Механическая метла

Полезная модель относится к области уборочной техники с ручным управлением в коммунальном хозяйстве и может быть использована как инструмент (орудие) для облегчения и увеличения производительности труда оператора.
Известен ручной самоходный снегоуборщик, содержащий корпус, ведущие колеса, связанные с двигателем, ковш, ротор, основной шнек, приводной вал которого связан с двигателем, при этом основной шнек установлен внутри ковша. Согласно полезной модели, над основным шнеком относительно убираемого от снега поверхности установлен вспомогательный шнек, приводной вал которого связан с приводным валом основного шнека при помощи цепной передачи (RU 187 031 U1 МПК Е01Н 5/09(2006.1) СПК Е01Н 5/00 (2006.1) Е01Н 5/098(2006.1))
Недостатком данного самоходного снегоуборщика является:
1. применение данного самоходного снегоуборщика возможно только в зимний период времени;
2. использование шнека в качестве основного исполнительного органа самоходного снегоуборщика при воздействии на последний ударных нагрузок, может привести к его поломке (разрушению) шнека, его устройств крепления на валу.
Известна ручная машина для подметания территории, содержащая раму- скобу с совком-поддоном, двумя колесами и приводную щетку, отличающаяся тем, что она снабжена расположенным сзади ведущим колесом для привода через коническую передачу щетки, которая имеет коническую форму и повернута от направления движения 15 градусов для смещения заметаемого песка вправо, а указанная рама выполнена с двумя ручками для управления и регулируемым гнездом для бельевого бака или ванны для использования машины в перевернутом виде в качестве грузовой тачки ( RU 2 165 494 C1 МПК Е01Н 1/12 (2000.01) Е01Н 1/00 (2000.01) ).
Недостатком данной ручной машины для подметания территории является:
1. применение данной машины невозможно в зимний период времени;
2. машина не предназначена для уборки снега;
3. привод щетки осуществляется от задних приводных колес в результате толкания машины оператором, в случае необходимости увеличения скорости вращения щетки, оператор должен увеличить скорость перемещения машины, т.е. ускорить свой шаг.
Также известна ручная электрическая аккумуляторная метла для уборки снега, льда, воды, земли, листьев и мусора включает электродвигатель в вентилируемом корпусе, съемный аккумулятор, съемную вращающуюся щетку, трубку ручки, щиток, вращающийся вал электродвигателя в трубке ручки. Метла содержит ремень регулируемой длины. (ru 2 7090699 C1 МПК У01Н 6/00 (2006.01) У01Н 1/02 (2006.01) Е01Н 1/12 (2006.01) Е01Н 5/02 (2006.01) СПК Е01Н 6/00 (2019.08) Е01Н 1/02 (2019.08) Е01Н1/12 (2019.08) Е01Н 5/02 (2019.08) ).
Недостатком данной ручной электрической аккумуляторной метлы для уборки снега, льда, воды, земли, листьев и мусора является:
1. для обеспечения длительной работы метлы, необходим мощный источник питания электродвигателя постоянного тока,
2. при применении более мощного источника питания общая масса метлы увеличится, т.к. более мощный источник питания будет весить значительно больше,
3. т.к. метла оператором носится на плечевом ремне, то увеличение общей массы метлы приведет к более быстрой утомляемости оператора и снизит его работоспособность.
Техническим результатом в заявленной полезной модели, является повышение эффективности, качества и скорости уборки территории с твердым покрытием в течение всего календарного года, а именно: в зимний период от снега и снежного наноса высотой до 25 см, а в остальное время (весенний, летний и осенний период) - от грязи, опавшей листвы и мусора. Полезная модель позволяет производить подметание, очистку и уборку территории на ширину рабочей зоны метлы за один проход. Требует меньших физических и мускульных усилий оператора в процессе уборки территории, облегчает работу оператора, повышает качество и скорость уборки территории.
Поставленная задача достигает тем, что метла с ручным управлением содержит  сварную раму, на которой установлен ДВС, защитный кожух, переднее опорно-регулировочное колесо, два съемных кронштейна с установленными в них дополнительно подшипником качения, переднее регулировочное метлы, исполнительного механизма состоящего из  адаптера, дисковых щеток и редуктора, рама метлы соединена с рукоятью управления, на которой расположены органы управления ДВС -  (ручка (курок) газа, трос газа), регулировочное устройство рукояти управления, задние колеса и упор рамы, через опорно-поворотный узел.
Поставленная задача достигает тем, что для обеспечения работы исполнительного механизма в метле используется ДВС,  крутящий момент  которого передается на исполнительный механизм  посредством центробежной муфты, установленной на выходном валу ДВС, далее через ременную передачу на редуктор исполнительного механизма, применение ДВС обеспечило плавную передачу крутящего момента и увеличение скорости вращения дисковых щеток исполнительного механизма, использование центробежной муфты сцепления позволяет отключить работу исполнительного механизма при работе ДВС на "холостых оборотах".
