Дорожная машина для очистки дорожного покрытия
ROAD MACHINE FOR CLEARING THE ROAD SURFACE

Изобретение относится к дорожным машинам и может найти применение при очистке дорожного покрытия от грунтовых наносов, мусора и наледей.
Реальный уровень техники и уровень организации работы по очистке дорог автор неоднократно наблюдал на городских улицах. Выглядит это следующим образом. На улицу прибывает самосвальный автомобиль КАМАЗ, колесный трактор МТЗ с бульдозерным оборудованием впереди и щеткой сзади, фронтальный одноковшовый погрузчик и двое рабочих с лопатами. Вначале тракторист бульдозерным отвалом собирает грунтовые наносы в кучи вдоль бордюрного камня, затем машинист погрузчика пытается захватить грунт из кучи в ковш, что не всегда ему удается, поэтому двое рабочих с лопатами помогают заполнить ковш и подобрать остатки грунта. Набрав грунт в ковш, машинист перемещается к самосвалу и выгружает грунт из ковша. После прохода погрузчиком и самосвалом некоторого расстояния тракторист щеткой зачищает дорожное покрытие. Таким образом видно, что в течение всей смены для выполнения этой работы используется три единицы техники и двое рабочих с лопатами. Вот такой реальный уровень техники, который можно видеть на городских улицах.
В то же время известны дорожные машины, позволяющие выполнять такую работу и с меньшим количеством техники и с меньшими затратами. Так известна дорожная машина для очистки дорожного покрытия [патент RU 2125135, E01H1/04], содержащая базовую машину, на раме которой установлены подъемный и горизонтальный транспортеры и рабочее оборудование, включающее фронтальную фрезу и щетку. Известная дорожная машина обеспечивает разрыхление и загрузку грунтовых наносов в транспортное средство.
Недостаток известной дорожной машины заключается в том, что она может выполнять работу только совместно с транспортным средством, которое непрерывно и синхронно перемещается впереди дорожной машины. Это крайне утомительно для водителя транспортного средства, поскольку он вынужден непрерывно восемь часов крутить головой вперед и назад, управляя движением по курсу и положением кузова относительно транспортера дорожной машины. Мало этого, так и второе транспортное средство должно находиться поблизости для замены первого, когда оно отвозит грунт на свалку. Это существенно увеличивает стоимость выполнения работы. Кроме того, известная дорожная машина имеет сменные рабочие органы, а именно фрезу и щетку. После разрыхления и погрузки твердых наносов остается довольно много грунта и необходимо производить зачистку поверхности щеткой. Для этого необходимо снимать фрезу, устанавливать щетку, зачищать поверхность, снимать щетку и вновь устанавливать фрезу, что занимает много времени и уменьшает производительность. Следует также отметить сложность управления движением известной дорожной машиной по курсу относительно бордюра. Машинист должен непрерывно сохранять минимальный зазор между бордюром и рабочим органом, изменяя положение машины. Большой зазор обусловливает увеличение остатков незагруженного грунта на дороге и ухудшение качества работы, а уменьшение зазора и потеря его может вызвать перекос и поломку элементов рабочего оборудования.
Наиболее близкой к заявляемому изобретению по технической сущности, и принятая заявителем в качестве прототипа, является известная дорожная машина для очистки дорожного покрытия [патент RU 1557239, E01H 1/04]. Вторая известная дорожная машина содержит базовую машину, на раме которой установлен подъемный транспортер и рабочее оборудование в корпусе, включающее горизонтально расположенные фронтальную фрезу, шнек и щетку, а также вертикальные фрезу и щетку с приводами.
Вторая известная дорожная машина, в сравнении с первой, имеет постоянно действующие элементы рабочих органов, а именно фрезу, шнек и щетку, обеспечивающие разрыхление, погрузку грунта в транспортное средство и зачистку поверхности  дороги за один проход. Однако и вторая известная дорожная машина имеет недостаток, отмеченный для первой машины, а именно необходимость иметь, по крайней мере, не менее двух единиц транспортных средств, для обеспечения непрерывной работы дорожной машины. Это увеличивает стоимость выполнения работы. Для второй известной дорожной машины остается и другой недостаток, отмеченный выше для первой машины это сложность управления движением по курсу относительно бордюрного камня, что ведет к утомлению машиниста, снижению качества выполняемой работы, уменьшению производительности и надежности машины.
