ЩЕТКА ЦИЛИНДРИЧЕСКАЯ ПОДМЕТАЛЬНАЯ ЗАДНЯЯ ДОРОЖНОЙ УБОРОЧНОЙ МАШИНЫ

Полезная модель относится к области коммунальной техники и может быть использована для зимней уборки дорог, очистки от мусора и снега территорий с твердым покрытием (в частности, городских площадей) и взлетно-посадочных полос аэродромов.
Из уровня техники известна щетка цилиндрическая подметальная, преимущественно для эксплуатации в зимнее время [1], монтируемая на базовой машине. Известное устройство включает плоскую гребенку с закрепленным на ней нижним ворсом, которая посредством боковых штырей устанавливается в направляющие неподвижной рамы. С плоской гребенкой соединен вибровозбудитель, от которого на гребенку передаются высокочастотные возвратно-поступательные колебания, поддерживаемые натяжением пружин, надетых на боковые штыри.
Недостатком известного устройства является низкая надежность, не обеспечивающая приемлемой длительности его эксплуатации зимой из-за наличия локальных островков наледи на заснеженном дорожном покрытии.
Наиболее близкой из аналогов по технической сущности и достигаемому результату является конструкция щетки цилиндрической подметальной задней дорожной уборочной машины, раскрытая в источнике [2].
Устройство представляет собой закрепляемую на вертикально ориентированной плите на заднем свесе дорожной уборочной машины установку щетки, состоящую из основания щетки с правым и левым боковыми кронштейнами. Основание снабжено ворсовой частью (диаметр ворсовой части цилиндрической щетки составляет 0,55 м), закрепляемой на горизонтально позиционированном валу с возможностью вращения последнего посредством гидромотора. В данном устройстве применена параллелограммная подвеска, которую образуют нижний и верхний кронштейны, соединяемые с рамой шарнирно. Также имеется дополнительный кронштейн, шарнирно соединяемый с упомянутыми верхним и нижним кронштейнами, к которому крепится установка щетки. Гидроцилиндр располагают в непосредственной близости от параллелограммной подвески, причем шток гидроцилиндра своим движением (в зависимости от направления движения) производит либо приведение ее (цилиндрической ворсовой щетки) в рабочее положение (опускание ворсовой щетки до контакта с дорожным покрытием), либо подъем ворсовой щетки в транспортное положение, т.е производит разрыв контакта цилиндрической ворсовой щетки с поверхностью дорожного покрытия. Описанное устройство принимается в качестве устройства-прототипа.
Недостаток устройства - прототипа заключается в относительно непродолжительном ресурсе работы в зимний период времени, что связано с использованной конструкцией подвески (параллелограммной подвеской).
Задачей, на решение которой направлено создание устройства в рамках настоящей полезной модели, заключается в повышении надежности работы дорожных уборочных машин, укомплектованных щеткой цилиндрической подметальной задней, в зимний период времени (как правило, характеризующийся, отрицательной температурой воздуха и локальными наледями на подметаемой поверхности).
Технический результат, ожидаемый от использования заявленного устройство, состоит в повышении времени его безаварийной эксплуатации в зимнее время.
Заявленный технический результат достигается тем, что в предлагаемой щетке цилиндрической подметальной задней дорожной уборочной машины имеются ворсовая щетка, образованная горизонтально позиционированной трубой с закрепленными на ней коаксиально дисковыми ворсовыми кассетами. Эти кассеты позиционированы в установке ворсовой щетки, жестко сопряженной с ней П-образной рамой, которая образована продольной балкой с закрепленными на ее торцах первым и вторым кронштейнами. Оба эти кронштейна фиксируют горизонтальное положение трубы цилиндрической ворсовой щетки с возможностью вращения последней вокруг своей оси посредством гидромотора, установленным на одном из двух упомянутых кронштейнов, опорная балка, соединенная с П-образной рамой посредством смонтированных около торцов продольной балки шарниров, кронштейн рамы щетки, который соединен с упомянутой опорной балкой, гидроцилиндр, закрепленный на опорной балке с возможностью взаимодействия с гидравлической системой, и подвеска, состоящая из поворотного рычага и элемента механической связи, причем первый конец поворотного рычага шарнирно соединен с кронштейном рамы щетки, второй конец поворотного рычага шарнирно соединен с первым концом элементом механической связи, а между упомянутыми шарнирными соединениями шток гидроцилиндра имеет шарнирное соединение с центральной частью поворотного рычага, при этом второй конец элемент механической связи также шарнирно соединен с установкой ворсовой щетки.
Желательно, чтобы элемент механической связи был выполнен в виде пластины с регулирующими зону позиционирования шарнира второго конца поворотного рычага отверстиями.
Заявленное устройство иллюстрируется рядом рисунков. На Фиг.1 условно изображен вид сбоку заявленного устройства, смонтированного на заднем свесе базового шасси дорожной уборочной машины; на Фиг.2 представлено схематичное изображение внешнего вида заявленного устройства (вид сбоку сверху); на Фиг.3 схематично показано заявленное устройство в рабочем положении (вид сбоку).
Перечень позиций:
1. Базовое шасси дорожной уборочной машины.
2. Задняя плита дорожной уборочной машины.
3. Ворсовая щетка.
4. Гидравлическая система.
4.1. Гидромотор.
5. Установка ворсовой щетки.
6. П-образная рама.
6.1. Продольная балка.
7. Левый кронштейн.
8. Правый кронштейн.