Поставленная задача достигает тем, что использование дисковых щеток в качестве рабочего органа исполнительного механизма с различным видом ворса (пластмасса, железная проволока и т.д.) позволяет избежать ударных нагрузок, ударных воздействий на ось вращения, подшипники, вал редуктора и на метлу в целом, в результате работы, при возникновении непреодолимого препятствия на поверхности очисти, за счет своей эластичности и гибкости, использование дисковых щеток обеспечивает метле более эффективно и качественно убирать ( подметать)  рабочую поверхность.
Поставленная задача достигает тем, что применение регулирующего устройства на рукояти управления, позволяет регулировать угол наклона рукояти относительно вертикальной оси, "вперед" либо "назад», что обеспечивает выбор оптимального и наиболее удобного положения рук оператора, тем самым снижая его усталостность при работе.
Полезная модель поясняется при помощи чертежей.
На Фиг. 1 показан общий вид метлы спереди;
На Фиг.2 показан общий вид метлы сзади.
Данная механическая метла содержит: 1 -сварную  раму; 2 - двигатель внутреннего сгорания (ДВС); 3 - центробежную муфту; 4 - рукоять управления;  5 - опорно-поворотный узел; 6 - съемный кронштейн в количестве 2 штук;  7 - защитный кожух;     8 - адаптер; 9 - дисковые щетки;  10 - ручка (курок) газа; 11 - ременную передачу; 12 - задние колеса в количестве 2 штук; 13 - переднее опорно-регулировочное колесо; 14 - переднее регулировочное  устройство; 15 - регулировочное устройство рукояти управления;  16 - вибробезопасная резиновая накладка в количестве 2 штук; 17 - упор рамы; 18 - трос газа; 19 - редуктор исполнительного механизма; 20 - ручка рукояти управления; 21 - проставочные кольца.
Механическая метла работает следующим образом:
Оператор толкает метлу перед собой, держась за ручки рукояти управления (20) метлы, со средней скоростью пешехода (2-5 км/час).
Подметание, сметание, отбрасывание, смещение снега, песка, листвы и мусора происходит вперед по ходу движения метлы, за счет вращательного движения дисковых щеток (9) вокруг своей оси, установленных при помощи адаптера (8) на концах выходных валов редуктора исполнительного механизма (19) метлы.
Для обеспечения работы рабочего органа (дисковой щетки (9)) исполнительного механизма в метле используется ДВС (2), крутящий момент передается на которую от ДВС (2) посредством центробежной муфты (3), установленной на выходном валу ДВС (2), далее через ременную передачу (11) на редуктор исполнительного механизма (19).
Применение ДВС (2) обеспечивает устойчивую работу и плавную передачу крутящего момента и увеличения скорости вращения рабочего органа - дисковых щеток (9) исполнительного механизма.
Ручка (курок) газа (10) позволяет выбрать оптимальный режим работы ДВС (2) и рабочего органа - дисковых щеток (9) исполнительного механизма в целом.
Центробежная муфта (3) сцепления позволяет отключить работу рабочего органа исполнительного механизма и исполнительный механизм в целом, при работе ДВС (2) на "холостых оборотах» (от 600 до 800 оборотов в минуту), это позволяет оператору, не выключая ДВС (2), производить перемещение метлы по территории требующей уборки, очистки, беспрепятственно, если в данный момент не требуется производить уборку, очистку. При возникновении непредвиденной нагрузки на рабочем органе исполнительного механизма метлы, в результате работы, использование ременной передач, позволяет снять непредвиденную нагрузку на ДВС и весь исполнительный механизм, за счет проскальзывания ремня между шкивами ременной передачи.
Рабочим органом исполнительного механизма, являются дисковые щетки (9), устанавливаемые через адаптер 8 на выходные валы редуктора (19) с двух сторон, вращаются против часовой стрелки позволяя выметать снег, листву, песок и мусор из-под исполнительного механизма вперед, по ходу движения устройства.  Адаптер 8 предназначен для соединения выходных валов редуктора   с рабочим органом исполнительного механизма (дисковыми щетками (9)), передать крутящий момент от редуктора к рабочему органу и собрать необходимое количество дисковых щеток 9 на одном конце выходного вала редуктора (19), на требуемую ширину уборки метлы. Дисковые щетки (9) собираются через проставочные кольца 21, обеспечивающие фиксацию дисковых щеток (9) в адаптере (8) в заданном положении. Ширина уборки устройства, за один проход, может быть от 600 до 900 мм в зависимости от длины выходных валов редуктора (19) исполнительного механизма и мощности ДВС (2) метлы, используемого в каждом отдельном и конкретном случае исполнения метлы.