Техническая задача, решаемая предлагаемым изобретением, заключается в сокращении времени использования транспортных средств и в облегчении управления движением дорожной машины по курсу относительно бордюрного камня.
Технический результат – уменьшение стоимости, повышение производительности и качества выполняемой работы, а также повышение надежности дорожной машины.
Решение указанной технической задачи и достижение технического результата обеспечивается тем, что дорожная машина для очистки дорожного покрытия, включающая базовую машину, на раме которой установлен подъемный транспортер и рабочее оборудование в корпусе, содержащее горизонтально расположенные фронтальную фрезу, шнек и щетку, а также вертикальные фрезу и щетку с приводами, снабжена накопительным бункером с датчиком объема грунта и механизмом разгрузки, горизонтальным транспортером, гидроцилиндром, гидрораспределителем, гидроаккумулятором, регулируемым редукционным гидроклапаном и курсовым датчиком, при этом элементы рабочего оборудования установлены в отдельном корпусе, который шарнирно прикреплен к раме подъемного транспортера и соединен с ним гидроцилиндром, сообщенным с четырехпозиционным гидрораспределителем, который соединен с напорной и сливной гидролиниями и с гидроаккумулятором, снабженным манометром и сообщенным с напорной гидролинией через регулируемый редукционный гидроклапан и со сливной гидролинией через вентиль, причем курсовой датчик установлен на корпусе вертикального транспортера, соединен с корпусом рабочих органов и электролинией соединен с указателем курса в кабине машиниста.
Механизм разгрузки накопительного бункера выполнен в виде подъемного днища на роликах с гидроцилиндрами привода и дистанционным управлением посредством радиопульта.
Предложенная дорожная машина отличается от прототипа совокупностью отличительных признаков, приведенных в отличительной части формулы изобретения. Так, предложенная дорожная машина снабжена накопительным бункером, имеющим указатель объема грунта и механизм разгрузки с дистанционным управлением. Это уменьшает время взаимодействия с транспортным средством до нескольких минут, вместо обязательного присутствия в течение всей рабочей смены при использовании прототипа.
Датчик и указатель курса существенно облегчают управление движением дорожной машины относительно бордюрного камня. Шарнирное соединение элементов рабочего оборудования с базовой машиной и частичное их уравновешивание с помощью гидроаккумулятора обеспечивает оптимальную величину прижатия рабочих органов к поверхностям дороги и бордюрного камня.
На фиг. 1 изображена дорожная машина для очистки дорожного покрытия, вид спереди; на фиг. 2 – то же, вид сбоку; на фиг. 3 – то же, вид сверху.
Дорожная машина для очистки дорожного покрытия содержит базовую машину 1 и подъемный транспортер 2, установленный в передней ее части. К подъемному транспортеру 2 шарнирно рычагами 3 и гидроцилиндром 4 прикреплен корпус 5 рабочих органов, охватывающий своими боковыми кронштейнами 6 раму подъемного транспортера. В корпусе 5 установлена горизонтально фронтальная фреза 7 и последовательно шнек 8 и щетка 9 с приводами. Кроме того, на корпусе 5 установлены вертикально в передней части фреза 10 и в задней части щетка 11 с приводами. Гидроцилиндр 4 сообщен гидролиниями с четырехпозиционным гидрораспределителем 12, соединенным с напорной и сливной гидролиниями, а также с гидроаккумулятором 13. Гидроаккумулятор 13 сообщен одной гидролинией с манометром 14 и, через регулируемый редукционный гидроклапан 15, с напорной гидролинией, а другой гидролинией – через вентиль 16 с гидробаком. Дорожная машина снабжена накопительным бункером 17, имеющим датчик и указатели 18 объема грунта в бункере. Механизм разгрузки накопительного бункера выполнен в виде подъемного днища с гидроцилиндрами 19 привода, управляемыми дистанционно с помощью радиопульта водителем транспортного средства. От выхода подъемного  транспортера 2 к накопительному бункеру 17 установлен горизонтальный транспортер 20. Курсовой датчик выполнен в виде датчика перемещения 21, установленного на раме подъемного транспортера 2, измеряющего взаимное перемещение базовой машины и корпуса 5 с рабочими органами. Датчик 21 соединен электролинией с указателем 22, установленным в кабине машиниста.
