УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ДОРОЖНЫХ ПОКРЫТИЙ ОТ НАЛЕДИ И СНЕГА
DEVICE FOR CLEANING ROAD SURFACES FROM ICING AND SNOW

Изобретение относится к машинам для скалывания льда и уплотненного снега с дорог и дорожных покрытий.
Известен скалыватель уплотненного снега и льда с дорожных покрытий [SU 1523620 А1, МПК4 Е01Н 5/12, опубл. 23.11.1989], содержащий базовое шасси с рамой, рабочий орган, закрепленный на навеске, которая связана с рамой. Основной рычаг с возможностью поворота в вертикальной плоскости. Рабочий орган содержит основной рычаг, присоединенный к навеске с возможностью поворота в вертикальной плоскости гидроцилиндром, между двумя упругими оболочками корпуса основного вибровозбудителя. К рычагу шарнирно с возможностью поворота в вертикальной плоскости присоединен дополнительный рычаг, несущий на своем свободном конце режущий инструмент. Рычаг установлен между двумя упругими оболочками корпуса дополнительного вибровозбудителя. Оба вибровозбудителя соединены с гидропульсатором. Гидроцилиндром опускают рабочий орган на очищаемую поверхность. Вибровозбудители создают колебания, которые передаются через основной и дополнительный рычаги режущему инструменту, который совершает движение в плоскости, траектория которой определяется положением рычагов и длинной.
Известно устройство для скалывания снежно-ледяной корки с дорожных покрытий [RU 2465394 С1, МПК Е01Н 5/12 (2006.01), опубл. 27.10.2012], содержащее раму с опорами, гидромоторы, скребок, рабочий орган со скалывающими элементами, шнеки с пружинным устройством их натяжения и регулировочным механизмом для прорезания канавок в снежно-ледяной корке, в которые затем заезжают опорные колеса. Глубина прорезания шнеками канавок в зависимости от толщины скалываемого льда регулируется регулировочным механизмом.
Известно устройство для скалывания льда и уплотненного снега [RU 2143028 С1, МПК Е01Н 5/12 (1995.01), опубл. 20.12.1999], выбранное в качестве прототипа, содержащее установленный на раме рабочий орган в виде по меньшей мере одного колеса-катка, снабженного жесткими гребнями и свободно с возможностью вращения смонтированного на консоли. Рабочий орган имеет привод вращения в горизонтальной плоскости. Рама сцеплена с самоходным транспортным средством и несет балластный груз, смонтированный с возможностью перемещения вдоль рамы для регулировки давления рабочего органа на дорожное покрытие. Рабочий орган может содержать четыре колеса-катка, соответственно смонтированные на четырех объединенных в крестовину консолях. Каждая консоль снабжена несущей колесо-каток принудительно поворотной в горизонтальной плоскости цапфой.
Устройство обладает большой массой и не позволяет регулировать толщину снимаемой наледи.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение качества удаления наледи и снега и возможность регулировки скорости очистки дорожных покрытий.
Устройство для очистки дорожных покрытий от наледи и снега, также как в прототипе, содержит раму, которая присоединена к транспортному средству, груз, смонтированный с возможностью перемещения, колесо с разрушающими элементами на внешней окружности.
Согласно изобретению рама выполнена П-образной, причем задняя торцевая часть рамы шарнирно присоединена к транспортному средству. Сверху рама с помощью гидроцилиндра подъема прикреплена к транспортному средству. Изнутри к раме посредством шарнира прикреплен один конец балки, на другом конце которой установлен груз, соединенный с механизмом регулирования положения, связанный с гидравлической системой транспортного средства. Внутри рамы и с двух сторон от балки установлены рукава высокого давления, которые отделены прокладками от внутренних поверхностей рамы и от балки. Снизу к балке с помощью опор скольжения прикреплено колесо. На раме установлен гидромотор, связанный через вал с вибрационным генератором импульсов, к которому подключен первый дроссель, соединенный трубопроводами с рукавами высокого давления. Гидромотор соединен с гидравлической системой транспортного средства. Гидроаккумулятор через второй дроссель соединен трубопроводами с рукавами высокого давления и через кран подключен к гидравлической системе транспортного средства.
Использование в устройстве рукавов высокого давления, обладающих переменной жесткостью, а также дросселей и гидроаккумулятора позволяет повысить качество удаления наледи и регулировать толщину снимаемого слоя наледи и снега. Предложенное использование гидромотора и вибрационного генератора импульсов позволяет регулировать скорость очистки дорожных покрытий.
