УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ РАСХОДА ПОТОКА ПРОТИВОГОЛОЛЕДНЫХ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ

Полезная модель относится к конструктивным элементам бункеров-кузовов, монтируемых на коммунальных дорожных машинах, которые используют для поддержания сцепных свойств дорожных покрытий в зимнее время. В частности техническое решение относится к устройствам для регулирования расхода потока противогололедных сыпучих материалов (ПГМ) из бункеров-кузовов, которые подают на разбрасыватель.
Из «Уровня техники» известна шиберная заслонка, выполненная с возможностью ее монтажа над дисковым метателем сыпучих материалов и обеспечивающая возможность дозированной подачи ПГМ и регулирования толщины слоя материала, подаваемого транспортером на дисковый метатель (см. Патент РФ №28130 U1, опубл. 10.03.2003).
Кроме того, из «Уровня техники» известна шиберная заслонка, которая предназначена для регулирования расхода сыпучего противогололедного материала путем задания толщины слоя последнего на конвейере. Шиберная заслонка представляет собой металлическую планку, расположенную поперек конвейера и выполненную с возможностью перемещения по вертикали и, соответственно, жесткой фиксации выбранного положения над конвейером (см. Патент РФ №147415 U1, опубл. 10.11.2014).
Техническая проблема заключается в том, что известные устройства для регулирования расхода потока противогололедных сыпучих материалов подлежат эксплуатации в основном в зимнее время. При этом противогололедные материалы в бункере могут слеживаться, замерзать и образовывать достаточно твердые комки и глыбки. Кроме того, в бункер достаточно часто попадают иные вещества, материалы и предметы, в частности, лед, камни, щебенка и т.п. Взаимодействие известных из уровня техники шиберных заслонок с указанными объектами в большинстве случаев приводит к их заклиниванию и даже повреждению конструктивных элементов.
Задачей настоящей полезной модели является устранение вышесказанных недостатков.
Технический результат заключается в повышении надежности работы заявленного устройства, обусловленной исключением заклинивания устройства для регулирования расхода в процессе подачи конвейером ПГМ на разбрасыватель и низкой вероятностью повреждения конструктивных элементов устройства при возможном механическом воздействии на него со стороны посторонних объектов и смерзшегося в комки и глыбки ПГМ.
Технический результат обеспечивается тем, что устройство для регулирования расхода потока противогололедных сыпучих материалов включает привод и затвор. При этом затвор выполнен с возможностью вращения и включает корпус, пластину и демпфирующий элемент, посредством которого закреплены в затворе корпус и пластина. Пластина имеет кромку, обеспечивающую возможность размельчения комков противогололедных сыпучих материалов.
В соответствии с частными случаями выполнения, устройство имеет следующие конструктивные особенности.
Устройство для регулирования расхода потока противогололедных сыпучих материалов дополнительно содержит кронштейн и ось, обеспечивающую возможность вращения относительно нее затвора, а демпфирующий элемент одной своей стороной одновременно соединен с корпусом и пластиной. Кроме того, корпус посредством оси подвижно прикреплен к кронштейну с расположением и перемещением под ним затвора.
Пластина имеет фигурную кромку, обеспечивающую возможность размельчения комков противогололедных сыпучих материалов. При этом эта фигурная кромка является противолежащей той кромке пластины, со стороны которой осуществлено крепление пластины к демпфирующему элементу.
Демпфирующий элемент выполнен из эластичного материала и прикреплен к корпусу и пластине посредством крепежного соединения, при этом к стороне демпфирующего элемента, которая противолежит той его стороне, непосредственно соединенной с пластиной и стенками корпуса, прикреплены металлические пластины с отверстиями, через которые и обеспечено крепежное соединение.
Корпус выполнен из замкнутого стального профиля, содержащего несущую полку, выполненную с возможностью установки на нее и прикрепления к ней демпфирующего элемента посредством крепежного соединения.
Все конструктивные элементы устройства, кроме демпфирующего элемента, изготовлены из стали, а также при изготовлении они были подвергнуты антикоррозийной обработке и имеют слой защитного покрытия на основе органических или неорганических материалов.