Дорожная машина для очистки дорожного покрытия действует следующим образом.
Установив дорожную машину в исходное положение, рабочими органами к бордюрному камню, машинист задает необходимое усилие прижатия рабочих органов к поверхности дороги и к бордюрному камню. Для этого машинист, сообразуясь со свойствами и состоянием грунтовых наносов, задает соответствующую величину давления зарядки гидроаккумулятора 13 с помощью редукционного гидроклапана 15, манометра 14 вентиля 16. Затем включает золотник гидрораспределителя 12 в позицию, сообщающую штоковую полость гидроцилиндра 4 с гидроаккумулятором 13, а поршневую полость с гидробаком. Такое соединение обеспечивает частичное уравновешивание силы тяжести рабочих органов и соответственно поддержание определенной величины усилия прижатия рабочих органов к поверхности дороги и к бордюрному камню. После чего включаются приводы рабочих органов и движение дорожной машины вперед. При непрерывном движении дорожной машины вертикальная фреза 10 разрыхляет грунт, прилегающий к бордюрному камню, а фронтальная фреза 7 разрыхляет грунт на поверхности дороги. Разрыхленный грунт захватывается шнеком 8 и подается к подъемному транспортеру 2, а от него горизонтальным транспортером 20 в накопительный бункер 17. Поверхность дороги зачищается горизонтальной щеткой 9 и поверхность бордюрного камня вертикальной щеткой 11.
Управление рабочим процессом существенно упрощается и повышается надежность управления за счет использования курсового датчика и упругой связи между рабочими органами и базовой машиной. При движении дорожной машины в процессе набора  грунта, рабочие органы прижимаются с заданным усилием к бордюрному камню. В период оптимального положения рабочих органов относительно базовой машины, датчик перемещения 21 выдает сигнал, обеспечивающий нулевое положение стрелки на указателе 22, установленном в кабине машиниста. В случае приближения базовой машины к рабочим органам и уменьшении установленного между ними расстояния, датчик 21 выдает сигнал, отклоняющий стрелку указателя 22 вправо. Реагируя на информацию указателя, машинист корректирует движение базовой машины по курсу для восстановления нулевого положения стрелки. Аналогичным образом он реагирует и на отклонение стрелки влево, при изменении взаимного положения базовой машины и рабочих органов, в случае увеличения расстояния между ними.
Разгрузка грунта из накопительного бункера 17 в транспортное средство производится водителем транспортного средства. Водитель, руководствуясь показаниями указателя 18 объема грунта, подъезжает под выгрузной люк накопительного бункера 17 и дистанционным радиопультом включает механизм разгрузки. Гидроцилиндры 19 привода поднимают один конец днища на роликах, а второй его конец также на роликах сдвигается, открывая проем для разгрузки грунта.
Необходимо отметить, что грунтовые наносы на дорогах имеют сравнительно небольшой объем и процесс наполнения бункера занимает продолжительное время. Поэтому отпадает необходимость держать транспортное средство вблизи одной машины. Оно вполне может обеспечить транспортировку грунта от нескольких дорожных машин, работающих на соседних улицах или участках. Это существенно сократит затраты на выполнение работ по очистке дорог, в сравнении с прототипом, где необходимо иметь не менее двух постоянно задействованных единиц транспортных средств, для обеспечения непрерывной работы дорожной машины. Кроме того, упругая связь между базовой машиной и рабочим органом в виде гидроаккумулятора и курсовой датчик существенно облегчают управление рабочим процессом. Это снижает утомление машиниста и способствует повышению производительности, а также повышает надежность дорожной машины и качество выполняемой работы.