Оригинальная конструкция защитного кожуха (7) установленная на раму (1) метлы поверх исполнительного механизма, имеет козырек, защищающий оператора, основные узлы и механизмы устройства от снежной пудры, пыли и грязи образующуюся в результате вращения рабочего органа исполнительного механизма.
Концы валов редуктора (19) дополнительно устанавливаются в подшипники качения съемных кронштейнов (6) которые крепятся к раме устройства (1) с двух сторон. Съемные кронштейны (6) выполнен в виде швеллера, для обеспечения необходимой жесткости на прогиб в вертикальном и горизонтальном направлениях, и предназначен для фиксации концов выходного вала редуктора (19) в корпусе с подшипником качения и сочленением с рамой устройства (1) посредством крепежных болтов.
Съемные кронштейны (6) обеспечивают необходимую жесткость и целостность всей конструкции, снижают биение и вибрации возникающий на концах валов в момент работы метлы.   Съемные кронштейны (6) могут отсоединяться от рамы (1), что в свою очередь обеспечивает свободный доступ к адаптеру (8) в случае замены дисковых щеток (9) и замены подшипника качения, в случае его выхода из строя.
Опорно-поворотный узел (5) служит для сочленения рамы метлы (1) с установленным и закрепленным на ней ДВС (2), защитного кожуха (7), исполнительного механизма, съемного кронштейна (6) и рукояти управления (4) с органами управления ДВС (ручка (курок) газа (10)), регулировочным механизмом рукояти управления (15), упором рамы (17) и задними колесами (12).
Опорно-поворотный узел (5) состоит из пластины опорной, жестко закрепленной на нижней части рукояти управления (4) перед задними колесами (12) метлы. Сверху пластины опорной, устанавливается пластина регулировочная жестко закрепленной на ней рамой устройства (1). Пластина регулировочная имеет регулировочный паз, выполненный по радиусу вращения опорно-поворотного узла (5) и фиксируется регулировочной гайкой.  Пластины между собой закреплены при помощи прижимной гайки.
Опорно-поворотный узел (5), также предназначен для регулирования положения исполнительного механизма, закрепленного на раме (1) метлы относительно направления движения устройства влево или вправо, на определенный угол поворота (угол поворота - от 0 до 25 градусов) в случае необходимости при работе метлы.
Для регулировки, поворота исполнительного механизма влево или вправо, на необходимый угол поворота (от 0 до 25 градусов), необходимо ослабить прижимную и регулировочную гайки, повернуть раму (1) устройства влево либо вправо на требуемый угол поворота (от 0 до 25 градусов) и закрутить гайки, тем самым зафиксировать исполнительный механизм
Опорно-поворотный узел (5) позволяет поворачивать исполнительное устройство и обеспечивает дисковой щетки (9) отбрасывать, при уборке поверхности, снег, листву, землю, и т.д. как перед собой, либо в левую или в правую сторону от себя.
Переднее опорно-регулировочного колеса (13) в совокупности с передним регулировочным устройством (14)  позволило  распределить общую массу между передними опорно-регулировочным колесом (13)  и задними колеса (12), снизить нагрузку на рабочий орган исполнительного механизма, позволило регулировать высоту исполнительного механизма , при работе исполнительного механизма его рабочий орган - дисковая щетка (9) снашивается ( истирается), что приводит к уменьшению диаметра дисковых щеток (9); регулировать требуемое усилие (давление) рабочего органа исполнительного механизма на поверхность очистки при работе, при движении "вперед" автоматически приподымать исполнительный механизм, что в свою очередь облегчает работу ДВС (2) - снижает нагрузку, за счет конструкции устройства;  увеличить устойчивость и маневренность устройства  при работе, а так же при движении вперед и в обратном направлении.
Установленный упор рамы (17) на рукояти управления (4) сзади оси вращения задних колес (12), обеспечивает подъем исполнительного механизма при нажатии на упор рамы (17) ногой оператора, в случае появления препятствия перед передним поворотно-регулировочным колесом (13).
Установленные на ручки рукояти управления (20) вибробезопасные резиновые накладки (16), гасят вибрации метлы при работе ДВС (2), обеспечивая комфортную работу оператора.
Таким образом, использование описанной механической метлы позволяет значительно повысить эффективность, качество и скорость уборки территории в зимний период от снега и снежного наноса высотой до 25 см, а в остальное время (весенний, летний и осенний период) - от грязи, опавшей листвы и мусора, уменьшает физические и мускульные усилия оператора в процессе уборки территории.
Данное устройство можно считать универсальным и предназначенным для использования круглогодично.