Заявленное устройство имеет ручной привод.
В соответствии с одним вариантом выполнения, устройство для регулирования расхода потока противогололедных сыпучих материалов содержит в качестве средства управления приводом выполненную с возможностью вращения рукоять, подвижно закрепленную над кронштейном. При этом привод включает винтовой механизм, содержащий регулировочную винтовую тягу, прикрепленную к выполненной с возможностью вращения рукояти, и кулисный механизм, включающий поворотный рычаг, который одним своим концом жестко соединен с корпусом затвора, а другим своим концом соединен с винтовым механизмом.
В соответствии с другим вариантом выполнения, устройство для регулирования расхода потока противогололедных сыпучих материалов содержит в качестве средства управления приводом подвижно закрепленную над кронштейном рукоять. При этом привод содержит регулировочную тягу, к верхнему концу которой прикреплена рукоять, и поворотный рычаг, который одним своим концом жестко соединен с корпусом затвора, а другим своим концом подвижно соединен с регулировочной тягой. Кроме того, кронштейн выполнен с парой проушин и отверстием, которое обеспечивает возможность прохождения через него регулировочной тяги. По длине регулировочной тяги выполнен ряд сквозных отверстий, обеспечивающих возможность одновременного прохождения через одно из них и пару проушин стопора и его фиксации посредством шплинта.
Заявленное устройство для регулирования расхода потока противогололедных сыпучих материалов имеет высокую надежность при эксплуатации в зимнее время. При этом снижается вероятность заклинивания устройства для регулирования расхода потока противогололедных сыпучих материалов в процессе подачи конвейером ПГМ на разбрасыватель и повреждения его конструктивных элементов при возможных механических воздействиях со стороны посторонних объектов (случайно попавших в бункер камней, щебня, льда и т.д.) и смерзшегося в комки и глыбки ПГМ. Это обусловлено тем, что затвор выполнен составным и содержит последовательно соединенные друг с другом корпус, демпфирующий элемент и пластину с режущей кромкой, обеспечивающей возможность размельчения комков противогололедных сыпучих материалов. В конструкции устройства посредством демпфирующего элемента закреплены в затворе корпус и пластина. Это связано с тем, что демпфирующий элемент обеспечивает снижение колебательных и ударных нагрузок, предотвращая повреждение затвора. Если комки и глыбки и иные объекты (камни, лед и т.п.) не будут размельчены кромкой пластины, демпфирующий элемент упруго деформируется путем сжатия. В этом случае не произойдет заклинивания устройства, то есть подача материалов к разбрасывателю не будет прекращена.
Сущность полезной модели поясняется следующими иллюстрациями:
фиг. 1 - изображение в изометрической проекции устройства для регулирования расхода потока противогололедных сыпучих материалов, в соответствии с первым частным случаем его выполнения;
фиг. 2 - изображение в изометрической проекции устройства для регулирования расхода потока противогололедных сыпучих материалов, в соответствии со вторым частным случаем его выполнения.
В соответствии с частными случаями выполнения, предусмотрены варианты устройства для регулирования расхода потока противогололедных сыпучих материалов с особенностями конструкции приводов.
Согласно одному частному случаю осуществления (см. фиг. 1), устройство для регулирования расхода потока противогололедных сыпучих материалов включает привод 1, затвор 2 и ось 3, закрепленную посредством проушин. Затвор 2 выполнен с возможностью вращения относительно оси 3. Кроме того, устройство включает кронштейн 4, с помощью которого заявленное устройство фиксируют относительно бункера и конвейера, а также оно содержит корпус 5, концевую пластину 6 и демпфирующий элемент 7, посредством которого закреплены в затворе 2 корпус 5 и пластина 6. При этом пластина 6 имеет кромку, обеспечивающую возможность размельчения комков противогололедных сыпучих материалов.
