АГРЕГАТ ДЛЯ ПРОМИНКИ С АРМИРОВАНИЕМ ОСНОВАНИЙ ПОД АВТОЗИМНИКИ НА БОЛОТАХ
AGGREGATE FOR SINKING WITH REINFORCEMENT OF BASIS FOR WINTER SNOW ROAD ON BOGS

Изобретение относится к машинам для подготовки оснований при возведении зимних дорог на болотах, а именно к машинам для проминки с поверхностным армированием промораживаемых заболоченных оснований в северных условиях.
Известно устройство для образования лунок в грунте (авт.св. №1742416 А1, кл. E02D 3/00, опубл. 23.06.1992, бюл. №23), содержащее каток с выступами-шпорами на наружной поверхности, установленный за рамой и соединенный с рамой тягами переменной длины. Силовые цилиндры служат для подъема катка и соединены с его осью. Рама выполнена с опорными лыжами.
Недостатком известного устройства является высокая вероятность намораживания, прилипания с зависанием и последующим намораживанием на наружной поверхности барабана со шпорами массы грунта, растительных остатков и влаги в момент проминки и вдавливания шпор, а также низкая эффективность процесса армирования по верхнему слою проминаемой поверхности и высокая вероятность выхвата грунта вершиной при выходе из лунок статически неподвижно установленных на поверхности барабана шпор. Все это снижает качество подготавливаемой поверхности и эффективность проминки до полного прекращения процесса.
Наиболее близким к заявляемому агрегату является устройство для очистки поверхности рабочего органа машины (патент №2122616 C1, E01C 19/26, опубл. 27.11.1998, бюл. 33), содержащее раму и установленный на ней каток со шпорами. На раме установлен теплогенератор с форсункой, емкость для топлива с насосом и топливопровод. Каток со шпорами установлен за рамой на четырех гидроцилиндрах с возможностью вращения вокруг горизонтальной оси, внутренняя полость которой соединена с теплогенератором через патрубки, турбокомпрессор, теплопровод и внутреннее теплопроводное отверстие горизонтальной оси. Рама устройства смонтирована на лыжах и агрегатируется с тягачом-болотоходом с помощью прицепа. Каток со шпорами закрыт кожухом.
Недостатком указанного устройства является низкая эффективность процесса армирования по верхнему слою проминаемой поверхности под дорожное основание и высокая вероятность выхвата грунта вершиной при выходе из лунок статически неподвижно установленных на поверхности барабана шпор. Все это снижает качество подготавливаемой поверхности и эффективность процесса проминки.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является создание условий, обеспечивающих армирование верхнего слоя проминаемой поверхности дорожного основания под автозимники на болотах, исключая при этом риск выхвата грунта вершиной рабочего органа и повреждения верхнего слоя растительной поверхности.
Технический результат - повышение качества и прочности подготавливаемой поверхности болотного основания под автозимники, эффективности процесса проминки и ускорение процесса промораживания припорошенной снегом проминаемой болотной поверхности.
Указанный технический результат достигается тем, что агрегат состоит из двух ступеней, соединенных между собой с помощью шарнира, через который при поворотах обеспечивается свободный поворот первой ступени относительно второй, первая ступень представляет собой однорядный пневмокаток с пневмоколесами, вторая ступень агрегата состоит из двух стальных барабанов большого диаметра и однорядного пневмокатка; на поверхности первого и второго стальных барабанов смонтированы треугольной формы продолговатые выступы, между собой по углу поворота барабаны соединены пластинчатой цепной передачей, таким образом, что продолговатые выступы второго барабана попадают на полотне дорожного основания в среднюю часть между рядами канавок от вдавливания выступов первого барабана со смещением по продольной линии на половину длины одного продолговатого выступа, кроме того, на первом и втором стальных барабанах установлены гидродвигатели.
