СНЕГОУБОРЩИК

Полезная модель относится к оборудованию для уборки территорий и может быть использована для механизации ручного труда при уборке территорий в городском коммунальном хозяйстве и на личных участках от разного типа снега - от свежевыпавшего, до обледенелого и загрязненного посторонними предметами.
Известна снегоуборочная машина, содержащая скомпонованные друг с другом мотоблок и приставку - снегоуборщик. Снегоуборщик содержит раму, на раме установлены оснащенный лыжами снегозаборник, в котором смонтированы шнековый питатель, и роторный метатель, выход которого состыкован с направляющим раструбом, оснащенным механизмом его поворота. Шнековый питатель и роторный метатель оснащены приводом вращения их рабочих элементов, кинематически связанным с валом отбора мощности мотоблока.
Машину к месту работы доставляют в сборе или отдельными блоками (мотоблок, снегоуборщик и т.д.) с последующей сборкой на месте. Двигатель мотоблока запускают штатным пусковым устройством. От вала отбора мощности мотоблока посредством ременной передачи вращение передается на шкивы, закрепленные на раме, далее на угловой редуктор, с которого посредством ременной передачи - на роторный метатель и через червячный редуктор - на шнековый питатель.
В процессе вращения шнека его секции разрушают и сдвигают снег в зону действия роторного метателя, который через раструб выбрасывает снег в заданном направлении. По мере уборки снега, при необходимости изменения направления его выброса, разворачивают вокруг оси направляющий раструб, регулируя направление удаления снега. Скорость передвижения машины задают путем регулирования двигателя мотоблока.
(см. патент РФ на полезную модель №124695, кл. E01H 5/08, 2012 г.)
В результате анализа известной снегоуборочной машины необходимо отметить, что она весьма сложна конструктивно, имеет большие массу и габариты, при ее эксплуатации необходимо согласовывать скорости вращения роторного метателя и шнекового питателя, что затрудняет ее наладку, а наличие в приводах шнекового питателя и роторного метателя редукторов снижает эффективность работы снегоуборщика.
Известен компонуемый с мотоблоком снегоуборщик, состоящий из корпуса, к нижней части которого прикреплены лыжи, имеющие возможность настроечного перемещения относительно корпуса. В корпусе смонтирован приводной шнековый питатель, состоящий из двух шнековых секций со встречной навивкой их шнеков и расположенными между шнековыми секциями лопатками. На верхней части корпуса с возможностью поворота установлено кольцо, на котором размещен поворотный патрубок, предназначенный для выброса снега и оснащенный поворотным механизмом. Поворотный механизм патрубка состоит из спирали, входящей в одну из канавок, выполненных на образующей кольца. Спираль скреплена с поворотным валиком, оснащенном рукояткой, выведенной к рулевой колонке мотоблока.
Привод вращения шнекового питателя содержит клиноременную и цепную передачи. Клиноременная передача включает шкивы, ремень и натяжной ролик, контактирующий с ремнем. Цепная передача включает соединенные цепью две звездочки, ведомая из которых закреплена на валу шнекового питателя снаружи корпуса, а ведущая - на валу, на котором также закреплен ведомый шкив клиноременной передачи, ведущий шкив которой имеет возможность кинематической связи с валом отбора мощности мотоблока.
Для работы снегоуборщик компонуют с мотоблоком. Соединяют ведущий шкив привода шнекового питателя с валом отбора мощности мотоблока. Включают привод мотоблока, в результате чего вращение через клиноременную передачу передается на ведущую звездочку и через цепь на ведомую звездочку, приводя во вращение вал шнекового питателя.
В процессе работы снегоуборщика секции шнека шнекового питателя разрушают снег и перемещают его к центру, в зону расположения лопаток питателя. Лопатки обеспечивают выброс снега через поворотный патрубок в заданном направлении. Наличие лыж значительно облегчает перемещение снегоуборщика и позволяет осуществить настройку положения шнекового питателя по высоте относительно очищаемой поверхности.
(см. патент РФ на полезную модель №136450, кл. E01H 5/09, 2013 г.) - наиболее близкий аналог).
В результате анализа известного решения необходимо отметить, что наличие натяжного ролика ременной передачи дает возможность компоновки снегоуборщика с различными моделями мотоблоков, оснащенных ременной передачей. Поворотный механизм патрубка выброса снега дает возможность регулировать направление снежного потока, позволяя оператору управлять снегоуборщиком от рулевого управления мотоблоком, а регулируемые по высоте лыжи расширяют область применения снегоуборщика в зависимости от ландшафта. Однако выполнение питателя в виде шнека не обеспечивает уборку территорий от уплотненного снега и льда. Установка цепной передачи снаружи относительно корпуса создает опасность для персонала при эксплуатации снегоуборщика при низких температурах, когда цепь подвержена обморожению и может соскочить со звездочек.