Демпфирующий элемент 7 выполнен с формообразованием на основе параллелепипеда из упругодеформируемого эластичного материала (в частности, из резины, силикона, полиуретана и т.п.) толщиной не менее 20 мм и прикреплен к корпусу 5 и пластине 6 посредством крепежного соединения. В заявленном устройстве для соединения конструктивных элементов друг с другом (для обеспечения крепежного соединения) могут быть использованы любые подходящие крепежные изделия (болты, гайки, заклепки и т.п.). На иллюстрациях (фиг. 1 и фиг. 2) представлен только частный случай в виде болтового соединения 8.
Демпфирующий элемент 7 одной своей стороной одновременно соединен с корпусом 5 и пластиной 6. К стороне демпфирующего элемента 7, которая противолежит той его стороне, непосредственно соединенной с пластиной 6 и стенками корпуса 5, прикреплены металлические пластины 9 с отверстиями, через которые и обеспечено крепежное соединение.
Корпус 5 выполнен из замкнутого стального профиля, содержащего несущую полку, выполненную с возможностью установки на нее и прикрепления к ней демпфирующего элемента 7 посредством болтового соединения 8. Кроме того, корпус 5 посредством оси 3 подвижно прикреплен к кронштейну 4 с расположением и перемещением под ним затвора 2.
Пластина 6 имеет фигурную кромку (зубчатая кромка, отдельные режущие выступы, зубья), обеспечивающую возможность размельчения комков противогололедных сыпучих материалов, при этом эта фигурная кромка является противолежащей той кромке пластины 6, со стороны которой осуществлено крепление пластины к демпфирующему элементу 7. Фигурной кромка пластины 6 выполнена для того, чтобы перемещаемый по конвейеру ПГМ, который замерзает и «слеживается» под давлением основной массы ПГМ в бункере с образованием комков и глыбок, подвергался размельчению на более мелкие фракции (чтобы избежать попадания в разбрасыватель крупных спрессованных фракций ПГМ). При попадании в затвор 2 устройства для регулирования расхода более твердых компонентов ПГМ (возможно попадание щебня, камней, льда при загрузке ПГМ в бункер), которые не были измельчены на мелкие фракции с помощью пластины 6, происходит их прохождение под затвором 2 посредством упругой деформации демпфирующего элемента 7 и увеличение зазора между затвором 2 и лентой конвейера. Демпфирующий элемент 7 препятствует заклиниванию механизма подачи ПГМ при попадании в него крупных включений (камень, лед и т.п.) и, соответственно, увеличивает надежность в эксплуатации и повышает срок службы заявленного устройства и всего оборудования в целом.
Все конструктивные элементы заявленного устройства, кроме демпфирующего элемента, изготавливают из стали (в частности, из транспортных, конструкционных, углеродистых, низкоуглеродистых сталей), например, из стали марки 09Г2С с толщиной стенки не менее 4 мм. В предпочтительных вариантах осуществления полезной модели кронштейн 4 и пластина 6 изготовлены из конструкционной стали (например: марки 09Г2С) с толщиной стенки, равной 6 мм. Все конструктивные элементы устройства, кроме демпфирующего элемента 7, при изготовлении были подвергнуты антикоррозийной обработке и имеют слой защитного покрытия на основе органических или неорганических материалов, в частности лакокрасочных материалов, металлов и сплавов (получение защитного слоя с помощью цинкования, путем покрытия порошковой композицией и т.п.). Обработанные детали заявленного устройства не подвержены коррозии, и, соответственно, имеют более долгий срок эксплуатации в агрессивных средах (соль, ПГС и т.п.).
Устройство для регулирования расхода потока противогололедных сыпучих материалов содержит в качестве средства управления приводом выполненную с возможностью вращения рукоять 10, подвижно закрепленную над кронштейном 4. Бункер, как правило, имеет смотровое окно, позволяющее контролировать положение затвора 2 и корректировать его с помощью вращения рукояти 10. Крышка смотрового окна установлена на петлях и фиксируется защелками.
