РАБОЧИЙ ОРГАН ДЛЯ УДАЛЕНИЯ СНЕЖНО-ЛЕДЯНОГО НАКАТА С ПОВЕРХНОСТИ ДОРОЖНЫХ ПОКРЫТИЙ
WORKING BODY FOR REMOVING SNOW AND ICE ROLLING FROM ROAD SURFACES

Изобретение относится к строительно-дорожным машинам, предназначенным для очистки дорожных покрытий дорог от уплотненных снежных образований и льда.
Известен рабочий орган для удаления снежно-ледяного наката с поверхности дорог, аэродромов и тому подобных сооружений, включающий раму и вал с режущими дисками. Несущий режущие диски вал выполнен по длине составным с расположенными симметрично под углом к продольной оси рабочего органа секциями, каждая из которых установлена на раме с возможностью поворота относительно своей оси (Авт. свид. СССР №284005, дата приоритета 21.04.1969, дата публикации 14.10.1970, авторы: А.И. Шнайдер и др., RU).
Недостатками известного рабочего органа являются значительные усилия резания и энергоемкость процесса, а также низкая эффективность процесса разрушения снежно-ледяного наката данным рабочим органом. Это обусловлено горизонтальным расположением вала с большим количеством дисков, размещенных вдоль образующей вала с шагом, равным или большим толщине диска. При этом шаг установки двух центральных дисков больше шага установки остальных дисков, а рабочие зоны двух центральных дисков взаимно не перекрываются, из-за чего средняя часть разрабатываемого массива останется не разрушенной. Кроме того, рабочие кромки режущих дисков не имеют заострения, а разрушение наката достигается большой концентрацией напряжений, создаваемой в местах контакта дисков с накатом, при прижатии рабочего органа к накату. Это приводит к увеличению усилия резания и энергоемкости процесса в целом, которые будут возрастать по мере заглубления дисков в разрабатываемый массив.
В качестве прототипа принят рабочий орган для удаления снежно-ледяного наката с поверхности дорог и аэродромов, содержащий раму, выполненную в виде отвала, снабженного двумя вертикальными передними кронштейнами с закрепленной на них пластиной и двумя вертикальными задними кронштейнами для крепления отвала к опорной плите, служащей для присоединения рабочего органа к базовой машине. В нижней части упомянутой пластины размещены не менее шести режущих дисков, каждый из которых установлен на оси с возможностью свободного вращения вокруг нее, с углом наклона нижнего большего основания диска к поверхности снежно-ледяного наката не более 10°. По краям отвала, с его тыльной стороны установлены два рояльных колеса, каждое из которых прикреплено к отвалу посредством горизонтального кронштейна и вилки с осями. Для регулировки глубины погружения рабочей кромки режущего диска используются пакеты регулировочных прокладок, а вдоль нижней кромки отвала закреплен эластичный нож (Патент РФ №2396389 С1, дата приоритета 08.06.2009, дата публикации 10.08.2010, авторы: Желукевич Р.Б. и др., RU, прототип).
Недостатками прототипа являются: во-первых, отсутствие возможности удаления снежно-ледяных образований вдоль бордюров; во-вторых, недостаточно качественное удаление снежно-ледяного наката с поверхности дорожного покрытия.
Технической проблемой, решаемой изобретением, является повышение эффективности и качества очистки дорожного покрытия от снежно-ледяного наката за счет создания многофункционального рабочего органа.
Для решения технической проблемы и достижения технического результата предложен рабочий орган для удаления снежно-ледяного наката с поверхности дорог, содержащий раму, снабженную шарнирно закрепленным на ней с задней по ходу движения стороны отвалом и установленными в низу рамы с передней стороны режущими дисками, каждый из которых установлен на оси с возможностью свободного вращения вокруг нее с углом наклона нижней поверхности диска к поверхности снежно-ледяного наката не более 10°. Новым является то, что между боковыми кронштейнами рамы жестко закреплен перпендикулярно к ним в горизонтальном положении уголок, по длине которого установлены упомянутые диски, а на концах уголка вертикально установлены боковые режущие диски, каждый из которых установлен на оси с возможностью свободного вращения вокруг нее, с углом наклона большего основания диска не более 10° к вертикальной плоскости, проходящей через продольную ось машины, на раме шарнирно установлены не менее 5 секций с ледоскалывающими барабанами, подпружиненных посредствам амортизаторов, обеспечивающих возвращение секций в исходное положение при перекатывании ледоскалывающего барабана через препятствие, при этом пружинные амортизаторы одним концом шарнирно закреплены на раме, а другим концом шарнирно закреплены на соответствующей секции, в каждой из которых на оси установлен ледоскалывающий барабан с возможностью свободного вращения, дополнительно в задней части рамы в подшипниковом узле вертикально установлена ось, нижний конец которой жестко соединен с плитой с возможностью ее поворота в горизонтальной плоскости с помощью гидроцилиндров, закрепленных сверху по краям плиты одним концом и на раме - другим концом, а плита, в свою очередь, шарнирно соединена с отвалом с возможностью отклонения отвала в вертикальной плоскости в случае наезда на препятствие, кроме того, на задней стенке отвала также установлены амортизаторы, шарнирно закрепленные концами с отвалом и плитой.
На фиг. 1 схематично изображен рабочий орган для удаления снежно-ледяного наката с поверхности дорожных покрытий, вид спереди; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 изображен кожух с ледоскалывающим барабаном.
