РАБОЧИЙ УЗЕЛ МОТОБЛОКА ДЛЯ ДОРОЖНЫХ РАБОТ

Полезная модель относится к рабочим узлам мотоблоков и другой автотракторной техники для ведения дорожных работ и может использоваться в городском коммунальном хозяйстве при содержании и ремонте дорожного полотна с удалением плотного снега и льда в осенние, зимние и весенние периоды; при ремонте со снятием старого асфальтового покрытия или нанесение на него системы канавок для улучшения сцепных свойств; при калибровке со снятием верхнего рыхлого слоя нового бетонного слоя взлетно-посадочных полос, при малых ремонтах в летнее время и др.
Известно устройство для разрушения ледяных и твердых образований на дорожных покрытиях по патенту на полезную модель №96875 заявлено 08.04.2010 г., публикация 20.08.2010 г. Оно содержит основание в виде рамы на колесах с опорами в которых на валу установлен корпус водила, несущего на себе сателлиты с режущими элементами; ось вала вращения водила выполнена в виде барабана и расположена в плоскости, параллельной основанию; сателлиты равномерно распределены по барабану водила, а ось вращения каждого сателлита развернута относительно оси водила на отличный от нуля угол в проекции на соответствующую плоскость, касательную к барабану водила, а этом сателлиты с режущими элементами расположены симметрично относительно их опор закрепления; режущие элементы могут быть выполненными в виде непрерывной спирали, прямозубой или косозубой фрез.
Данное устройство может, по мнению авторов, снимать повышенные высоты наледей. К недостаткам его работы следует отнести большой момент инерции любого из сателлитов в его опорах. При холостом пробеге сателлитов вне контакта с обрабатываемым слоем режущие элементы не вращаются. В момент контакта режущего элемента с обрабатываемым слоем сателлит некоторое время не будет иметь вращение, а затем начнет вращение с угловым ускорением. Неустановившийся режим вращения сателлитов по твердому абразивному слою вызовет значительные скорости скольжения режущих элементов и повышенному их износу, так как мгновенный центр скоростей будет непрерывно менять свое месторасположение. Это отрицательно скажется на вращении опор сателлитов и на надежности их работы.
Известен рабочий орган скалывающей лед машины по а.с. СССР №1730335, публикация 30.04.1992 г. Он содержит приводной вал с горизонтальной осью вращения и ударниками, имеющими рабочую часть и шарнирно прикрепленными на пальцах к валу с возможностью поворота в плоскости его вращения; ударники установлены вдоль оси вала по спиральной линии, при этом рабочая часть ударников выполнена с криволинейной заточкой, эквидистантной указанной спиральной линии.
Рабочий орган обеспечивает качественную очистку дорожных покрытий ото льда путем непрерывного воздействия на лед ударными импульсами, разрушающими его и перемещающими, как шнеком рыхлую массу вдоль вала на обочину дороги. К недостаткам данного органа, выбранного за прототип, относится ударная нагрузка на пальцы и повышенный износ рабочих поверхностей при их контакте с абразивным асфальтовым и бетонным дорожным полотном.
Целью технического решения является устранение перечисленных недостатков и расширение технологических возможностей при работах по дорожному полотну, на взлетно-посадочных полосах аэродромов, на пешеходных тротуарах и других объектах.
Поставленная цель достигается тем, что рабочий узел мотобдока для дорожных работ содержит в опорах вращения горизонтальный шнек с пальцами и ударниками, последние выполнены в виде круглых дисков;
диски с пальцами на шнеке закреплены жестко; диски на пальцах можно установить с возможностью вращения; пальцы на шнеке также можно установить с возможностью вращения.
Изложенная сущность поясняется чертежом, где изображено на:
фиг.1 - общий вид рабочего узла в изометрии,
фиг.2 - вариант установки круглого диска.