На фиг. 1 приведена схема предложенного устройства.
Устройство для очистки дорожных покрытий от наледи и снега содержит раму 1 П-образной формы, задняя торцевая часть которой шарнирно присоединена к транспортному средству 2. Сверху рама 1 с помощью гидроцилиндра подъема 3 подсоединена к транспортному средству 2. Изнутри к раме 1 посредством шарнира присоединен один конец балки 4, на другом конце которой установлен груз 6, соединенный с механизмом регулирования положения 5, например, гидроцилиндром перемещения, который связан с гидравлической системой транспортного средства.
Внутри рамы и с двух сторон от балки 4 установлены рукава высокого давления 8, которые отделены прокладками 7 от внутренней поверхности рамы 1 и от балки 4.
Снизу к балке 4 с помощью опор скольжения 9 прикреплено колесо 10 выполненное, например, в виде диска с зубьями на внешней окружности или имеющее другие разрушающие элементы.
На транспортном средстве 2 установлен фиксатор 11, выполненный в виде винта, жестко соединяющего заднюю торцевую часть П-образной рамы 1 с транспортным средством 2.
Гидроцилиндр подъема 3 соединен с гидравлической системой транспортного средства.
На раме 1 установлен гидромотор 12, связанный через вал с вибрационным генератором импульсов 13, к которому подключен первый дроссель 14, соединенный трубопроводами с рукавами высокого давления 8. Гидромотор 12 соединен с гидравлической системой транспортного средства 2.
Гидроаккумулятор 15 через второй дроссель 16 соединен трубопроводами с рукавами высокого давления 8. Гидроаккумулятор 15 через кран 17 подключен к гидравлической системе транспортного средства 2.
Транспортное средство 2 всегда оснащено гидравлической системой, имеющей насос с предохранительным клапаном, гидрораспределители, бак с рабочей жидкостью и другие компоненты (на фиг. 1 не показаны).
TC
Устройство для очистки дорожных покрытий от наледи и снега устанавливают на заснеженный или обледеневший участок дорожного покрытия. Оператор с помощью гидроцилиндра 3 опускает раму 1 до соприкосновения скалывающего колеса 10 со льдом или уплотненным снегом. После установки устройства на дорожное покрытие оператор в ручную фиксирует транспортное средство 2 и основную раму 1 с помощью фиксатора 11, тем самым основная рама 1 становится жестко закрепленной с транспортным средством 2. При включении регулируемого гидромотора 12 от гидравлической системы транспортного средства 2, вращается вибрационный генератор 13, который генерирует пульсирующий рабочий объем. Рабочая жидкость под давлением поступает на рукава высокого давления 8, сдеформированные в радиальном направлении. Вибрационный генератор импульсов 13 воздействует на подвижную балку 4 и передает колебательное движение на скалывающее колесо 10. Для поддержания оптимального давления Рср (среднего давления) используется гидроаккумулятор 15. Для уменьшения гидравлических потерь применяется дроссель 16, который представляет собой шайбу с внутренним отверстием. Слив рабочей жидкости осуществляется открытием крана 17. В результате виброперемещения скалывающего колеса 10 происходит разрушение наледи с дорожного покрытия. После чего оператор приводит в движение транспортное средство, которое движется с постоянной скоростью V. Глубина прорезания льда регулируется механизмом регулирования положения груза 5. Также глубину скалывания меняют регулируемым гидромотором 12.
Глубина разрушения наледи регулируется изменением характеристики гидромотора 13, а также изменением среднего давления Рср в рукавах высокого давления 8. Регулировка осуществляют изменением частоты возбуждения со гидромотора 13, которая при совпадении с резонансной частотой балки 4 будет максимальной:
где ω - частота возбуждения гидромотора 13, Гц;
Ω - резонансная частота балки 4, Гц;
ПР
Сα - приведенная жесткость балки 4, Н⋅м/рад;
ПР
2
J - приведенный момент инерции балки 4, кг⋅м:
ПР
где m - приведенная масса подвижного груза, кг;
- расстояние, на которое перемещается приведенная масса подвижного груза, м.
Таким образом, устройство для очистки дорожных покрытий от наледи и снега позволяет увеличить скорость и производительность удаления наледи.