Наличие в устройстве новых элементов - продолговатых выступов на окружных поверхностях первого и второго стальных барабанов, обеспечивает формирование продолговатых канавок в уплотняемой массе снежного покрова, припорошившего проминаемую до выступления воды поверхность болотного основания. Выступившая на промятую поверхность вода скапливается и замерзает в сформированных продолговатых канавках, за счет этого обеспечивается повышение прочности поверхности и ускорение процесса промораживания, так как образовавшийся при замерзании воды лед существенно повышает коэффициент теплообмена болотной поверхности с окружающей средой морозного воздуха.
Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен общий вид агрегата для проминки с армированием оснований под автозимники на болотах, на фиг.2 - вид агрегата в плане, на фиг.3 - схема расположения мест вдавливания выступов первого и второго барабанов.
Агрегат для проминки с армированием оснований под автозимники на болотах (фиг.1 и фиг.2) содержит раму 1 первой ступени и раму 2 второй ступени, соединенные между собой шарниром 3.
Первая ступень представляет собой однорядный пневмокаток с пневмоколесами 4, смонтированными на оси 5, установленной на раме 1 первой ступени.
На раме 2 второй ступени агрегата установлены два стальных барабана - первый барабан 6 и второй барабан 7 и между ними однорядный пневмокаток с пневмоколесами 8, смонтированными на оси 9, установленной в средней части рамы 2.
На окружной поверхности первого 6 и второго 7 стальных барабанов смонтированы треугольной формы продолговатые выступы. Между собой по углу поворота барабаны 6 и 7 соединены пластинчатой цепной передачей таким образом, что продолговатые выступы а, b, с второго барабана 7 попадают на дорожном основании 21 (фиг.3) в среднюю часть между рядами канавок от вдавливания выступов d, e, f первого барабана 6 со смещением по продольной линии на половину длины одного продолговатого выступа.
На раме второй ступени установлен теплогенератор 10 с форсункой 11, емкость для топлива 12 с насосом и топливопроводами 13, а также электростанция 14 с топливным баком 15. На раме 1 первой ступени установлена гидронасосная установка 16 с баком для гидрожидкости 17. Перед первой ступенью агрегата установлен планировщик-выравниватель 18 с помощью шарниров 19 и гидроцилиндров 20. Планировщик-выравниватель 18 предназначен для предварительной подготовки к проминанию поверхности дорожного основания 21.
Первый стальной барабан 6 установлен на раме 2 второй ступени с помощью шарниров 22, закрепленных на передних стойках 23, и гидроцилиндров 24, закрепленных на верхней балке 25.
Второй стальной барабан 7 смонтирован на раме 2 второй ступени с помощью шарниров 26 и гидроцилиндров 27.
Поверхности стальных барабанов 6 и 7 изолированы от окружающей среды термокожухами 28. Термокожухи 28 представляют собой стальные листы, изогнутой по форме стальных барабанов и изолированы по наружной поверхности термостойким изоляционным материалом типа асбеста. Внутренние полости между барабанами 6 и 7 и термокожухами 28 соединены с теплогенератором 10 посредством теплопроводов 29, оборудованных турбокомпрессорами.
Дополнительный привод и взаимоположение по углу поворота первого 6 и второго 7 стальных барабанов осуществляется за счет установки цепной передачи 30 и гидродвигателей 31 и 32 на осях соответственно первого 6 и второго 7 барабанов.
Агрегатируется агрегат для проминки с армированием оснований под автозимники на болотах с трактором-болотоходом типа Т-170 M1 01 посредством прицепного устройства 33.
Агрегат для проминки оснований под автозимники на болотах работает следующим образом.