9. Цилиндрическая ворсовая часть щетки.
9.1. Труба цилиндрической ворсовой части щетки.
9.2. Дисковые ворсовые кассеты.
10. Рама.
11. Опорная балка.
12. Гидроцилиндр.
13. Подвеска.
13.1. Поворотный рычаг
13.2. Элемент механической связи.
14. Лонжерон рамы самоходного шасси дорожной уборочной машины.
Для использования заявленного устройства должно быть применено базовое шасси дорожной уборочной машины 1 (Фиг.1), имеющее заднюю плиту 2 (Фиг.1). закрепленную на его ланжероне рамы 14 (Фиг.2). К упомянутой плите прикрепляется ворсовая щетка 3 (Фиг.1). Поскольку базовое шасси дорожной уборочной машины 1 (Фиг.1) помимо силовой установки оборудовано имеет и гидравлической системой 4 (Фиг.1), то приводимый во вращение ею гидромотор 4.1 (Фиг.2) сопряжен с ворсовой щеткой 3 (Фиг.1) для обеспечения вращения последней.
Ворсовая щетка заключена в установку ворсовой щетки 5 (Фиг.2), представляющую собой конструкцию, образованную П-образной рамой 6 (Фиг.2), которая состоит из продольной балки 6.1 (Фиг.2) с установленными на ее концах левым 7 (Фиг.2) и правым 8 (Фиг.2) кронштейнами.
Цилиндрическая ворсовая часть щетки 9 (Фиг.2) представляет собой горизонтально ориентированную трубу 9.1 (Фиг.2) длиной около 2,5 м, на которую коаксиально насажены дисковые ворсовые кассеты 9.2 (Фиг.2). Рама 10 (Фиг.2) соединена с установкой ворсовой щетки 3 (Фиг.3) посредством опорной балки 11 (Фиг.3) с возможностью поворота вокруг ее оси. Гидроцилиндр 12 (Фиг.3) своим неподвижным концом закреплен на опорной балке 11 (Фиг.3), а его шток посредством шарнирной связи взаимодействует с центральной частью поворотного рычага 13.1 (Фиг.3). В свою очередь, один конец поворотного рычага 13.1 (Фиг.3) шарнирно соединен с рамой 10 (Фиг.3), а второй его конец - шарнирно соединен с первым концом элемента механической связи 13.2 (Фиг.3). Второй конец элемента механической связи 13.2 (Фиг.3) шарнирно соединен с установкой ворсовой щетки 5 (Фиг.3).
Использование заявленного устройства поясняется примером.
Пример.
Сравнительные испытания заявленного устройства с устройством-прототипом были проведены в январе месяце. Для этого была использовано автомобильная дорога 4 категории (с двумя полосами для движения), длина которой составляла 20 км. Выбранная для уборки автомобильная дорога расположена на подъезде к городу-«миллионнику» и соединяет окраину упомянутого города с промышленной зоной. Ежедневно с использование заявленного устройства и устройства-прототипа упомянутая автомобильная дорого очищалась от снежного наноса по пути «туда и обратно» (длина рабочей трассы таким образом была ровна 40 км), причем скорость движения базового шасси дорожной уборочной машины 1 (Фиг.1) в процессе подметания дорожного покрытия данной автомобильной дороги составляла около 20 км/час.
Перед началом подметания настраивалось «пятно контакта» ворсовой щетки 3 (Фиг.1) с поверхностью автомобильной дороги. Для заявленного устройства (равно как и для устройства-прототипа) это производилось следующим образов.
Измеряли толщину снега (снежного наноса без учета локальной наледи) в 10 точках (на расстоянии не менее 3х метров друг от друга) на поверхности автомобильной дороги.
Определяли среднее арифметическое по результатом замеров. Заданием движения штока гидроцилиндра 12 (Фиг.3) опускали вниз ворсовую щетку 3 (Фиг.3) таким образом, чтобы в отсутствие заснеженности (гипотетическом) деформация дисковых ворсовых кассет 9.2 (Фиг.2) цилиндрической ворсовой части щетки 9 (Фиг.3) составила 10% от радиуса образованного ворсом диска.
Сравнительные результаты наработки на отказ представлены Таблице 1.
Таблица 1
Наименование устройства
Рабочая скорость дорожной уборочной машины
Скорость вращения * ворсовой щетки
Длина подметенной автомобильной дороги до отказа
Причина отказа в работе ворсовой щетки
Заявленное устройство
20 км/час
300 об/мин
1560 км
Заклинивание штока гидроцилиндра
Устройство-прототип
20 км/час
300 об/мин
410 км
Поломка параллелограммной подвески
* Направление вращения ворсовой щетки противоположно направлению вращения колес дорожной уборочной машины.
Как видно из Таблицы 1, наработка на отказ у заявленного устройства почти в четыре раза больше, чем аналогичная характеристика у устройства-прототипа.
Для изготовления заявленного устройства могут использоваться известные из уровня техники узлы, механизмы и блоки. Последнее позволяет полагать, что заявленная полезная модель удовлетворяет требованию патентоспособности полезной модели в части критерия «промышленная применимость».
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ
1. Заявка на изобретение РФ №94041513 от 16.11.1994 г., МПК: Е01Н 1/00, опуб. 27.02.1997 г.
2. «Щетка подметальная Щу-4», раздел продукции ОАО «Кемеровский Опытный Ремонтно-Механический Завод», www/kuztpp.ru (протитип).