СРЕДСТВО ДЛЯ СОПРЯЖЕНИЯ ГИДРОМОТОРА С ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ПОДМЕТАЛЬНОЙ ЩЕТКОЙ

Полезная модель относится к области коммунальной техники и может быть использована для создания устройств, оснащенных принудительно приводимой во вращение дорожной цилиндрической подметальной щеткой, предназначенных для очистки поверхности дорог, взлетно-посадочных полос аэродромов, дворов, тротуаров, городских и привокзальных площадей, набережных и т.п. инженерных сооружений с твердым покрытием.
Из уровня техники известно средство для сопряжения гидромотора устройства коммунальной техники с подметающей щеткой [1]. Это средство представляет собой одноступенчатую цепную передачу, обеспечивающую передачу крутящего момента от приводного гидромотора на ось горизонтально позиционированной цилиндрической подметальной щетки.
Недостатком известного устройства является низкий ресурс, не превышающий время 200-230 часов работы. Это обусловлено жесткими условиями работы цилиндрической подметальной щетки, подверженной переменным динамическим механическим нагрузкам, вибрациям в широком спектре частот и ударам от динамического сопряжения с поверхность, имеющую, как правило, существенную морфологическую неоднородность.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявленному устройству является средство для сопряжения приводного гидромотора с цилиндрической подметальной щеткой [2], которое выполнена в виде втулки квадратного сечения с плоскими гранями. Соединение с подметальной цилиндрической щеткой обеспечивается посредством квадратного отверстия в торце вала упомянутой подметальной цилиндрической щетки.
Соединение с осью гидромотора осуществляется либо посредством шпоночного, либо посредством шлицевого соединения. Данное известное устройство принимается в качестве устройства-прототипа.
Недостатком известного устройства-прототипа является низкий ресурс работы, не превышающий время 400-450 часов работы. Это обстоятельство обусловлено наличием несоосности вала гидромотора с валом цилиндрической подметальной щетки, поскольку в процессе эксплуатации которой пятно контакта ворса с очищаемой поверхностью непрерывно (динамически) изменяется. Соответственно динамическому непостоянству размеру пятна контакта ворса цилиндрической подметальной щетки в процессе подметания происходит неконтролируемое изменение пространственного положения второго (свободного) торца упомянутой подметальной щетки. Из-за этого известное средство для сопряжения подвергается значительным попеременным механическим нагрузкам, вызывающих быстрый его износ (равно как и износ сопряженных элементов конструкции щетки) и последующее разрушение.
Задача, на решение которой направлена разработка патентуемого устройства, заключается в создании надежного в части наработки на отказ средства для сопряжения приводного гидромотора с цилиндрической подметальной щеткой, повышающего качество уборки коммунальной техникой, использующей цилиндрическую подметальную щетку, территории с макрорельефом поверхности покрытия.
Технический результат, ожидаемый от использования заявленной полезной модели, состоит в увеличении ресурса работы средства для сопряжения гидромотора с цилиндрической подметальной щеткой.
Заявленный технический результат достигается тем, что средство для сопряжения гидромотора с цилиндрической подметальной щеткой, характеризуется выполнением в виде четырехгранной втулки, при этом поверхность каждой грани между первым и вторым торцами четырехгранной втулки имеет в сечении форму сегмента прямого кругового цилиндра, а вдоль оси четырехгранной втулки между первым и вторым торцами выполнено сквозное цилиндрическое отверстие, снабженное продольным прямоугольным пазом для шпоночного соединения или для шлицевого соединения с валом приводного гидромотора.
Полезная модель иллюстрируется рисунками.
- на Фиг.1 схематично представлено изображение продольного сечения предлагаемого средства для сопряжения гидромотора с цилиндрической подметальной щеткой в варианте исполнения шпоночного соединения;
- на Фиг.2 схематично изображено продольное сечение зоны соединение приводного гидромотора с цилиндрической подметальной щеткой посредством предлагаемого средства для сопряжения;
- на Фиг.3 схематично изображено поперечное сечение зоны соединение приводного гидромотора с цилиндрической подметальной щеткой посредством предлагаемого средства для сопряжения;
- на Фиг.4 условно изображен вид с торца средства для сопряжения гидромотора с цилиндрической подметальной щеткой в варианте исполнения для шлицевого соединения (Фиг.4-а) и варианте исполнения для шпоночного соединения (Фиг.4-б).
Перечень позиций:
1. Средство для сопряжения гидромотора с цилиндрической подметальной щеткой:
1.1. Сквозное цилиндрическое отверстие.
1.2. Узел соединения:
1.2.1. Шпоночное соединение.
1.2.2. Шлицевое соединение.
1.3. Первый торец средства для сопряжения гидромотора с цилиндрической подметальной щеткой.
1.4. Второй торец средства для сопряжения гидромотора с цилиндрической подметальной щеткой.
1.5. Сегмент прямого кругового цилиндра.
2. Гидромотор.
2.1. Вал гидромотора.
3. Цилиндрическая подметальная щетка:
3.1. Вал цилидрической подметальной щетки.
3.2. Ворс цилиндрической подметальной щетки.
3.3. Обечайка для крепления ворса.
4. Шпонка.
