УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗРУШЕНИЯ ЛЬДА НА ДОРОЖНОМ ПОКРЫТИИ

Решение относится к машинам для разрушения ледяных образований на дорожной поверхности.
В зимних условиях при резком перепаде температуры и удалении мокрого снега и слякоти на поверхности дорог может образовываться лед толщиной до 20 мм. Обработка обледенелой поверхности песчано-соляной смесью или антигололедными реагентами ограничена узким диапазоном температур. Применение плужного или фрезерного рабочего органа приводит к частичному повреждению и износу верхнего слоя асфальтобетонного покрытия.
Известно устройство (авт.св. СССР №1783034, Е 01 11 5/12, 1990 г.) для разрушения снежно-ледяных образований на дорожной поверхности, имеющее полый каток с распределенными по окружности отверстиями, в которые попадают зубья эксцентрично установленного зубчатого колеса. Зубья выполняют функцию сцепления с рабочей средой и функцию разрушения льда, который затем перемалывается катком. Данное устройство обеспечивает чистоту и целостность очищаемой ото льда поверхности, но его недостаток состоит в относительно больших габаритах и массе, требующих наличия тягача, что исключает возможность использования на дворовых территориях, пешеходных дорожках, тротуарах. Кроме того, устройство достаточно трудоемко в изготовлении, ввиду повышенных требований к соосности отверстий вальца и зубьев колеса.
В качестве прототипа принято устройство для разрушения льда на дорожном покрытии (пат. РФ №2228992, Е 01 Н 5/12, 2004 г.). Устройство содержит закрепленный на раме цилиндрический валец, вибраторы рамки, свободно перемещающийся в вертикальной плоскости валец имеет заостренную рубящую кромку, которая может быть выполнена в виде ножей. Устройство закреплено на тягаче. Это устройство также трудоемко, требует наличия тягача, что исключает его использование на пешеходных дорожках, тротуарах, дворовых территориях. Кроме того, заостренная рубящая кромка, а тем более ножи, могут разрушать не только лед, но и асфальт.
Решаемая задача - совершенствование устройства.
Технический результат - возможность автономной работы, что немаловажно для уборки льда в дворовых условиях, на тротуарах, остановках общественного транспорта и других местах, где использование тягача не представляется возможным; возможность снижения энергоемкости за счет уменьшения массы рабочего органа и интенсификации процесса в целом; обеспечение целостности асфальтобетонного покрытия.
Этот технический результат достигается тем, что устройство для разрушения льда на дорожном покрытии, содержащее закрепленный на раме цилиндрический валец с вибратором, с приводом вращения и с разрушающими элементами на наружной поверхности, выполнено автономным, на раме установлены привод вращения вальца с возможностью передачи вращения на обеспечивающий вибрацию дебалансный вал, емкость для балласта, ручка для перемещения устройства с рукоятками для включения привода и щетки с жестким ворсом, очищающие поверхности вальца, а разрушающие элементы выполнены в виде насечек на его поверхности.
Предлагаемое устройство приведено на чертежах: на фиг.1 - общий вид, на фиг.2 - устройство в разрезе.
Сущность изобретения: на раме 1 установлены полый цилиндрический валец 2, внутри которого в подшипниках качения установлен дебалансный вал 3. При работе вал 3 приводится во вращение посредством цепной или клиноременной передачи 4 от двигателя внутреннего сгорания 5, установленного непосредственно на раме 1. Для создания дополнительной статической нагрузки под вальцом предназначена емкость 6, заполняемая по мере необходимости балластом (песком). Управление осуществляется посредством рычага 7 и рукоятки 8. На наружной поверхности вальца 2 выполнены насечки 9 для лучшего сцепления со льдом; скребки, представляющие собой щетки 10 с жестким ворсом, предназначены для очистки вальца от разрушенного льда и налипающего снега при работе как в прямом, так и в обратном направлении. Насечки 9 на гладком вальце 2 могут быть выполнены любым механическим путем, например в виде сетки. Сетка может быть выполнена как вдоль образующих цилиндра вальца, так и под разными углами. В качестве силы, интенсифицирующей рабочий процесс за счет использования хрупких свойств льда, выступает возмущающее воздействие центробежного вибровозбудителя - дебалансного вала 3, встроенного в валец 2.
Устройство работает следующим образом.
Вибрационный валец 2, смонтированный на раме 1, возбуждается к круговым колебаниям центробежным дебалансным валом 3, приводимым во вращение от двигателя 5. Колебания вызывают в зоне контакта вальца 2 с поверхностью льда динамические напряжения, приводящие к хрупкому разрушению ледяного слоя. При поступательном движении очищается поверхность дороги шириной, равной ширине вальца. При этом разрушенные частицы льда совместно с имеющимся снегом способны налипать на наружной поверхности вальца 2, имеющей насечки 9. Очистка вальца производится щетками 10 с жестким ворсом, способным выскребать разрушенный лед из насечек.
При работе оператор следит за процессом разрушения и, при необходимости, увеличивает интенсивность вибрации путем увеличения частоты колебаний вала 3 или увеличивает статическую линейную нагрузку путем увеличения массы балласта в емкости 6. Частота вынужденных колебаний подбирается оператором путем изменения частоты вращения вала двигателя рукояткой 8, либо путем изменения передаточного числа от вала двигателя к валу 3 (путем переключения передачи) рукояткой 8.
Варьируя частоту колебаний, статическую линейную нагрузку и рабочую скорость вальца 2, можно добиться разрушения льда толщиной до 20 мм при отрицательной температуре окружающей среды до -35°С. Ширину вальца 2 целесообразно принимать 0,5...0,8 м, радиус вальца - 0,15...0,3 м.
Преимущества вибрационного рабочего органа:
- разрушает лед большой толщины при низкой температуре;
- не требует внешнего привода;
- сохраняет целостность дорожного покрытия;
- имеет способность работы в стесненных условиях;
- обладает малой металлоемкостью и энергоемкостью;
- обладает достаточной простотой в изготовлении и обслуживании.
Описанная конструкция устройства для разрушения льда компактна и позволяет разместить на одной раме как вибровалец, так и двигатель, что заметно увеличивает маневренность и уменьшает энергоемкость процесса по сравнению с прототипом прицепного рабочего органа.