Привод 1, в соответствии с первым частным случаем выполнения полезной модели, включает винтовой механизм 11, содержащий регулировочную винтовую тягу в виде стержня с резьбой, прикрепленного к выполненной с возможностью вращения рукояти 10 (вращающийся штурвал), и кулисный механизм 12, включающий поворотный рычаг 13, который одним своим концом жестко соединен с корпусом затвора 5, а другим своим концом соединен с винтовым механизмом. Принцип соединения одного из концов рычага 13 с винтовым механизмом заключается в том, что стержень с резьбой (винтовая тяга) нижним концом закреплен во втулке, которая обеспечивает возможность его вращения относительно нее, а втулка через палец и проушину сверху прикреплена к рычагу 13. В соответствии с этим случаем выполнения полезной модели, кронштейн 4 содержит отверстие, обеспечивающее возможность фиксации корпуса, включающего закрепленный в нем и выступающий из него над кронштейном 4 втулочный узел винтового механизма 11, выполненный внутри с резьбой, обеспечивающей осевое перемещение винтовой тяги. Рукоять 10 закреплена над втулочным узлом с помощью поворотной втулки и фиксирующих болтов. Такой принцип монтажа обеспечивает только вращение рукояти 10, это приводит к тому, что винтовая тяга перемещается в вертикальном направлении и оказывает воздействие на рычаг 13 для изменения положения затвора 2 (его вращения относительно оси 3).
Согласно другому частному случаю осуществления полезной модели (см. фиг. 2), устройство для регулирования расхода потока противогололедных сыпучих материалов включает привод 1, затвор 2 и ось 3, закрепленную посредством проушин. При этом затвор 2 выполнен с возможностью вращения, вокруг оси 3. Кроме того, устройство включает кронштейн 4, корпус 5, концевую пластину 6 и демпфирующий элемент 7, который является средней частью в затворе 2, одновременно соединенной с корпусом 5 и пластиной 6. При этом пластина 6 имеет кромку, обеспечивающую возможность размельчения комков противогололедных сыпучих материалов.
Демпфирующий элемент 7 выполнен с формообразование на основе параллелепипеда из упругодеформируемого эластичного материала (в частности, из резины, силикона, полиуретана и т.п.) толщиной не менее 20 мм и прикреплен к корпусу 5 и пластине 6 посредством болтового соединения 8. Демпфирующий элемент 7 одной своей стороной одновременно соединен с корпусом 5 и пластиной 6. При этом к стороне демпфирующего элемента 7, которая противолежит той его стороне, непосредственно соединенной с пластиной 6 и стенками корпуса 5, прикреплены металлические пластины 9 с отверстиями, через которые и обеспечено болтовое соединение 8. Металлические пластины 9 по любому варианту осуществления устройства выполняют функцию крепежных элементов и усиливают конструкцию.
Корпус 5 посредством оси 3 подвижно прикреплен к кронштейну 4 с расположением и перемещением под ним затвора 2. При этом корпус 5 выполнен из замкнутого стального профиля, содержащего несущую полку, выполненную с возможностью установки на нее и прикрепления к ней демпфирующего элемента 7 посредством болтового соединения 8.
Пластина 6 имеет фигурную кромку (например: зубчатую кромку), обеспечивающую возможность размельчения комков противогололедных сыпучих материалов, при этом эта зубчатая кромка является противолежащей той кромке пластины 6, со стороны которой осуществлено крепление пластины 6 к демпфирующему элементу 7. Фигурной кромка пластины 6 выполнена для того, чтобы перемещаемый по конвейеру ПГМ подвергался размельчению на более мелкие фракции для исключения попадания в разбрасыватель крупных спрессованных фракций ПГМ. При попадании в устройство для регулирования расхода более твердых компонентов ПГМ (возможно попадание щебня, камней, льда при загрузке ПГМ в бункер), которые не были измельчены с помощью пластины 6 с фигурной кромкой, обеспечивается их прохождение под затвором 2 с упругой деформацией демпфирующего элемента 7 и увеличением зазора между затвором 2 и лентой конвейера. Демпфирующий элемент 7 препятствует заклиниванию механизма подачи ПГМ при попадании в него крупных включений (камень, лед и т.п.) и, соответственно, увеличивает срок службы заявленного устройства и всего оборудования в целом.
