САМОСВАЛЬНЫЙ КУЗОВ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА
VEHICLE DUMPER BODY

Изобретение относится к самосвальным транспортным средствам для перевозки и механизированной разгрузки сыпучих материалов и более эффективная область его применения при перевозке и разгрузке влажных, слеживающихся, примерзающих материалов (снег, песок, мелкий щебень, глина и пр.).
Известно устройство для облегчения разгрузки самосвала (патент RU №2218282, кл. В60Р 1/04) путем создания удара об кузов посредством груза, причем груз соединен с пружинами, которые срабатывают при поднятом кузове самосвала.
Недостатком данного устройства является шум при ударах, наличие деформаций в местах удара, и чтобы вызвать колебание кузова необходимо создать удар большой силы, что не безопасно при поднятом кузове. Примерзшие частицы сыпучего материала к металлическому дну кузова от удара не смогут ссыпаться. Кроме этого груз уменьшает полезную нагрузку автосамосвала.
Известно также самосвальное транспортное средство для перевозки сыпучих грузов (а.с. №709421, кл. В0Р 1/28), которое снабжено гибким надувным покрытием и при разгрузке (кузов поднят) подается сжатый воздух или газ, которые, поднимаясь, взламывают смерзшийся или слежавшийся груз, сообщая ему движение.
Данная конструкция пригодна для поперечной разгрузки сыпучего материала (подъем кузова параллельно продольной оси транспортного средства), т.е. разгрузка на сторону. Равномерность поднятия кузова с помощью надувания камеры под ним зависит от распределения материала в кузове.
Такой принцип поднятия на практике не используется, т.е. он не имеет практического применения.
Также известно устройство для разгрузки сыпучих материалов из транспортной емкости (патент RU №2087344, кл. В60Р 1/00), содержащее скребок в кузове, который имеет возможность перемещаться вдоль кузова посредством винтовой пары. При перемещении скребка по дну кузова происходит механическое разрушение связей груза с днищем кузова, за счет чего достигается активизация выгрузки и более полная разгрузка кузова.
Недостатками устройства являются возможность примерзания скребка к металлическим элементам кузова и смерзание с сыпучим материалом. Для привода скребка в движение требуются большие мощности. При движении скребка в обратном направлении происходит торможение сыпучего материала.
Известно устройство для разгрузки транспортных средств от влажных липких материалов (патент RU №2025326, кл. В60Р 1/00, В60Р 1/28) посредством пропускания тока через липкий материал и с последующим выделением влаги, что приводит к снижению коэффициента скольжения. Данное устройство имеет ограниченную область применения (только для липких материалов). Требует большого расхода электроэнергии для нагревания материала, небезопасная конструкция.
Наиболее близким техническим решением является устройство для разгрузки самосвального кузова (авт. свид. SU №1687477 А1, кл В60Р 1/28), отличающиеся тем, что кузов имеет гофрированную опорную поверхность, на которой уложено гибкое покрытие. При поднятии кузова и откидывании бокового борта происходит стягивание гибкого покрытия относительно гофрированной поверхности, при этом кромки гибкого покрытия жестко закреплены к откидным бортам кузова.
К недостаткам известного устройства можно отнести следующие: выступы гофрированного листа (опорная поверхность кузова) и вдавленное под весом груза при загрузке в гофры гибкое покрытие являются тормозом при разгрузке сыпучего материала - поверхность имеет большие неровности. Откидывающийся борт кузова не сможет вытянуть гибкое покрытие (массы борта недостаточно для этого, т.к. масса груза в несколько раз больше массы борта). На фиг. 3 известного решения показана схема с неровностями скользящей поверхности дна кузова самосвала. Примерзание гибкого покрытия к гофрированному дну имеет место, кроме этого сыпучий материал также примерзает к поверхности гибкого покрытия (участок АВ и другие участки, см. описание).
Для того чтобы полуволна распрямилась в гибком покрытии необходимо, чтобы материал гибкого покрытия был очень упругим и эта упругость должна преодолеть силы от массы груза.
Задачей изобретения является повышение эффективности разгрузки самосвала при перевозке различных сыпучих материалов с разной влажностью и температурой.
Технический результат достигается тем, что в кузове автосамосвала передний борт кузова снабжен роликом с рулоном полиэтиленовой пленкой, опирающийся на две подшипниковые опоры, причем один конец вала ролика снабжен храповым механизмом с двумя зубчатыми колесами с противоположным расположением зубьев, а упор одного зубчатого колеса снабжен ручкой с гибким фиксатором, при этом ролик имеет дугообразное ограничение с откидной крышкой. Боковые борта снабжены полиэтиленовой пленкой по всей высоте, установленной на крючках, расположенных в верхней части бокового борта снаружи, а в нижней части - внутри, при этом полиэтиленовая пленка ролика полностью накрывает дно кузова и внутреннюю сторону переднего борта и может иметь ослабления в поперечном направлении, расположенные с шагом равным длине кузова транспортного средства.
Сущность предложенного технического решения объясняется чертежами, где на фиг. 1 и 2 представлена схема предлагаемого самосвального кузова транспортного средства (профиль – фиг. 1 и вид сверху фиг. 2); на фиг. 3 схематический размер А-А на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез Б-Б по оси ролика фиг. 1; на фиг. 5 - сечение В-В фиг. 2 и на фиг. 6 - вид Д фиг. 2.
