УСТРОЙСТВО ДЛЯ УБОРКИ СНЕГА С КРЫШИ

Полезная модель относится к области строительства, в частности к устройствам для удаления снега с крыши.
Известно устройство для уборки снега с крыши, состоящее из размещенного на скате крыши плужкового сбрасывателя, который соединен с двумя канатами, ориентированными вдоль ската крыши. Один из канатов огибает двумя витками шкив, установленный с возможностью вращения на тележке. Другой конец этого каната ориентирован в сторону карниза крыши с возможностью огибания направляющей, закрепленной под карнизом, и далее направлен вниз с закреплением на барабане лебедки, установленной на тележке с возможностью ее перемещения вдоль здания. Второй канат также ориентирован в сторону карниза здания с возможностью огибания упомянутой направляющей, а его конец закреплен с противоположной стороны барабана той же лебедки, что и первый канат. Оба каната после огибания ими направляющей ориентированы под углом к вертикали. Плужковый сбрасыватель выполнен в виде двух расположенных под углом друг к другу пластин с расположением вершины этого угла со стороны конька крыши. Тележка со шкивом установлена на крыше с возможностью перемещения вдоль конька с помощью двух тяговых канатов. На тележке со стороны тяговых канатов закреплены дополнительные остроугольные плужковые сбрасыватели (патент RU №2459053, МПК E04D 13/076, опубл. 20.08.2012).
Недостатками этого устройства являются:
- ограниченные возможности, связанные с невозможностью использования устройства на крышах с дымовыми или вентиляционными трубами или слуховыми окнами;
- сложность конструкции, обусловленная наличием большого количества сборочных деталей;
- большие затраты на изготовление устройства, обусловленные сложностью конструкции;
- малая эффективность при сгребании плотного слежавшегося снега и наледей;
- сложность управления установкой;
- малая мобильность, обусловленная сложностью конструкции устройства и, соответственно, сложностью переноса его с крыши на крышу.
Общими признаками, присущими аналогу и заявленной конструкции устройства, являются - плужковый сбрасыватель снега, выполненный в виде двух расположенных под углом друг к другу пластин с расположением вершины этого угла со стороны конька крыши, выполненный с возможностью подъема по скату крыши с помощью каната.
Наиболее близким устройством того же назначения к заявленной полезной модели по совокупности существенных признаков и достигаемому эффекту является устройство для удаления снега с крыши, содержащее корпус, к которому на шарнирах прикреплены пластины плужкового сбрасывателя, расположенные под углом друг к другу с расположением вершины этого угла со стороны конька крыши. На корпусе закреплен вибрационный движитель, состоящий из вала на подшипниках с грузом-дебалансом. Вал приводится в движение ремнем через шкивы от электродвигателя, питание которого осуществляется кабелем, который служит также в качестве каната для подъема устройства вверх по скату крыши. Работа устройства осуществляется следующим образом. Оператор, сидящий на коньке крыши, опускает устройство на скат и включает двигатель устройства. Устройство, вибрируя, начинает двигаться вниз по скату крыши, толкая при этом перед собой снег и, дойдя до карниза, сбрасывает снег вниз (патент RU №182073 МПК E04D 13/076, опубл. 14.09.2018). Данное устройство принято за прототип.
Общими признаками, присущими прототипу и заявляемому техническому решению, являются: плужковый сбрасыватель снега, выполненный в виде двух соединенных между собой и расположенных под углом друг к другу пластин с расположением вершины этого угла со стороны конька крыши; корпус; канат для подъема устройства на крышу; вибрационный движитель, представляющий собой вал с грузом-дебалансом, вал установлен на подшипниках и через ременную передачу соединен с электродвигателем.
Проведенные авторами испытания данного устройства (Задорина Л.В., Муратова В.А., Зверев О.М. «Вибрационный экипаж» - устройство для уборки снега с крыши с вибрационным движителем // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Прикладная экология. Урбанистика. - 2019. - №1. - С. 103-115.) выявили следующие недостатки:
- малая эффективность устройства, обусловленная тем, что корпус и шарниры, которыми пластины плужкового сбрасывателя прикреплены к корпусу, гасят вибрации;
- малая эффективность при сгребании плотного слежавшегося снега и наледей обусловленная тем, что установка слишком легкая и пластины плужкового сбрасывателя не врезаются в снег;
- ограниченные возможности, связанные с тем, что питание электродвигателя осуществляется кабелем;
- малая мобильность, обусловленная тем, что для обеспечения электробезопасности необходим источник питания понижающий бытовое напряжение;
- большие затраты на изготовление устройства, обусловленные тем, что для питания низковольтных двигателей (12 В) требуются кабели с большим сечением проводов и специальный источник питания.
Задачей полезной модели является создание более простого по конструкции, дешевого, мобильного, более эффективного и универсального устройства для удаления снега с крыши.
