УСТРОЙСТВО ДЛЯ СКАЛЫВАНИЯ ЛЬДА И УПЛОТНЕННОГО СНЕГА

Полезная модель относится к машиностроению, в частности к производству машин для дорожного и коммунального хозяйства и может широко использоваться в качестве рабочего оборудования самоходных транспортных средств для очистки от льда и уплотненного снега дорожных покрытий и городских территорий.
Известно устройство для скалывания льда и уплотненного снега, содержащее рабочий орган, жестко закрепленные на нем своими основаниями режущие элементы, образующие блоки, длина вылета каждого из режущих элементов блоках выставлена с увеличением их длины вылета относительно крестовины, на которой они закреплены, в направлении к центру вращения, а также привод с осью вращения, расположенной в вертикальной плоскости (см. авт. св-во СССР №1217976, М. кл. - 4: Е01Н 5/12, опубл. 15.03.86 г.).
Известное устройство оснащено вибраторами жестко соединенными с режущими элементами и кинематически связаны с приводом вертикального вал, а блоки режущих элементов закреплены на амортизаторах относительно крестовины.
По мнению создателей данного известного устройства, оно позволяет повысить эффективность скалывания льда.
Однако, данная конструкция не лишена недостатков. Во-первых, она достаточно сложна, и следовательно, недостаточно надежна в эксплуатации.
Во-вторых, при наезде на препятствие, вследствие того, что рабочему органу сообщается принудительное вращение, возникают сильные разрывные усилия на валы, что может привести к аварийным ситуациям.
В-третьих, в известном устройстве режущие элементы работают как фрезы, то есть велика нагрузка на каждый элемент и, следовательно, не исключена опасность их поломки.
В-четвертых, в случае остановки устройства центральный участок остается необработанным, что снижает эффективность данной установки.
Известно устройство для скалывания льда и уплотненного снега, выбранное в качестве ближайшего аналога, содержащее раму с установленным на ней рабочим органом в виде платформы с жестко закрепленными на ней своими основаниями режущими элементами, образующими режущую поверхность, при этом поверхность, проходящая через вершины режущих элементов,
образует в проекции конус с тупым углом при вершине, а также привод, ось вращения которого выполнена в вертикальной плоскости с наклоном к оси, перпендикулярной обрабатываемой поверхности под углом, обеспечивающим параллельность режущей поверхности рабочего органа обрабатываемой поверхности (см. патент RU №2195527, М. кл. - 7: Е01Н 5/12, опубл. 27.12.2002 г.).
По мнению создателей известного устройства оно надежно и эффективно.
Однако и данное устройство не лишено недостатков.
Так, режущие элементы в известном устройстве выполнены не приспособленными к рельефу обрабатываемой поверхности, что значительно снижает эффективность его работы.
Кроме того, при работе известным устройством сколотый лед и уплотненный снег остается на проезжей части или тротуарах, там где его сформировало известное устройство. Поэтому для сдвигания этой массы льда и снега за пределы формирования полосы уборки требуется пускать за известным устройством дополнительную технику, чем значительно снижается эффективность его работы.
Таким образом, техническим результатом, на решение которого направлена заявляемая полезная модель, является повышение эффективности работы устройства.
Указанный технический результат достигается тем, что в известном устройстве для скалывания льда и уплотненного снега, содержащем раму с рабочим органом в виде платформы, на которой жестко закреплены своими основаниями режущие элементы, образующие режущую поверхность, а также привод, ось вращения которого выполнена в вертикальной плоскости с наклоном к оси, перпендикулярной обрабатываемой поверхности под углом, обеспечивающим параллельность режущей поверхности рабочего органа обрабатываемой поверхности, при этом, поверхность, проходящая через вершины режущих элементов, образует в проекции конус с тупым углом при вершине, согласно полезной модели, величина тупого угла при вершине рабочего органа составляет 180°-2α, где α - угол наклона оси вращения привода к оси, перпендикулярной обрабатываемой поверхности, платформа выполнена составной в виде двух соосных дисков, связанных между собой упругими элементами, расположенными со смещением их от центра к периферии пространства между дисками, причем верхний из дисков связан с рамой устройства, а нижний - с режущими
элементами и, при этом, устройство дополнительно оснащено отвалом, установленным за рабочим органом со стороны формирования наибольшей массы сколотого льда и снега, под углом к продольной оси рамы.