Самосвальный кузов транспортного средства состоит из боковых бортов 1 и 2, заднего борта 3, переднего борта 4 с кронштейном 5, дна 6 и механизма подъема кузова 7. В верхней части переднего борта 4 на кронштейне 5 установлен ролик 8 с боковыми фланцами и с полиэтиленовой пленкой 9 на подшипниковых опорах 10, причем один конец вала ролика снабжен храповым механизмом 11 с ручным управлением. Храповый механизм 11 выполнен из двух зубчатых колес 12 и 13, и с подпружиненными упорами 14 и 15, причем упор 15 имеет ручку 16 и гибкое фиксирующее устройство 17. Ролик 8, по всей длине имеет ограждение 18 с опрокидывающийся крышкой 19. Для поворота ролика 8 служит ручка 20.
Получение технического результата обеспечивается следующим образом. Перед погрузкой сыпучего материала в самосвальный кузов транспортного средства устанавливают на боковые борта 1 и 2 кузова на крючки полиэтиленовую пленку 21. Далее растормаживают ролик 8 посредством отвода упора 15 с помощью ручки 16, ручка при этом фиксируется гибкого устройства 17. Ролик 8 при этом может вращаться по часовой стрелке. Затем берут пленку 9 за конец и ее разматывают на длину самосвального кузова транспортного средства с учетом высоты переднего борта 4. Полиэтиленовая пленка 9 спускается вдоль переднего борта 4 и укладывается на дно 6 самосвального кузова транспортного средства и фиксируется на крючке. От обратного вращения ролика 8 предохраняют зубчатые колесо 13, зафиксированное упором 14. Когда уложенная пленка 9 снимается с фиксации ручка 16 и упор 15 стопорит второе зубчатое колесо 12. В таком положении ролик 8 зафиксирован. Самосвальный кузов транспортного средства готов к приему сыпучего материала. Загрузка материала в кузов производится одним из известным способом. При переезде транспортногосредства к месту выгрузки материала, подъема самосвального кузова на определенный угол производится механизмом 7.
Как показали экспериментальные исследования величина утла подъема кузова для разных сыпучих материалов (снег, песок, щебень и др.) при разной их влажности и температуре зависит от материала кузова. В качестве контактирующего материала кузова с перевозимым грузом 9 (снег, песок, мелкий щебень) был исследован:
- стальной лист (дно кузова и боковые стенки бортов),
- поликарбонат, покрывающий дно кузова,
- фанера и полиэтиленовая пленка.
Опыты проводились в зимнее время при температуре минус 10-12°C с использованием снега, песка, мелкого щебня [1].
На основе анализа экспериментальных данных было выявлено, что наименьший угол подъема кузова транспортного средства при разгрузке сыпучих материалов в зимнее время наблюдается при покрытии кузова полиэтиленовой пленкой (для снега угол находится в пределах 14-15,5°C для песка 40-42°; для мелкого щебня 31-33°). Если элементы кузова транспортного средства выполнены из стали, то для разгрузки сыпучего материала в зимнее время угол подъема кузова равняется:
- при выгрузке снега - 60-85°,
- песка - 62-65°,
- мелкого щебня - 35-37°.
На основании полученных данных и рекомендуется применить в качестве материала для скольжения сыпучих материалов при их разгрузке полиэтиленовую пленку.
Если в процессе работы пленка 9 порвалась, то проводится ее обрезание и разматывается из ролика 8 и устанавливается на дно кузова новый слой пленки 9.
Пленка 9 наматывается на ролик 8 с помощью ручки 20, при этом крышка 19 ограждения подымается, а упор 14 выходит из зацепления со звездочкой 12.
Пленка 9 может имеет ослабленные места по всей ширине с шагом, равным длине самосвального кузова транспортного средства, что позволяет при скольжении пленки с грузом по дну кузова обрываться и тем самым обеспечивать скольжение материала вместе с пленкой по дну кузова.
Изобретение на основании сравнения с прототипом соответствует критерию «новизна».
Анализ известных технических решений позволяет сделать вывод об отсутствии в них признаков, сходных с существующими отличительными заявленного объекта и признать изобретение соответствующим критерию «существенные отличия».
Предлагаемое техническое решение по сравнению с известными имеет следующие преимущества:
Повышается устойчивость транспортного средства с самосвальным кузовом при разгрузке сыпучих материалов, т.к. кузов подымается на небольшой угол, исключается примерзание, прилипание к дну кузова перевозимого сыпучего груза, снижается время на разгрузку, не требуется устройство специальных ровных площадок для разгрузки и сокращаются расстояния перевозок, т.к. при разгрузке высота подъема кузова незначительна, и устраивать приемные пункты снежно-ледяных образований можно в удобном, разрешенном экологическими службами месте.
Техническое решение промышленно применимо, не требуется для его реализации создания специальных технологий и сложных механизмов.
Литература
Гомонай М.В., Карамышева Е.А (ФГБОУ ВПО «Академия гражданской защиты МЧС России») «ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ УГЛА СКОЛЬЖЕНИЯ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ ПО ДНУ КУЗОВА АВТОСАМОСВАЛА В ЗИМНЕЕ ВРЕМЯ». Сб. материалов 6-й всероссийской научно-практической конференции «Надежность и долговечность машин и механизмов». Ивановская пожарно-спасательная Академия ГПС МЧС России, 16 апреля 2015 г.