Техническим результатом настоящей полезной модели является расширение функциональных возможностей снегоуборщика за счет обеспечения возможности уборки не только свежевыпавшего снега, включая загрязненный посторонними предметами, но и наледей, а также повышение удобства и безопасности его эксплуатации.
Указанный технический результат обеспечивается тем, что в снегоуборщике, содержащем корпус, на нижней части которого с возможностью настроечного перемещения установлены полозья, установленный в корпусе с возможностью вращения ротор с инструментами, оснащенный механизмом его вращения, раструб, закрепленный на кольце, смонтированным на корпусе с возможностью поворота на заданный угол, механизм регулирования поворота раструба, и соединительное устройство для компоновки снегоуборщика с мотоблоком, новым является то, что механизм вращения ротора выполнен в виде объединенных в одну кинематическую цепь цепной передачи и ременной передачи, каждая из которых помещена в отдельный кожух, закрепленный на корпусе, ведомая звездочка цепной передачи закреплена на роторе внутри корпуса, а ведущая на валу, установленном в кожухе, причем на данном валу вне кожуха закреплен шкив, а ремень ременной передачи соединен со шкивом, установленным на валу ведущей звездочки цепной передачи и имеет возможность соединения с валом отбора мощности мотоблока, при этом в качестве инструментов ротора используют фрезы, а на передней части корпуса имеются отогнутый вниз козырек и рукоятка. В раструбе снегоуборщика могут быть размещены разделители, смонтированные на планке, установленной в раструбе с возможностью поворота и подпружиненной относительно раструба, а механизм регулирования угла поворота раструба может быть выполнен в виде стержня, имеющего возможность соединения с рукояткой, устанавливаемой на рулевой колонке мотоблока, а на стержне имеется проволочная спираль, входящая в канавки, выполненные по образующей кольца. Один из концов стержня может быть отогнут под углом 90 градусов относительно своей оси, при этом механизм регулирования угла поворота раструба дополнительно оснащен соединительным элементом, в котором выполнены в параллельных плоскостях под углом 90 градусов друг относительно друга два отверстия, и промежуточной тягой, один конец которой имеет возможность соединения с рукояткой, а другой конец, отогнут под углом 90 градусов относительно своей оси и на нем выполнена канавка, отогнутые концы стержня и промежуточной тяги имеют возможность расположения в отверстиях соединительного элемента, а отогнутый конец стержня при этом пропущен через канавку промежуточной тяги и зафиксирован в соединительном элементе от выпадания из отверстия.
Сущность полезной модели поясняется графическими материалами, на которых:
- на фиг. 1 - скомпонованный с мотоблоком снегоуборщик, вид сбоку;
- на фиг. 2 - снегоуборщик, вид спереди;
- на фиг. 3 - снегоуборщик, вид сзади;
- на фиг. 4 - снегоуборщик в комплекте с мотоблоком, вид на соединение ремня со шкивом вала отбора мощности мотоблока;
- на фиг. 5 - ременная передача механизма вращения ротора;
- на фиг. 6 - снегоуборщик, верхняя часть;
- на фиг. 7 - фрагмент механизма регулирования угла поворота раструба;
- на фиг. 8 - соединительный элемент, стержень и промежуточная тяга механизма регулирования угла поворота раструба в сборе, аксонометрическая проекция;
- на фиг. 9 - соединительный элемент, стержень и промежуточная тяга механизма регулирования угла поворота раструба в разукомплектованном состоянии.
Снегоуборщик содержит корпус 1, выполненный из цельного листа или сваренный из нескольких плоских секций и содержащий боковые поверхности - щеки 2 и 3, верхнюю поверхность 4 и отогнутый вниз козырек 5 в верхней передней части. Спереди (в плоскости чертежа) корпуса установлена рукоятка 6, выполняющая кроме облегчения транспортирования снегоуборщика также функцию ограждения. На щеках 2 и 3 снизу смонтированы полозья 7, оснащенные механизмами 8 регулирования их положения относительно щек, который выполнен известным образом. На обращенных друг к другу (внутренних) поверхностях щек установлены опоры качения 9, в которых смонтирован ротор 10. На роторе закреплены инструменты - дисковые фрезы 11, а между ними - в центральной части ротора - лопатки 12. Зубья установленных на ротор 10 фрез 11 отогнуты таким образом, чтобы при их вращении удаляемый снег сдвигался по направлению к лопаткам 12.
На верхней поверхности 4 корпуса 1 с возможностью поворота относительно вертикальной оси смонтировано кольцо 13, к которому прикреплен раструб 14, оснащенной в верхней части козырьком 15, имеющим возможность изменения угла наклона (поворота) относительно раструба 14 и фиксации в заданном положении.