Выполнение величины тупого угла при вершине рабочего органа составляющей 180°-2α, где α - угол наклона оси вращения привода к оси, перпендикулярной обрабатываемой поверхности, позволяет повысить эффективность использования устройства.
Это обеспечивается за счет того, что именно соблюдение данного условия позволяет режущим элементам воздействовать с необходимым усилием как на выпуклые, так и на вогнутые участки обрабатываемой поверхности и, как следствие, обеспечить получение после обработки заявляемым устройством ровной плоскости обрабатываемой поверхности.
Выполнение платформы составной в виде двух соосных дисков, связанных между собой упругими элементами, расположенными со смещением их от центра к периферии пространства между дисками, наличие связи верхнего из них с рамой устройства, а нижнего - с режущими элементами, еще в большей степени позволяет повысить эффективность работы устройства.
Именно выполнение платформы составной в виде двух соосных дисков, наличие упругих элементов и их расположение в этом пространстве со смещением от центра к периферии, позволяет обеспечить лучшую приспособляемость режущих элементов к рельефу обрабатываемой поверхности вдоль всей поверхности режущего элемента, обеспечивает равномерное усилие прижатия режущих элементов по всей поверхности обработки, что в свою очередь, дает возможность режущим элементам обеспечивать более качественное копирование рельефа обрабатываемой поверхности с выступами и впадинами.
При этом, дополнительное наличие отвала, установленного за рабочим органом со стороны формирования наибольшей массы сколотого льда и снега, под углом к продольной оси рамы, позволяет перемещать эту массу снега или льда за пределы полосы обработки, что значительно улучшает качество и, как следствие, эффективность обработки поверхности.
Кроме того, наличие отвала, установленного заявляемым образом, позволяет исключить прогон дополнительной техники за заявляемым устройством, что дополнительно повышает экономичность заявляемой установки.
Заявляемое устройство представлено на чертеже.
Устройство для скалывания льда и уплотненного снега содержит раму 1, рабочий орган, режущие элементы 2, закрепленные своими основаниями 3 на рабочем органе. Устройство содержит также привод (не изображен), ось 4 вала которого выполнена в вертикальной плоскости с наклоном под углом а к оси 5, перпендикулярной обрабатываемой поверхности 6. Рабочий орган выполнен в виде платформы, которая в свою очередь выполнена составной в виде двух соосных дисков 7 и 8. Верхний диск 7 платформы связан с рамой 1 посредством подшипниковой опоры 9, а на нижнем 8 диске жестко закреплены своими основаниями 3 режущие элементы 2. Между дисками 7 и 8 расположены упругие элементы 10, в качестве которых могут использоваться либо пружины сжатия, либо кольца из эластомеров. Упругие элементы 10 установлены в пространстве 11 между соосными дисками 7 и 8 со смещением их от центра к периферии этого пространства 11.
Устройство оснащено отвалом 12, установленным за рабочим органом со стороны формирования наибольшей массы сколотого льда и снега, причем под углом к продольной оси рамы.
Устройство может состоять из одного или нескольких модулей рабочих органов.
Устройство присоединяется к универсальному сцепному устройству базового транспортного средства с грузоподъемным устройством для подъема в транспортное и опускание рамы с исполнительным механизмом в рабочее положения (не изображены).
Привод (не изображен) вращательного движения связан с валом отбора мощности (не изображен) базового транспортного средства и сообщает валу скорость вращения ω.
Устройство работает следующим образом.
От вала отбора мощности базового транспортного средства (например, трактора МТЗ-80) (не изображены) передача вращательного движения включает в работу прецессирующий вал 13, который через подшипниковый узел 9 обеспечивают каждому из режущих элементов 2 перемещение в вертикальной плоскости (угловые перемещения от 2α до 0 и обратно). Все режущие элементы 2 последовательно один за другим включаются в работу при вращении прецессирующего вала 13. Рабочий орган при этом не вращается с угловой скоростью ω, а совершает импульсно-волновые колебания.
За счет наличия упругих элементов 10, нижний диск 8 с режущими элементами 2 копирует рельеф обрабатываемой поверхности с выступами и впадинами.
Отвал 12 сдвигает сформированный режущими элементами 2 массу льда и снега за пределы обрабатываемой полосы, например перемещает ее к обочине.