Все конструктивные элементы заявленного устройства, кроме демпфирующего элемента, изготавливают из конструкционной стали, например, из стали марки 09Г2С с толщиной стенки не менее 4 мм. В предпочтительных вариантах осуществления полезной модели кронштейн 4 и пластина 6 изготовлены из стали марки 09Г2С с толщиной стенки, равной 6 мм. Все конструктивные элементы устройства, кроме демпфирующего элемента, при их изготовлении были подвергнуты гальваническому цинкованию. Оцинкованные детали заявленного устройства не подвержены коррозии, и, соответственно, имеют более долгий срок эксплуатации в агрессивных средах (соль, ПГС и т.п.).
Устройство для регулирования расхода потока противогололедных сыпучих материалов содержит в качестве средства управления приводом 1 подвижно закрепленную над кронштейном 4 рукоять 14, выполненную с возможностью перемещения в вертикальном направлении. Привод, в соответствии со вторым частным случаем осуществления полезной модели, содержит регулировочную тягу 15, к верхнему концу которой прикреплена рукоять 14, и поворотный рычаг 13, который одним своим концом жестко соединен с корпусом затвора 5, а другим своим концом подвижно соединен с регулировочной тягой 15. Кронштейн 4 выполнен с парой проушин 16 и отверстием 17. При этом проушины 16 закреплены параллельно друг другу около краев отверстия 17, которое обеспечивает возможность прохождения через него регулировочной тяги 15. По длине регулировочной тяги 15 выполнен ряд сквозных отверстий 18, обеспечивающих возможность одновременного прохождения через одно из них и пару проушин 16 стопора 19 и его фиксации посредством шплинта 20 с внешней стороны (не со стороны, обращенной к отверстию 17) одной из проушин 16. В соответствии с частным случаем осуществления полезной модели, ряд сквозных отверстий 18 включает четыре отверстия. Регулировка расхода потока противогололедных сыпучих материалов осуществляется с помощью перестановки и закрепления стопора 19 по этим четырем отверстиям регулировочной тяги 15. Каждое отверстие 18, выполненное в регулировочной тяге 15, позволяет обеспечить определенную толщину слоя ПГМ на конвейере посредством корректировки положения затвора 2 относительно оси 3 и кронштейна 4 с помощью привода 1 и рукояти 14.
Устройство в соответствии с частными случаями выполнения полезной модели функционирует следующим образом.
Пример 1
Сыпучий ПГМ засыпают в бункер, установленный на транспортном шасси, через верхнее загрузочное пространство, оснащенное металлическими сварными решетками, предназначенными для защиты от попадания крупных частей сыпучих материалов в бункер и иных объектов. Далее, противогололедный материал проходит по ленточному конвейеру, который приводят в движение с помощью гидравлического мотора. Перемещаемая ленточным конвейером к заднему свесу самоходного транспортного средства масса загруженного сыпучего противогололедного материала нормируется по высоте затвора 2 и размельчается. Затем осуществляют подачу ПГМ на разбрасыватель. Устройство для регулирования расхода потока ПГМ смонтировано в задней части бункера и содержит привод 1, выполненный с возможностью поворота затвор 2 и ось 3, закрепленную посредством проушин. Также устройство включает кронштейн 4, корпус 5, концевую пластину 6 и демпфирующий элемент 7, выполненный из резины, толщиной 20 мм. При этом пластина 6 с помощью кромки осуществляет размельчение комков противогололедных сыпучих материалов, перемещаемых транспортером. Управление приводом устройства для регулирования расхода потока ПГМ, включающим винтовой механизм 11 и кулисный механизм 12, осуществляют до распределения ПГМ по проезжей части дороги с помощью вращающейся рукояти 10. Бункер имеет смотровое окно, позволяющее контролировать положение затвора 2 и корректировать его с помощью вращения рукояти 10. Крышка смотрового окна установлена на петлях и фиксируется защелками. Такой принцип регулировки позволяет более точно выставить положение затвора 2, выкручивая или закручивая винтовую регулировочную тягу.
