УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ДОРОЖНОЙ ПОВЕРХНОСТИ СЫПУЧИМ ПРОТИВОГОЛОЛЁДНЫМ МАТЕРИАЛОМ

Полезная модель относиться к области коммунального хозяйства и, конкретно, может быть использована при распределении сыпучих противогололедных материалов на поверхности полотна дорог различного назначения
Из уровня техники известно устройство для распределения сыпучих материалов на поверхности дорог [1]. Это устройство содержит бункер для загрузки сыпучего материала, транспортер и решетку, размещаемую в бункере, а также элементы для создания вибрации. В качестве последних используют скребки транспортера и продольные элементы решетки, взаимодействие которых между собой и создает вибрацию внутри бункера.
Недостаток этого известного устройства заключается в том, что оно не может обеспечить равномерную подачу сыпучего материала на дисковое разбрасывающее устройство при отрицательных температурах вследствие мало контролируемой агломерации сыпучего материала в смерзшиеся куски. Результатом также является неравномерное распределение сыпучего материала по обрабатываемой поверхности дорог.
Наиболее близким к предложенному устройству по технической сущности и достигаемому результату является известное устройство, представляющее собой машину для обработки поверхности полотна дороги [2]. Данное устройство, которое принято в качестве устройства-прототипа, содержит базовое шасси с силовой установкой, закрепленный на раме базового шасси кузов для сыпучего противогололедного материала (в частности, пескосоляной смеси), выполненный с приводным транспортером в своей данной части, сопряженным с пескоразбрасывателем, смонтированным на заднем свесе базового шасси, а также гидронасосы для привода вращения транспортера и диска пескоразбрасывателя, при этом гидронасос привода транспортера выполнен с регулируемым рабочим объемом, управляемым из кабины водителя базового шасси с помощью электрического переключателя, коммутирующего электромагниты гидрораспределителя, который имеет линию давления, соединенную с полостью управления гидромотора, и линию слива, соединенную с гидробаком.
Дно кузова, содержащего пескосоляную смесь, по которому перемещается рабочая ветвь транспортера, выполнено отдельно от боковых стенок кузова. Данное конструктивное решение позволило вынести тяговые цепи за пределы пространства кузова, заполненного пескосоляной смесью, причем боковые стенки кузова закрепляют на его опорном каркасе, а в месте прохода скребков между боковыми стенками кузова и его дном создают лабиринт, препятствующий случайному выпадению части пескосоляной смеси за пределы боковых стенок кузова.
Недостаток устройства-прототипа заключается в том, что оно не может обеспечить равномерную подачу сыпучего материала (пескосоляной смеси) в дисковое разбрасывающее устройство при отрицательных температурах окружающей среды вследствие мало контролируемой агломерации сыпучего материала в смерзшиеся куски, которым данное устройство противостоять (в части их разрушения) не способно.
Задача, на решение которой направлено создание предложенной полезной модели, заключается в разработке и предложении коммунальным службам устройства, обеспечивающего более равномерную обработку дорожной поверхности сыпучим противогололедным материалом при отрицательных (и знакопеременных) температурах окружающей среды за счет снижения степени агломерации сыпучего противогололедного материала в профилированном кузове самоходного шасси посредством частичного разрушения смерзающего в куски сыпучего противогололедного материала при его подаче с заднего свеса самоходного шасси на вход разбрасывающего устройство.
Технический результат, ожидаемый от использования заявленного устройства, состоит в снижении как частоты, так и длительности пропусков в подаче сыпучего противогололедного материала при отрицательных температурах окружающей среды на вход разбрасывающего устройства.
Заявленный технический результат достигается тем, что в устройстве для обработки дорожной поверхности сыпучим противогололедным материалом имеется самоходное шасси, установленный на этом самоходном шасси после кабины водителя профилированный кузов, смонтированный в донной части профилированного кузова вдоль продольной оси самоходного шасси цепной пластинчатый конвейер, выполненный с возможностью принудительного перемещения рабочей поверхности пластин против направления движения самоходного шасси и оснащенный в зоне заднего свеса самоходного шасси лопастным разрыхлителем, имеющим вид поперечно позиционированной относительно продольной оси самоходного шасси над пластинчатым конвейером вала, выполненного с возможностью принудительного вращения вокруг собственной оси и снабженного, по меньшей мере, двумя радиально установленными на валу лопатками, дискового разбрасывающего устройства, установленного на заднем свесе самоходного шасси, и гравитационного транспортера, входная часть которого выполнена с возможностью захвата сбрасываемого с профилированного кузова цепным пластинчатым транспортером сыпучего противогололедного материала, а выходная часть которого позиционирована над поверхностью диска разбрасывающего устройства.