При решении поставленной задачи достигаются следующие технические результаты:
- увеличения эффективности удаления снега за счет передачи вибраций через балку от вибрационного движителя к пластинам плужкового сбрасывателя;
- увеличения эффективности удаления плотного снега и наледи за счет передачи вибраций через балку и ноги с колесами кровельному материалу;
- снижение затрат на изготовление устройства и энергозатрат при его работе за счет установки источника питания (аккумулятора) в корпусе устройства;
- повышение мобильности устройства за счет возможности с минимальными трудозатратами переносить устройство с одного здания на другое.
Указанные технические результаты при осуществлении полезной модели достигаются тем, что известное устройство для удаления снега с крыши, включающее плужковый сбрасыватель снега, выполненный в виде двух соединенных между собой и расположенных под углом друг к другу пластин с расположением вершины этого угла со стороны конька крыши, корпус, канат для подъема устройства на крышу, вибрационный движитель, представляющий собой вал с грузом-дебалансом, вал установлен на подшипниках и через ременную передачу соединен с электродвигателем, согласно полезной модели оно дополнительно содержит балку и приваренный к балке механизм, включающий винтовые зажимы и выдвижные ноги с колесами, при этом к балке жестко через корпус закреплены основание вибрационного движителя и пластины плужкового сбрасывателя.
Питание электродвигателя может быть осуществлено от аккумулятора, установленного в корпусе.
На фиг. 1 представлен общий вид устройства сверху.
На фиг. 2 и 3 - вид устройства спереди при работе на плотном снеге и рыхлом снеге соответственно.
На фиг. 4 - вид устройства сбоку при работе на плотном снеге.
Устройство для уборки снега с крыши (фиг. 1) содержит корпус 1, вибрационный движитель 2, который своим основанием 3 через корпус 1 жестко связан с балкой 4. К балке 4 примерно серединой закреплены пластины 5 плужкового сбрасывателя. Корпус 1 устройства представляет собой ванну трапециевидной формы. Такая или подобная форма корпуса 1 предотвращает утопание устройства в снегу, облегчает его скольжение по снегу и предотвращает попадание снега на детали движителя. Пластины 5 плужкового сбрасывателя расположены под углом друг к другу с расположением вершины этого угла со стороны конька крыши, серединой пластины 5 закреплены к балке 4, задней (верхней) частью к корпусу 1. Вибрационный движитель 2 состоит из вала 6 с грузом-дебалансом 7. Вал 6 приводится в движение ремнем 8 через шкивы 9 от электродвигателя 10, питающегося от аккумулятора 11. К балке 4 приварен механизм, включающий винтовые зажимы 12 для выдвижных ног 13 с колесами 14 из полиуретана.
Полиуретан достаточно жесткий для передачи вибраций кровельному материалу и достаточно мягок, чтобы не наносить повреждений лакокрасочному покрытию. Подъем устройства вверх по скату крыши осуществляется с помощью каната 15.
На фиг. 4 позицией 16 показан снежный покров; позицией 17 - кровельный материал.
Работа устройства осуществляется следующим образом.
Оператор с устройством поднимается на конек крыши. Если толщина снежного покрова 16 не велика (меньше длины ног 13), то оператор сразу опускает ноги 13 (фиг. 2), если же велика, то оставляет ноги 13 с колесами 14 в поднятом состоянии (фиг. 3) для снятия верхнего рыхлого слоя снега. Опускает устройство на скат крыши около ее конька и включает двигатель 10 устройства. Вал 6 с грузом-дебалансом 4 начинают вращаться, а движитель 3 при этом начинает вибрировать (подпрыгивать) и двигаться в направлении, перпендикулярном оси вращения вала 6. Устройство, вибрируя, начинает двигаться вниз по скату крыши, толкая при этом перед собой снег и, дойдя до карниза, сбрасывает снег вниз. Для предотвращения падения устройства с крыши канат 15 крепится на необходимую длину к анкерному устройству или коньковой анкерной линии. К ней же по технике безопасности крепится фал оператора. После снятия верхнего рыхлого слоя, оператор выдвигает ноги 13 с колесами 14 (фиг. 2) так, чтобы колеса 14, пробив плотный слой снега 16 пришли в соприкосновение с кровельным материалом 17. Вибрации движителя 2 через основание 3, балку 4, зажимы 12, ноги 13, колеса 14 передаются кровельному материалу 17 (фиг. 4) и приводят к нарушению адгезии между кровлей 17 и снежным покровом 16. Вибрации кровельного материала способствуют сползанию снега с крыши. Подъем устройства вверх по скату крыши осуществляется оператором путем подтягивания устройства за канат 15. После полной очистки одной части кровли оператор передвигается по коньку крыши и операция повторяется на другом участке крыши.
Преимущество заявляемой полезной модели по сравнению с прототипом заключается в том, что конструкция предлагаемого устройства значительно проще и дешевле в изготовлении; устройство более эффективно - передача вибраций через балку и ноги с колесами кровле способствует отрыву снега и наледи от кровельного материала; более мобильно - его проще и удобнее перенести на другую крышу, устройство может огибать препятствия; более универсально - его можно использовать для удаления не только снега, но и наледей.