую зависит от угловой скорости вращения дисков, то ее изменяют за счет изменения поступательной скорости устройства. С целью обеспечения наиболее эффективного периодического воздействия нагружающего устройства на накат его осуществляют с частотой, равной собственной частоте вертикальных колебаний устройства, контактирующего с накатом, т.е. системы «устройство-накат». Это вызовет резонансное увеличение амплитуд колебаний устройства и соответствующее увеличение усилий, скалывающих накат. При этом диаметр и эксцентриситет дисков, определяющих амплитуду вертикальных колебаний устройства, выбирают из конструктивных соображений; а поступательную скорость буксировки, при которой возникают резонансные колебания, определяют экспериментально, т.е. путем визуальных наблюдений зависимости интенсивности скола накала от скорости буксировки устройства.
Изобретение поясняется чертежом, где на фиг.1 показан вид на устройство сверху, на фиг.2 - его поперечное сечение.
На дорожном покрытии 1 с накатом 2 размещено устройство, выполненное в виде дисков 3, насаженных на оси 4 (см. фиг.1) и сопряженных между собой под углом γ<180°. При его движении от усилия Р, создаваемого грейдером (на чертеже не показан), диски 3 будут создавать нормальные N (фиг.2) и касательные Т (фиг.1) усилия. Для осуществления периодичности воздействия устройства 3 на накат 2 диски 3 насажены на ось 4 (фиг.1) с эксцентриситетом е (фиг.2).