В период наступления устойчивых заморозков и первых снегопадов начинают ускоренную подготовку подмораживаемой поверхности дорожного основания 21 (фиг.1) на болотах. Для этого агрегат для проминки с армированием оснований под автозимники на болотах, состоящий из первой ступени, установленной на оси 5 с пневмоколесами 4, и второй ступени, установленной на оси 9 с пневмоколесами 8, буксируется на заданное рабочее место. Далее опускается в рабочее положение, до контакта с дорожным основанием 21 на болоте, первый 6 и второй 7 стальные барабаны. Опускается в рабочее положение и планировщик-выравниватель 18 с помощью шарниров 19 и гидроцилиндров 20. Первый барабан 6 опускается посредством рамы 2 второй ступени двух шарнирных звеньев 22, передней стойки 23 с помощью двух гидроцилиндров 24 посредством верхней балки 25. При этом включается электростанция 14, питающаяся из топливного бака 15, гидронасосная установка 16, запитанная из бака 17 для гидрожидкости, а также теплогенератор 10 с форсункой 11. Топливо из емкости для топлива 12 по топливопроводу 13 поступает в топки теплогенераторов 10, где распыляется через форсунки 11 и сгорает. Из теплогенераторов 10 через теплопроводы 29 горячие газы поступают во внутренние полости термокожухов 28, омывают их поверхности, нагревая при этом рабочие поверхности стальных барабанов 6 и 7, и смонтированные на их поверхностях продолговатые выступы треугольной формы, исключая тем самым процесс намораживания влаги и попутных примесей на рабочих поверхностях стальных барабанов 6 и 7 и продолговатых выступов. Между собой по углу поворота барабаны 6, 7 соединены пластинчатой цепной передачей таким образом, что продолговатые выступы а, b, с второго барабана 7 попадают на дорожном основании 21 (фиг.1 и фиг.3) в среднюю часть между рядами канавок от вдавливания выступов d, e, f первого барабана 6 со смещением по продольной линии на половину длины одного продолговатого выступа. Повороты агрегату облегчаются с помощью шарнира 3, установленного между рамой 1 первой ступени агрегата и рамой 2 второй его ступени. Дополнительный привод и взаимоположение по углу поворота первого 6 и второго 7 стальных барабанов осуществляется за счет установки гидродвигателей 31 и 32 и цепной передачи 30 между ними. Установка продолговатых треугольной формы выступов на окружной поверхности стальных барабанов 6 и 7 позволяет при проминке формировать продолговатые лунки, армирующие проминаемую поверхность дорожного основания. Наличие пластинчатой цепи между барабанами 6 и 7 позволяет более четко и точно располагать продолговатые лунки на проминаемой поверхности. Наличие гидродвигателей и гидроцилиндров на осях барабанов 6 и 7 позволяет более четко формировать продолговатые лунки по глубине и форме, исключая влияние элемента пробуксовки барабанов на форму продолговатых лунок.
Установка на окружной поверхности первого 6 и второго 7 барабанов треугольной формы продолговатых выступов, цепной передачи между первым 6 и вторым 7 барабанами и установка гидродвигателей 31 и 32 соответственно на первом барабане 6 и втором барабане 7, подвешенных на гидроцилиндрах соответственно 24 и 27, позволяет:
- исключить риск повреждаемости растительного покрова болотного основания, т.к. проминку с армированием подмороженных оснований под автозимники рекомендуется проводить через снежную прослойку, т.е. при наличии снежного покрова до 10-15 см, если на поверхность при проминке выступает вода;
- повысить эффективность, надежность и качество процесса проминки с армированием дорожного основания на болотах путем регулировки давлений с помощью гидроцилиндров на стальные барабаны с продолговатыми выступами, снежной прослойки на поверхности проминаемого основания, прогрева рабочих поверхностей барабанов и гидродвигателей на стальных барабанах;
- исключить риск зависания грунта между продолговатыми выступами на окружной поверхности барабанов за счет наличия снежной прослойки, выступления воды на поверхности, прогревания рабочей поверхности стальных барабанов с продолговатыми выступами;
- более четко и точно располагать продолговатые лунки ограниченной глубины, армирующие проминаемую поверхность дорожного основания на болотах, за счет наличия пластинчатой цепи между барабанами, гидродвигателей на барабанах и регулировки давления на барабаны с помощью гидроцилиндров.