Раструб 14 оснащен механизмом регулирования угла его поворота. Данный механизм содержит закрепленный на корпусе 1 кронштейн 16. На кронштейне с возможностью поворота установлен стержень 17, на котором закреплена проволочная спираль 18, входящая в канавки 19, выполненные по образующей (наружному диаметру) кольца 13.
На задней части корпуса 1 закреплен соединительный элемент 20 (сцепка), предназначенный для компоновки снегоуборщика с механизированным агрегатом - мотоблоком 21.
Соединительный элемент 20 может быть выполнен различным известным образом, например, в виде балки с крепежными элементами, имеющей возможность соединения посредством шкворней с аналогичной балкой рамы мотоблока 21.
В собранном положении снегоуборщика с мотоблоком к рулевой колонке мотоблока крепят кронштейн 22, через который пропускают рукоятку 23, имеющую возможность соединения со стержнем 17. Рукоятка 23 является частью механизма регулирования угла поворота раструба. Посредством рукоятки осуществляется управление положением раструба 14. Весьма важно, что рукоятка 23 расположена в зоне рукояток управления мотоблоком. Это упрощает процесс управления снегоуборщиком и мотоблоком в процессе их совместной работы.
Ротор 10 оснащен механизмом его вращения, который выполнен в виде представляющих единую кинематическую цепь цепной и ременной передач. Цепная передача размещена в закрепленном на корпусе 1 кожухе 24. Ведомая звездочка 25 цепной передачи закреплена на роторе 10 в полости корпуса 1, а ведущая 26 - на валу 27, смонтированном в кожухе 24 с возможностью вращения. Цепь обозначена позицией 28. Цепная передача может быть оснащена механизмом натяжения цепи (на фиг. 2 показан фрагментарно).
Конец вала 27 выходит за пределы кожуха 24 и на нем закреплен ведомый шкив 29 ременной передачи, размещенной в кожухе 30, закрепленном на корпусе 1. В кожухе 30 на валу (позицией не обозначен) установлен ведущий шкив 31 ременной передачи, ремень которой обозначен позицией 32. Ремень 32 надет на ведомый шкив 29 вала 27. Ременная передача оснащена механизмом 33 натяжения ремня, который выполнен известным образом. При компоновке снегоуборщика с мотоблоком ремень 32 надевают на шкив 34 вала отбора мощности мотоблока.
Нетрудно заметить, что используемая в настоящем решении компоновка снегоуборщика с мотоблоком аналогична используемой в аналогах. Однако предложенный снегоуборщик даже в рамках общей конструкторской концепции обладает рядом усовершенствований, использование которых значительно упрощает эксплуатацию снегоуборщика, повышает ее эффективность, делает снегоуборщик более безопасным в эксплуатации, а также облегчает его техническое обслуживание и ремонт.
Так для обеспечения регулирования угла наклона козырька 15 относительно раструба 14, на раструбе устанавливают две резьбовые оси (позициями не обозначены), козырек 15 сажают на эти оси с возможностью поворота. Фиксация козырька в заданном угловом положении осуществляется прижимом его к раструбу посредством барашковых гаек 35, навинчиваемых на резьбовые части осей.
Соединение рукоятки 23 механизма регулирования угла поворота раструба 14 со стержнем 17 наиболее целесообразно осуществлять через промежуточную тягу 36. Это повышает удобство при транспортировке снегоуборщика.
В раструбе 14 целесообразно размещать разделители 37, выполненные различным известным образом, например, виде стержней или пластин. Разделители прикреплены к установленной в раструбе с возможностью поворота планке 38, подпружиненной относительно раструба. Разделители предназначены для фрагментирования проходящих через раструб крупных кусков снега или льда. В случае прохождения через раструб крупных и твердых кусков, которые разделители 37 не в состоянии фрагментировать, разделители вместе с планкой 38 поворачиваются в раструбе, пропуская данные куски через раструб 14, что позволяет исключить забивание раструба.
Механизм регулирования угла поворота раструба целесообразно оснастить соединительным элементом 39, который предназначен для объединения в единую кинематическую цепь промежуточной тяги 36 и стержня 17. Соединительный элемент представляет собой тело в форме куба или параллелепипеда, в котором в параллельных плоскостях под углом 90 градусов друг относительно друга выполнены два отверстия 40 и 41. На одном конце промежуточной тяги 36 выполнено отверстие (позицией не обозначено) для соединения с рукояткой 23. Второй конец промежуточной тяги отогнут под углом 90 градусов (см. фиг. 9) относительно своей оси и на этом отогнутом конце выполнена канавка 42, преимущественно, радиусной формы. Конец стрежня 17 также отогнут под углом 90 градусов относительно своей оси и на его конце имеется место под фиксатор 43. При сборке механизма (см. фиг. 8) отогнутый конец промежуточной тяги 36 вставляют в одно из отверстий соединительного элемента 39, а отогнутый конец стержня 17 вводят во второе отверстие соединительного элемента 39, пропуская его через канавку 42 промежуточной тяги 36, и фиксируют фиксатором 43 от выпадания из отверстия.
