УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПЛОТНЕНИЯ СНЕГА
DEVICE TO COMPACT SNOW

Изобретение относится к строительной технике и может быть использовано для уплотнения снега. Изобретение может быть применено для строительства различных сооружений из снега, в частности для строительства снежных дорог, аэродромов и т.д.
Известны устройства для уплотнения снежного покрова, содержащие прицепные катки [1, 3, 6], пригруженные трейлеры, многополозные сани или волокуши-гладилки [6]. Недостатком этих устройств является недостаточная прочность уплотненного снега, а также невозможность буксирования прицепных катков за пределами уплотняемой площадки из-за глубокого проваливания их в рыхлый снег.
Известны снегоуплотнительные машины (ратраки) [5], содержащие специальные уплотняющие механизмы. Недостатком ратраков является недостаточная прочность уплотненного снега.
Известно устройство для уплотнения снежного покрова в виде горизонтальной платформы с грузом, которую тащит тягач, взятое авторами за прототип. Недостатком прототипа является недостаточная прочность уплотненного снега за счет невысокого давления, оказываемого платформой на снег.
Целью настоящего изобретения является создание снежной поверхности повышенной прочности на большой площади и возможность буксирования устройства по рыхлому снегу за пределами уплотняемой площадки.
Техническим результатом изобретения является включение в состав платформы полоза, расположенного на днище платформы посередине вдоль направления ее перемещения, представляющего собой клин шириной, в несколько раз меньшей, чем ширина платформы, длиной, совпадающей с длиной платформы, и высотой, линейно возрастающей от нуля на переднем конце платформы до некоторого значения, определяемого средней скоростью тягача, на заднем конце платформы. Такая платформа обеспечивает малую скорость линейной деформации снега при относительно высокой производительности, а также возможность буксирования ее по рыхлому снегу.
На фиг.1 приведен схематический вид устройства сбоку, а на фиг.2 - вид спереди (сзади). На схемах обозначены: 1 - платформа, 2 - балластный груз, 3 - полоз.
Работа устройства рассмотрена на примере строительства взлетно-посадочной полосы (ВПП) на покрытом слоем снега леднике Антарктиды. Тягач (на схеме не показан) равномерно перемещает платформу 1 с балластным грузом 2 по уплотняемой площади. В качестве балластного груза могут быть использованы бетонные блоки. Давление на снег под полозом 3 значительно выше, чем под остальной частью платформы, что повышает прочность уплотненного полозом снега [4]. За счет линейно выступающего под днищем платформы полоза скорость деформации снега под полозом будет равномерной, а за счет малого угла клина полоза не превышать критической скорости деформации, свыше которой наступает разрушительная деформация [3], при которой уплотняемый материал выбрасывается из-под уплотняющего устройства. Таким образом, высота максимальной выступающей части полоза будет определяться формулой:
В работе [4] показано, что для достижения наилучшего эффекта при уплотнении снега скорость его линейной деформации не должна превышать 0,02 м/с. К примеру, при скорости тягача не более 5 км/час и длине платформы 10 м выступающая часть полоза на заднем конце платформы составит 0,14 м. После протаскивания устройства по ВПП на ней остается прямоугольная колея уплотненного снега. В обратную сторону устройство перемещается с некоторым сдвигом. По мере протаскивания устройства по ВПП на ней сначала появляются колеи, которых становится все больше. Постепенно площадь ВПП, занимаемая колеями, превышает площадь неуплотненного снега, и на ВПП остаются выступы неуплотненного снега, которые затем уплотняются прототипом, т.е. платформой с грузом.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ
1. Гаранин Л.И.; Гаранин И.Л.; Гаранин Е.Л.; Гаранин М.Л. Устройство для уплотнения снежного покрова. Патент Российской Федерации №2055102 от 02.02.1993.
2. З.Иосида. Физические свойства снега. В сб.: Лед и снег. Свойства, процессы, использование. Под. ред. У.Д.Кингера. М.: Мир, 1966, С.376-423.
3. Навесное РО к трактору ДТ-75М для уплотнения снега. http://sdm.brstu.ru/ftp/diploma/d002/d002_09.jpg.
4. С.П.Поляков, Б.В.Иванов, А.В.Клепиков, В.Д.Клоков, В.В.Лукин, В.Л.Мартьянов. Физико-механические свойства снежно-фирнового покрытия взлетно-посадочной полосы на станции Восток в Антарктиде. // Лед и снег. - 2010. - №1 (109). - С.119-122.
5. Приклонова С., Козлов А. Ратраки - как насущная необходимость для современных лыжных трасс. Лыжный спорт. №37, 2007.
6. Проектирование, строительство и содержание зимних автомобильных дорог в условиях Сибири и Северо-Востока СССР. ВСН 137-89 Минтрансстрой СССР, Москва, 1989.