Желательно, чтобы лопатки разрыхлителя представляли бы собой спицы, оснащенные сменными наконечниками, выполненными в виде кулачков.
Предпочтительно, чтобы гравитационный транспортер был выполнен в виде лотка или рукава.
Имеет значение, чтобы профилированный кузов выполнен так, что площадь проекции донной части кузова на горизонтальную поверхность была меньше площади проекции кузова по верхней кромке его бортов на упомянутую горизонтальную поверхность.
Предложенное устройство иллюстрируется рисунком. На Фиг.1 схематично представлена конструкция устройства обработки дорожной поверхности сыпучим противогололедным материалом (вид с левого бока).
Перечень позиций:
1. Самоходное шасси.
2. Кабина водителя.
3. Профилированный кузов.
4. Цепной пластинчатый конвейер.
4.1. Привод цепного пластинчатого конвейера.
5. Вал.
5.1. Привод вала.
6. Лопатка.
6.1. Спица лопатки.
6.2. Кулачек лопатки.
7. Гравитационный транспортер.
8. Дисковое разбрасывающее устройство.
9. Сыпучий противогололедный материал.
В качестве самоходного шасси 1 (Фиг. 1) в предложенном устройстве может быть использовано самоходное транспортное средство на базе автомобиля КАМА3-4310.
После кабины водителя 2 (Фиг. 1) на самоходном шасси 1 (Фиг. 1) установлен профилированный кузов 3 (Фиг. 1), который может изготавливаться из листового металла. Профилированный кузов 3 (Фиг. 1) выполняют так, что площадь проекции донной части этого кузова на горизонтальную поверхность меньше площади проекции рассматриваемого кузова по верхней кромке его бортов на упомянутую горизонтальную поверхность.
В зоне донной части профилированного кузова 3 (Фиг. 1) смонтирован цепной пластинчатый конвейер 4 (Фиг. 1). В качестве привода 4.1 (Фиг. 1) цепного пластинчатого конвейера предпочтительно использовать гидромотор, например гидромотор марки М805 (производитель NINGBO HELM TOWER HYDRAULIC TECHNOLOGY CO.,LTD, КНР), поскольку практически любое самоходное транспортное средство в сфере коммунального хозяйства снабжено гидросистемой. Данное обстоятельство не исключает использование в качестве рассматриваемого привода также привода на основе электродвигателя или пневмопривода, например, фирмы FESTO [3].
2
Аналогичный по конструкции вышеупомянутым приводам может быть применен и привод 5.1 (Фиг. 1) для вала 5 (Фиг. 1), обеспечивающего вращение w лопаток, образованных спицами 6.1 (Фиг. 1) и кулачками 6.2 (Фиг. 1).
Гравитационный транспортер 7 (Фиг. 1) может быть выполнен в виде лотка или рукава, подающих на диск дискового разбрасывающего устройства 8 (Фиг. 1) сыпучий противогололедный материал 9 (Фиг. 1).
Применение предложенного устройства описывается в представленных ниже примерах.
Пример №1.
Сопоставительные испытания устройства-прототипа и заявленного устройства были проведены в первой декаде декабря на отрезке двухполосного шассе длиной 2 км. Температура воздуха была минус 8 градусов по Цельсию. Относительная влажность воздуха составляла 72 процента. Загрузку 3 тонн пескосоляной смеси (соль техническая, помол №3 «бассоль» в количестве 30% и речной мытый песок в количестве 70%) в кузова как устройства-прототипа, так и предложенного устройства производили за один час до начала испытаний из отапливаемого бокса.