Использование соединительного элемента 39 обеспечивает некоторое относительное перемещение стержня 17 и промежуточной тяги 36, что позволяет удобно располагать рукоятку 23 на руле управления в заданном положении и уменьшить вибрацию на руле управления мотоблоком 21. Использование соединительного элемента 39 также обеспечивает удобство как сборки, так и разборки механизма регулирования угла поворота раструба 14.
Все используемые в снегоуборщике конструктивные узлы и элементы, выполнение которых не описано в данной заявке, являются известными и реализуют присущие им функции, их конкретное выполнение не является предметом патентной охраны.
Снегоуборщик работает следующим образом.
Первоначально проводят подготовку снегоуборщика к работе.
Для этого механизмами 8 перемещают полозья 7 относительно корпуса 1, задавая глубину убираемого слоя снега и/или льда.
Если это не было сделано заранее:
- крепят к кольцу 13 раструб 14 с козырьком 15 и разделителями 37;
- крепят на корпус 1 кожух 30 с установленным в нем ведущим шкивом 31, через который перекинут ремень 32;
- крепят на корпус 1 кожух 24. Ремень 32 надевают на шкив 29 вала 27, на звездочки 25 и 26 надевают цепь 28;
- посредством сцепки 20 компонуют снегоуборщик с мотоблоком 21. Надевают ремень 32 ременной передачи на шкив 34 вала отбора мощности мотоблока. Механизмом 33 регулируют натяжение ремня;
- к рулевой колонке мотоблока крепят кронштейн 22, через который пропускают рукоятку 23, один конец которой соединяют с промежуточной тягой 36, которую в свою очередь соединяют посредством соединительного элемента 39 описанным выше образом со стержнем 17.
Снегоуборщик готов к работе
Запускают двигатель мотоблока 21. В результате мотоблок, оснащенный колесным ходом, начинает перемещение. Перемещением управляют за рукоятки рулевой колонки мотоблока. Снегоуборщик при этом перемещается вместе с мотоблоком на полозьях 7. При запуске двигателя мотоблока со шкива 34 вала отбора мощности мотоблока посредством ремня 32 ременной передачи вращение передается на шкив 29 вала 27. Шкив 29 приводит во вращение вал 27, на котором закреплена ведущая звездочка 26. Ведущая звездочка 26 приводит во вращение через цепь 28 ведомую звездочку 25, а, следовательно, и ротор 10. В процессе вращения ротора, закрепленные на нем фрезы 11 надрезают снег и/или наледь и сдвигают их в зону лопаток 12, которые захватывают массу и выбрасывают ее через раструб 14.
Скорость вращения ротора регулируется элементами управления мотоблоком 21 или размерами шкивов и звездочек, которые могут быть выполнены сменными. В случае необходимости изменения направления выбрасывания снега, вращают рукоятку 23, которая через соединительный элемент 39 и промежуточную тягу 36 приводит во вращение стержень 17, в результате чего спираль 18, контактируя с канавками 19 кольца 13, поворачивает его, а, следовательно, и раструб 14 в заданное положение.
Снегоуборщик обладает широкими функциональными возможностями, так как может быть использован для очистки местности не только от свежевыпавшего снега, но и от уплотненного снега, загрязненного снега и наледей. Использование в качестве установленных на роторе инструментов для надрезания и сдвигания снега или льда фрез, позволяет легко разрезать и сдвигать в сторону лопаток фрагменты снега или льда с последующим их выбрасыванием через раструб. Наличие на корпусе отогнутого вниз козырька предотвращает выбрасывание из полости корпуса в процессе работы снегоуборщика посторонних предметов (мусора, камней, кусков льда). Это позволяет предотвратить возможность травмирования как персонала снегоуборщика, так и посторонних лиц. Снижению травматизма также способствует наличие рукоятки на передней части корпуса, которая, кроме облегчения переноски снегоуборщика, исключает возможность попадания частей тела в зону действия инструментов ротора.
Все вращающиеся части снегоуборщика закрыты кожухами, которые надежно защищают работающего от попадания в них, а также от посторонних предметов (камней, грязи и пр.).
Выполнение механизма вращения ротора в виде кинематически объединенных ременной и цепной передач, каждая из которых размещена в своем кожухе, закрепленном на корпусе, облегчает монтажно-демонтажные работы, регулировку ременной и цепной передач, а также их обслуживание и ремонт.