Рабочий орган для удаления снежно-ледяного наката с поверхности дорожных покрытий содержит раму 1, выполненную из швеллеров, снабженную двумя передними кронштейнами 2, между которыми жестко закреплен перпендикулярно к ним в горизонтальном положении уголок 3. Для обеспечения жесткости на уголке 3 установлены косынки 4. Жесткость крепления кронштейнов 2 к раме 1 обеспечивается дополнительной установкой двух косынок 5. По длине уголка 3 установлены режущие диски 6, каждый из которых установлен на оси 7 с возможностью свободного вращения вокруг нее, с углом наклона большего основания режущего диска 6 не более 10° к поверхности снежно-ледяного наката. На концах уголка 3 вертикально установлены боковые режущие диски 8, каждый из которых установлен на оси 9 с возможностью свободного вращения вокруг нее, с углом наклона большего основания режущего диска 8 не более 10° к вертикальной плоскости, проходящей через продольную ось базовой машины.
Изменение угла установки режущих дисков 6, 8 на величину большую 10° повлечет за собой увеличение угла резания, определяемого суммой угла установки режущего диска и угла заострения его рабочей кромки, что приведет к значительному возрастанию усилия резания и энергоемкости процесса в целом, которые будут увеличиваться по мере заглубления режущего диска в разрабатываемый массив, так как при этом боковые поверхности режущего диска начнут взаимодействовать с разрушаемой средой на большей площади, обеспечивая сдвиг продуктов разрушения.
Большая часть режущих дисков 6 будет взаимодействовать с разрабатываемым массивом по блокированной схеме резания, крайние диски 6 будут взаимодействовать по полублокированной схеме резания, взаимодействуя с массивом, частично разрушенным соседним предыдущим режущим диском 8. На раме 1 шарнирно с помощью болтового соединения 10 в проушинах 11 рамы 1 закреплены не менее 5 секций 12 с ледоскалывающими барабанами 13, подпружиненных посредствам амортизаторов 14, обеспечивающих возвращение секций 12 в исходное положение при перекатывании ледоскалывающего барабана 13 через препятствие, при этом пружинные амортизаторы 14 одним концом с помощью болтового соединения 15 шарнирно закреплены в проушинах 16 рамы 1, а другим концом с помощью болтового соединения 17 шарнирно закреплены в проушинах 18 соответствующей секции 12. В каждой секции 12 на оси 19 установлен ледоскалывающий барабан 13 с возможностью свободного вращения. Ледоскалывающие барабаны 13 выполнены в виде металлических колес 20 с продольными пазами на поверхности, в которых установлены металлические пластины 21. В задней части рамы 1 в подшипниковом узле 22 вертикально установлена ось 23, нижний конец которой жестко соединен с плитой 24 с возможностью ее поворота в горизонтальной плоскости с помощью гидроцилиндров 25, закрепленных сверху одним концом по краям плиты 24 с помощью болтового соединения 26 в кронштейнах 27, а другим концом с помощью болтового соединения 28 в кронштейнах 29 рамы 1. Плита 24, в свою очередь, шарнирно с помощью кронштейна 30 и болтового соединения 31 соединена с отвалом 32 с возможностью отклонения отвала 32 в вертикальной плоскости в случае наезда на препятствие. Кроме того, на задней стенке отвала 32 также установлены амортизаторы 33, шарнирно закрепленные одним концом с помощью болтового соединения 34 с кронштейнами 35 отвала 32, вторым концом с помощью болтового соединения 36 с кронштейнами 37 плиты 24. Амортизаторы 33 обеспечивают возвращение отвала 32 в исходное вертикальное положение в случае наезда на препятствие. Вдоль нижней кромки отвала 32 при помощи листовой пластины 38 и болтов 39 закреплен эластичный нож 40. В верхней части рамы 1 установлены проушины 41 для подсоединения рабочего органа к базовой машине.
Рабочий орган для удаления снежно-ледяного наката с поверхности дорожных покрытий работает следующим образом.
Рабочий орган устанавливается на очищаемое покрытие. Рабочий орган перемещается базовой машиной в направлении V, и режущие диски 6 и 8, врезаясь под острым углом резания в снежно-ледяной накат, отделяют его от дорожного покрытия и разрушают. Крупные куски снежно-ледяного наката и оставшийся слой снежно-ледяных образований на дорожном покрытии разрушаются ледоскалывающими барабанами 13. Разрушенный снежно-ледяной накат эластичным ножом 41 сдвигается в сторону. С помощью гидроцилиндров 25 устанавливается необходимый угол установки отвала 32. Регулировка углов установки отвала 32 обеспечивает изменение скорости перемещения разрушенных снежно-ледяных образований вдоль отвала. При нахождении какого либо препятствия на дорожном покрытии ледоскалывающие барабаны 13 перекатываются через него. Пружинные амортизаторы 14 обеспечивают возвращение ледоскалывающих барабанов 13 в исходное положение. Этим обеспечивается повышение качества очистки дорожного покрытия. При встрече отвала 32 с препятствием на дорожном покрытии, шарнирное соединение отвала 32 с опорной плитой 24 обеспечивает его отклонение от вертикального положения. Этим предотвращается поломка ножа отвала. Амортизаторы 33 обеспечивают возвращение отвала в исходное положение после прохода препятствия.
Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет расширить функциональные возможности за счет объединения функций трех рабочих органов и при этом повысить эффективность очистки дорожного покрытия от снежно-ледяного наката.
Технический результат, достигаемый изобретением, заключается в повышении эффективности разрушения снежно-ледяного наката и качества очистки дорожного покрытия за счет расширения функциональных возможностей рабочего органа