Дисковые разбрасывающие устройства 8 (Фиг. 1) на обоих самоходных шасси 1 (Фиг. 1) оснащали средством для контроля поступления сыпучего противогололедного материала 9 (Фиг. 1) [4], дополненным электронным счетчиком числа и длительности каждого срабатывания (не показан) от прекращения подачи сыпучего противогололедного материала 9 (Фиг. 1).
Посыпку пескосоляной смесью поверхности покрытия двухполосного шоссе производили одновременно с устройства-прототипа и с заявленного устройства (на встречных курсах движения) на скорости движения самоходных шасси 1 (Фиг. 1) 15 км/час. Значение скорости движения цепного ленточного конвейера 4(Фиг.1) предложенного устройства, задавали на уровне 1,2 метра в минуту.
Лопатки в количестве двух штук были установлены между собой на валу 5 (Фиг. 1) оппозитно так, что радиальный угол между спицами составил 180°, а пространственное положение их осей располагали так, что плоскость в которой они были позиционированы, пересекала пополам под углом 90° поверхность диска разбрасывающего устройства 8 (Фиг. 1). Минимальное расстояние от кулачка 6.2 (Фиг. 1) лопаток до рабочей поверхности пластин цепного пластинчатого конвейера 4 (Фиг. 1) составляло значение 12 см.
Скорость вращения вала 5 (Фиг. 1) задавали на уровне 50 об/мин. Масса каждого из кулачков 6.2 (Фиг. 2) была ровна 0,6 кг.
Полученные результаты представлены в Таблице №1.
Как следует из Таблицы №1, заявленное устройство по сравнению с устройством-прототипом по количеству имеет в 2,3 раза меньше пропусков в подаче пескосоляной смеси на разбрасывающее устройство, при этом суммарная длительность упомянутых пропусков почти в 3 раза меньше у заявленного устройства. Поэтому можно утверждать о том, что в предложенной полезной модели заявленный технический результат достигается и устройство в соответствии заявленной полезной моделью, в силу этого обстоятельства, обеспечивает существенно более качественное (в плане равномерности) покрытие поверхности дороги сыпучим противогололедным материалом.
Пример №2.
Сопоставительные испытания устройства-прототипа и заявленного устройства были проведены в середине января на отрезке двухполосного шассе длиной 3 км. Температура воздуха была минус 11 градусов по Цельсию. Относительная влажность воздуха составляла 64 процента. Загрузку 4 тонн пескосоляной смеси (соль техническая, помол №3 «бассоль» в количестве 30% и речной мытый песок в количестве 70%) в кузова как устройства-прототипа, так и предложенного устройства производили за один час до начала испытаний из отапливаемого бокса.
Дисковые разбрасывающие устройства 8 (Фиг. 1) на обоих самоходных шасси 1 (Фиг. 1) оснащали средством для контроля поступления сыпучего противогололедного материала 9 (Фиг. 1) [4], дополненным электронным счетчиком числа срабатываний (не показан) и длительности прекращения подачи сыпучего противогололедного материала 9 (Фиг. 1).
Посыпку пескосоляной смесью поверхности покрытия двухполосного шоссе производили одновременно с устройства-прототипа и с заявленного устройства (на встречных курсах движения) на скорости движения самоходных шасси 10 км/час.
Значение скорости движения цепного ленточного конвейера 4 (Фиг. 1) предложенного устройства, задавали на уровне 0,4 метра в секунду.
Лопатки в количестве трех штук были установлены между собой на валу 5 (Фиг. 1) оппозитно так, что радиальный угол между спицами 6.1 (Фиг. 1) составил 120°, а пространственное положение их осей располагали так, что плоскость в которой они были позиционированы, пересекала пополам под углом 90° поверхность диска дискового разбрасывающего устройства 8 (Фиг. 1). Минимальное расстояние от кулачка 6.2 (Фиг. 1) лопаток до рабочей поверхности пластин цепного пластинчатого конвейера 4 (Фиг. 1) составляло значение 6 см.
Скорость вращения вала 5 (Фиг. 1) задавали на уровне 350 об/мин. Масса каждого из кулачков 6.2 (Фиг. 2) была ровна 0,24 кг.
Полученные результаты представлены в Таблице №2.