Перед подачей в разбрасыватель сыпучие противогололедные материалы смачивают с помощью системы для увлажнения, емкости которой установлены по обеим сторонам бункера. Разбрасывающий диск разбрасывателя приводится в действие гидравлическим приводом. На основании разбрасывающего диска увлажненные противогололедные сыпучие материалы распределяются между лопастями и за счет центробежных сил выбрасывается на обрабатываемую поверхность.
Пример 2
Устройство для регулирования расхода потока противогололедных сыпучих материалов, в соответствии со вторым частным вариантом осуществления полезной модели, устанавливают в машине для зимнего содержания дорожных покрытий, которая представляет собой транспортное средство, и включает бункер, оснащенный ленточным конвейером и разбрасывателем, пульт управления с дисплеем и средством звукового оповещения, датчик скорости транспортного средства, подключенный к пульту управления, и систему увлажнения сыпучего противогололедного материала. Бункер оснащен датчиком наличия в нем сыпучего противогололедного материала, электрически связанным с пультом управления. Сыпучий ПГМ засыпают в бункер, установленный на транспортном шасси, через верхнее загрузочное пространство, оснащенное металлическими сварными решетками для защиты от попадания крупных частей сыпучих материалов в бункер и иных объектов. Далее, противогололедный материал проходит по ленточному конвейеру, который приводится в движение с помощью гидравлического мотора. Перемещаемая ленточным конвейером к заднему свесу самоходного транспортного средства масса загруженного сыпучего противогололедного материала нормируется по высоте затвора 2 и размельчается фигурной кромкой пластины 6 (выступами с заостренным краем). Затем осуществляют подачу ПГМ на разбрасыватель. Устройство для регулирования расхода потока ПГМ смонтировано в задней части бункера и содержит привод 1, выполненный с возможностью поворота затвор 2 и ось 3, закрепленную посредством проушин. Устройство дополнительно включает кронштейн 4 с выполненным в нем отверстием 17 и закрепленными параллельно друг другу на верхней его поверхности около краев отверстия 17 проушинами 16, а также оно содержит корпус 5, концевую пластину 6 и демпфирующий элемент 7, изготовленный из полиуретана, толщиной 21 мм.
Управление приводом устройства для регулирования расхода потока ПГМ, включающим регулировочную тягу 15 и поворотный рычаг 13, осуществляют до распределения ПГМ по проезжей части с помощью рукояти 14, закрепленной на верхнем конце регулировочной тяги 15. По длине регулировочной тяги 15 выполнен ряд из четырех сквозных отверстий 18. Для изменения положения затвора 2 вытягивают вверх или опускают вниз тягу 15 с помощью рукояти 14, совмещают отверстие 18 с отверстиями проушин 16, пропускают через отверстия стопор 19 и фиксируют его шплинтом 20. Каждое отверстие 18, выполненное в регулировочной тяге 15, позволяет обеспечить определенную толщину слоя ПГМ на конвейере посредством корректировки положения затвора 2 относительно оси 3 и кронштейна 4. Нормы расхода ПГМ для устройства для регулирования расхода потока ПГМ приведены в Таблице 2, в которой под формулировкой «Положение затвора 1, 2, 3, 4» следует понимать положение с фиксацией стопора 19 в отверстии 18 регулировочной тяги 15 с соответствующим порядковым номером (Положение затвора 1 соответствует фиксации стопора 19 в отверстии 1 и т.д.). Отсчет отверстий начинается с отверстия 18, ближайшего к рукояти 14.
Перед подачей в разбрасыватель сыпучие противогололедные материалы смачивают с помощью системы для увлажнения, емкости которой установлены по обеим сторонам бункера. Разбрасывающий диск разбрасывателя приводится в действие гидравлическим приводом. На основании разбрасывающего диска увлажненные противогололедные сыпучие материалы распределяются между лопастями и за счет центробежных сил выбрасываются на обрабатываемую поверхность.