Рабочий узел мотоблока по фиг.1 в виде съемного модуля снегоуборщика состоит из корпуса 1 с боковыми щеками 2 для подшипниковых узлов шпинделя с горизонтальным шнеком 3, кинематически сопряженных с валом 4 отбора мощности от силовой установки снегоуборщика. Корпус 1 имеет заднюю и верхнюю стенки, на верхней стенке расположено трубчатое отверстие с поворотным кожухом 5 для направленного отбрасывания измельченного снега или льда. На периферийных участках шнека 3 расположены ударники в виде круглых режущих дисков 6, обеспечивающие измельчение уплотненного снега и льда или любого твердого дорожного покрытия. Диск 6 может иметь коническую или цилиндрическую поверхности на его переферии и располагаться острым или тупым углами в направлении разрушаемого материала: снега, льда или дорожного полотна. Кроме того, на этих поверхностях выполнена система канавок, образующих зубья для разрушения или резания снега, льда или асфальта и бетона.
Диск 6 (фиг.2) на шнеке 3 может крепиться жестко болтом 7 гайкой 8. В этом случае болт 7 устанавливается в отверстии шнека 3, последний охватывается шайбами 9 и 10, а диск 6 располагается между шайбами 10 и 11. Шайбы 9 и 10 можно соединить с кожухом 3 любым способом: пайкой, сваркой или винтами. Осевых зазоров между торцами болта 7 и гайки 8, шнека 3 и шайб 9,10, 11 не допускается. В процессе работы в контакте со льдом или снегом участвует часть круглого лезвия диска 6. При затуплении этого участка лезвия гайка 8 ослабляется, диск 6 поворачивается на определенный угол и гайка 8 вновь затягивается.
Возможно сохранение зазора между диском 6 и шайбами 10 и 11 любым из известных способов, например выполнением тела болта 7 ступенчатым по длине. В процессе работы диск 6 имеет возможность самовращения на болту? между шайбами 10 и 11, что обеспечивает равномерный износ его круглого лезвия.
Возможна установка шайб 9 и 10 на болте 7 без жесткого соединения со шнеком 3 и сохранения зазоров между сопрягаемыми торцами болта 7 гаек 9, 10, 11, диска 6 и гайки 8. В процессе работы диск 6 может вращаться на болте 7, а сам болт 7 вращаться в отверстии шнека 3. Конкретный вариант самовращения зависит от силовой нагрузки на диск 6 и частоты вращения шнека 3 в своих подшипниковых узлах, установленных в щеках 2. В отличие от высокой скорости самовращения диска 6 при жесткой установке шайб 10 и 11 угловая скорость диска 6 по данному варианту будет ниже за счет самовращения болта 7 на шнеке 3.
В процессе работы узла при удалении снега и льда от вала 4 на шнек 3 передается вращательное движение и одновременно рабочий узел поступательно перемещается по дорожному полотну. Диски 6 разрушают лед или слой снега и шнеком 3 направляют его к поворотному кожуху 5 для отбрасывания в любую сторону в зависимости от разворота окна кожуха 5. Между шнеком 3 и кожухом 5 может устанавливаться вращающийся ротор для обеспечения дальности отбрасывания снега и льда от рабочего узла. Возможно удаление через окна в щеках 2 узла разрушенного слоя льда или асфальта.
Конкретное исполнение геометрии режущего лезвия диска 6, конструкции подшипникового узла для вращения диска 6 и скоростей вращения шнека 3 и поступательного перемещения рабочего узла зависят от конкретного материала, удаляемого с дорожного полотна: рыхлого или уплотненного снега и льда, слоя асфальта или бетона.
Работает рабочий узел мотоблока в следующей последовательности. Вал 4 присоединяется с передвижной силовой установкой агрегата, трактора и др., что обеспечивает вращение шнека 3 с дисками 6. При поступательном движении агрегата диски 6 вступают в рабочее взаимодействие, например со льдом, разрушают его и шнеком подают измельченный лед под ротор для его отбрасывания через окно поворотного кожуха 5. При рабочем взаимодействии зубьев дисков 6 со льдом происходит самовращение диска 6 по любому из описанных выше вариантов. Самовращение дисков 6 способствует распределению рабочей нагрузки на все круглое лезвие и снижает интенсивность его износа в десятки раз.
Положительный эффект от использования данного технического решения заключается в расширении его технологических возможностей при содержании и ремонте дорожного полотна с удалением плотного снега и льда в осенние, зимние и весенние периоды; при ремонте со снятием старого асфальтового покрытия или нанесение на него системы канавок для улучшения сцепных свойств; при калибровке со снятием верхнего рыхлого слоя нового бетонного слоя взлетно-посадочных полос, при малых ремонтах в летнее время и др.