Как следует из Таблицы №2, заявленное устройство по сравнению с устройством-прототипом по количеству имеет в 2,8 раза меньше пропусков в подаче пескосоляной смеси на разбрасывающее устройство, при этом суммарная длительность упомянутых пропусков в 2,9 раза меньше у заявленного устройства. Следовательно, можно утверждать, что в предложенной полезной модели заявленный технический результат достигается и предложенное устройство, в силу этого обстоятельства, обеспечивает существенно более качественное (в плане равномерности) покрытие поверхности дороги сыпучим противогололедным материалом.
Пример №3.
Сопоставительные испытания устройства-прототипа и заявленного устройства были проведены в конце марта на отрезке двухполосного шассе длиной 1 км. Температура воздуха была минус 3 градуса по Цельсию. Относительная влажность воздуха составляла 72 процента. Загрузку 2 тонн пескосоляной смеси (соль техническая, помол №3 «бассоль» в количестве 30% и речной мытый песок в количестве 70%) в кузова как устройства-прототипа, так и предложенного устройства производили за один час до начала испытаний из отапливаемого бокса.
Дисковые разбрасывающие устройства 8 (Фиг. 1) на обоих самоходных шасси 1 (Фиг. 1) оснащали средством для контроля поступления сыпучего противогололедного материала 9 (Фиг. 1) [4], дополненным электронным счетчиком числа срабатываний (не показано) и длительности каждого срабатывания от прекращения подачи сыпучего противогололедного материала 9 (Фиг. 1).
Посыпку пескосоляной смесью поверхности покрытия двухполосного шоссе производили одновременно с устройства-прототипа и с заявленного устройства (на встречных курсах движения) на скорости движения самоходных шасси 30 км/час.
Значение скорости движения конвейера цепного ленточного конвейера 4 (Фиг. 1) предложенного устройства, задавали на уровне 0,4 метра в секунду.
Лопатки в количестве четырех штук были установлены между собой на валу 5 (Фиг. 1) оппозитно так, что радиальный угол между спицами составил 90°, а пространственное положение их осей располагали так, что плоскость в которой они были позиционированы, пересекала пополам под углом 90° поверхность диска разбрасывающего устройства 8 (Фиг. 1). Помимо этого, слева и справа от упомянутых выше лопаток на расстоянии 30 см от них соответственно, были также установлены по 4 лопатки с аналогичными параметрами монтажа в части радиального угла. Минимальное расстояние от кулачка 6.2 (Фиг. 1) всех лопаток до рабочей поверхности пластин цепного пластинчатого конвейера 4 (Фиг. 1) составляло значение 8 мм.
Скорость вращения вала 5 (Фиг. 1) задавали на уровне 1200 об/мин. Масса каждого из кулачков 6.2 (Фиг. 2) у каждой из лопаток была ровна 0,04 кг.
Полученные результаты представлены в Таблице №3.
Как следует из Таблицы №3, заявленное устройство по сравнению с устройством-прототипом по количеству имеет в 4,5 раза меньше пропусков в подаче пескосоляной смеси на разбрасывающее устройство, при этом суммарная длительность упомянутых пропусков почти в 11 раз меньше у заявленного устройства. Следовательно, можно утверждать, что в предложенной полезной модели заявленный технический результат достигается и предложенное устройство, в силу этого обстоятельства, обеспечивает существенно более качественное (в плане равномерности) покрытие поверхности дороги сыпучим противогололедным материалом.
Для производства заявленного устройства могут быть использованы известные из уровня материалы, технологии, узлы и комплектующие, что дает основания полагать, что данная полезная модель соответствует критерию патентоспособности полезной модели «промышленная применимость».
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ
1. Изобретение РФ №2245958, МПК: E01H 10/00, «Устройство для распределения сыпучих материалов», опуб. 10.02.2005 г., Бюл. №4.
2. Заявка на изобретение РФ №98107503, МПК: E01H 10/00, «Машина для обработки поверхности полотна дороги», опуб. 10.02.2000 г. (прототип).
3. www.festo.com.
4. Изобретение РФ №2263739, МПК: E01H 10/00, «Машина дорожная с распределителем противогололедных материалов, автоматическим контролем и управлением технологического процесса», опуб. 10.11.2005 г., Бюл. №31.