Средство для сопряжения гидромотора с цилиндрической подметальной щеткой 1 (Фиг.1-Фиг.4) представляет собой четырехгранную втулку со сквозным цилиндрическим отверстием 1.1 (Фиг.1 и Фиг.4), снабженную узлом соединения 1.2 (Фиг.1 и Фиг.4). В упомянутой втулке между первым 1.3 (Фиг.1) и вторым 1.4 (Фиг.1) ее торцами поверхность каждой грани имеет в продольном сечении форму сегмента прямого кругового цилиндра 1.5 (Фиг.1). Предлагаемое устройство 1 (Фиг.2) посредством узла соединения 1.2 (Фиг.1) жестко закреплено на валу 2.1. (Фиг.2 и Фиг.3) гидромотора 2 (Фиг.2) и свободно введено в четырехгранное отверстие в валу цилиндрической подметальной щетки 3.1 (Фиг.2), вокруг которого размещен ворс 3.2 (Фиг.2 и Фиг.3), закрепленный на обечайке для крепления ворса 3.3 (Фиг.2 и Фиг.3) цилиндрической подметальной щетки.
Использование предложенного устройства раскрывается в ниже представленных примерах.
Пример №1.
Использовалась дорожная машина ЭД-405 с горизонтально позиционированной над поверхностью подметальной щеткой диаметром по ворсу 600 мм. В качестве материала ворса 3.2 (Фиг.2 и Фиг.3) применен полипропилен. Ширина обрабатываемой цилиндрической подметальной щеткой полосы дорожного покрытия по размеру ее вала 3.1 (Фиг.2) составляла величину 2,8 метра. Четырехгранная втулка размером 52×52 мм средства для сопряжения гидромотора с описанной выше цилиндрической подметальной щеткой 1 (Фиг.1) изготавливалась, как и устройство-прототип, из высокопрочной стали 40Х. При длине четырехгранной втулки 60 мм радиус образующего его грани прямого кругового цилиндра составил 102 мм. Сквозное цилиндрическое отверстие 1.1 (Фиг.1.1.) четырехгранной втулки диаметром 32 мм было оснащено шпоночным 1.2.1 (Фиг.4-б) узлом соединения 1.2 (Фиг.), позволяющим жестко скрепить вал гидромотора 2.1 (Фиг.3) со средством для сопряжения гидромотора с цилиндрической подметальной щеткой 1 (Фиг.3) посредством шпонки 4 (Фиг.3). При этом габариты упомянутой шпонки 4 (Фиг.3) в поперечном сечении имели значение 10×10 мм.
Очистки от мусора подвергалась загородная трасса II категории курортного южного района протяженностью 12,3 км. Скорость передвижения дорожной машины ЭД-405 по ней составляла в среднем 6 км/час. Таким образом, время на ежедневную очистку одной полосы движения упомянутой трассы с твердым покрытием (3-х летный асфальтобетон) составляло примерно 4 часа. Отказ цилиндрической подметальной щетки используемой дорожной машины ЭД-405 по причине поломки предлагаемого средства сопряжения гидромотора с ней наступил через 1180 часов работы на указанной выше загородной трассе.
Сопоставительные испытания с применением для целей сопряжения гидромотора и цилиндрической подметальной щеткой устройства-прототипа привели к отказу работы цилиндрической подметальной щетки на той же трассе по причине поломки средства сопряжения уже через 437 часов.
Таким образом, конструкция предлагаемого устройства в разы увеличивает ресурс работы средства для сопряжения гидромотора с цилиндрической подметальной щеткой, что дает основание утверждать о достижении заявленного технического результата.
Пример №2.
Использовалась дорожная машина ЭД-405 с горизонтально позиционированной над поверхностью подметальной щеткой диаметром по ворсу 600 мм. В качестве материала ворса 3.2 (Фиг.2 и Фиг.3) применили полипропилен. Ширина обрабатываемой цилиндрической подметальной щеткой полосы дорожного покрытия по размеру ее вала 3.1 (Фиг.2) составляла величину 2,8 метра. Четырехгранная втулка размером 52×52 мм средства для сопряжения гидромотора с описанной выше цилиндрической подметальной щеткой 1 (Фиг.1) изготавливалась, как и устройство-прототип, из высокопрочной стали 40Х. При длине четырехгранной втулки 60 мм радиус образующего его грани прямого кругового цилиндра составил 102 мм. Сквозное цилиндрическое отверстие 1.1 (Фиг.1.1.) четырехгранной втулки диаметром 32 мм было оснащено шлицевым (в количестве 6 шлицов) 1.2.2 (Фиг.4-а) узлом соединения 1.2 (Фиг.), позволяющим жестко скрепить вал гидромотора 2.1 (Фиг.3) со средством для сопряжения гидромотора 2 (Фиг.2) с цилиндрической подметальной щеткой.
Очистки от мусора подвергалась шоссе приморского курорта протяженностью 8,5 км. Скорость передвижения дорожной машины ЭД-405 по ней составляла в среднем 5 км/час. Таким образом, время на ежедневную очистку одной полосы движения упомянутой трассы с твердым покрытием (новый асфальтобетон) составляло чуть больше 3 часов. Отказ цилиндрической подметальной щетки используемой дорожной машины ЭД-405 по причине поломки предлагаемого средства сопряжения гидромотора с ней наступил через 1645 часов работы на указанном выше шоссе.
Сопоставительные испытания с применением для целей сопряжения гидромотора и цилиндрической подметальной щеткой устройства-прототипа привели к отказу работы цилиндрической подметальной щетки на том же шоссе по причине поломки средства сопряжения уже через 482 часа.
Таким образом, предлагаемое устройство обладает в разы (относительно прототипа) большим ресурсом работы, что дает основание утверждать о безусловном достижении заявленного технического результата.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ
1. «Щетка дорожная», на сайте компании «Промсорс», www.promsors.ru
2. «Дорожная машина ЭД-405 с подметальной щеткой», на сайте компании ООО «Меркатор Холдинг», www.merkatorgroup.ru (прототип)