Устройство для обработки автомобильных дорог и тротуаров от снежно-ледяных образований

Полезная модель относится к техническим средствам городского коммунального хозяйства и предназначена для обработки и очистки дорожных покрытий и тротуаров от уплотненного снега и льда.
Устройства для обработки автомобильных дорог и тротуаров от снежно-ледяных образований по принципу действия можно разделить на две основные группы: механическое воздействие льдоскалывающими органами; воздействие посредством внесения в рабочую зону механических мелких частиц и химических реагентов. Основным недостатком механических льдоскалывающих органов является возможность удаления только верхнего слоя снега и наледи, нижние же слои остаются незатронутыми. Использование воздействия посредством внесения в рабочую зону механических мелких частиц и химических реагентов посредством разбрасывания и разбрызгивания при наличии толстого слоя наледи и снега не дает удовлетворительных результатов, т.к. реагенты и частицы не достают до дорожного покрытия. Поэтому на практике применяются оба способа последовательно - сначала механически удаляется верхний слой снега и наледи, затем вносятся механические частицы и реагенты, что делает процесс очистки дорожных покрытий трудоемким и дорогостоящим. Представляется целесообразным применение рабочих органов, вносящих механические частицы и реагенты в зону непосредственного контакта с дорожным покрытием.
Известна машина для очистки дорожных покрытий и тротуаров от уплотненного снега и льда, содержащая базовое шасси с движителем, выполненным в виде зубчатых барабанов, закрепленный на шасси нож, размещенный между барабанами, и цилиндрическую щетку (см. авт. св. СССР №896158, Е01Н 5/12).
Также известен рабочий орган для очистки дорожных покрытий от льда, содержащий корпус с возможностью вращения приводом относительно вертикальной оси, дисковые бегуны, посаженные на оси, закрепленные горизонтально на корпусе и подпружиненные относительно него, снабжен цилиндрическими щетками, установленными на корпусе при помощи осей, закрепленных горизонтально между осями бегунов, причем оси бегунов и щеток расположены радиально и кинематически соединены с приводом корпуса (см. авт. св. СССР №1025781, A61D 11/00).
Недостаток данных технических решений, как и большинства механических льдоскалывающих органов, заключается в том, что они не обеспечивают эффективной очистки тротуаров и дорожных покрытий от слежавшегося снега и льда, т.к. нижние слои наледи остаются незатронутыми.
Из области сельского хозяйства известны машины, способные вносить механические частицы и реагенты в зону непосредственного контакта с дорожным покрытием (см. https://rushoz.ru/selhoztehnika/seyalki/zernovye-seyalki/). Так наиболее близким техническим решением к заявляемой полезной модели является устройство для обработки дорожного покрытия, которое представляет собой навесное устройство на базовое шасси, состоящее из рамы и установленных на ней двух опорных колес, одно из которых (левое) приводное, бункера для сыпучего материала, пневматической централизованной подающей сыпучий материал (высевающей) системы трубопроводов, механизмов привода дозатора сыпучего материала и вентилятора от колеса сеялки посредством карданного вала, системы регулировки величины перекрытия трубопроводов сыпучего материала (семяпроводов) (см. Устройство, технологический процесс и настройка универсальной пневматической сеялки СПУ-6, https://agri-tech.ru/info/cat1/page15.html).
Недостатком данного технического решения при использовании в качестве машины для обработки автомобильных дорог и тротуаров от снежно-ледяных образований заключается в том, что она не обеспечивает эффективную обработку и очистку тротуаров и дорожных покрытий от слежавшегося снега и льда вследствие недостаточной кинетической энергии сыпучих материалов-реагентов для проникновения сквозь толщу снежно-ледяных образований до поверхности дороги или тротуара. Это обусловлено тем, что привод вентилятора от колеса сеялки посредством карданного вала не обеспечивает достаточного давления и подачи воздуха для придания такой скорости движения сыпучим материалам-реагентам, чтобы они обладали необходимой кинетической энергией для проникновения сквозь толщу снежно-ледяных образований до поверхности дороги или тротуара. Кроме того, система подвода воздуха в рабочую зону не способствует повышению скорости его движения к моменту выхода из трубопроводов, что препятствует достижению требуемой кинетической энергии сыпучим материалам-реагентам.
Техническая проблема известных технических решений заключается в том, что они не обеспечивают эффективной очистки тротуаров и дорожных покрытий от слежавшегося снега и льда, т.к. нижние слои наледи остаются нетронутыми вследствие воздействия щетками, очищающими поверхность от неплотных слоев снега, или поверхностного разбрасывания реагентов и сыпучих материалов без проникновения их в толщу снежно-ледяного слоя.
Сущность заявляемой полезной модели заключается в том, что устройство для обработки автомобильных дорог и тротуаров от снежно-ледяных образований содержит раму, соединенную с базовым шасси машины, и с установленными на ней опорными колесами и бункером для сыпучего материала. В последнем расположены пневматические трубопроводы с вентилятором и дозатором сыпучего материала, выполненные с возможностью регулировки величины перекрытия трубопроводов. Вентилятор соединен с гидромотором, связанным с гидросистемой базовой машины. На выходе трубопроводов установлены насадки, содержащие конфузоры и диффузоры трапециевидной формы, жестко закрепленные на раме.
Технический результат, достигаемый заявляемой полезной моделью, заключается в обеспечении высокоскоростной подачи и внедрения в массив слежавшегося снега и льда сыпучих материалов-реагентов, например, пескосоляной смеси, и равномерным распределением их по поверхности тротуаров и дорожного покрытия, что позволяет повысить эффективность обработки и очистки тротуаров и дорожных покрытий от слежавшегося снега и льда за счет проникновения сыпучих материалов-реагентов в толщу снежно-ледяного слоя, вызывающего механическое разрушение его и таяние по всему объему слоя.
Сущность заявляемой полезной модели поясняется чертежами, где:
- на фиг. 1 схематично изображена машина для обработки автомобильных дорог и тротуаров от снежно-ледяных образований;
- на фиг. 2 - насадок с конфузором (зона а) и диффузором (зона b), вид А на фиг. 1;
- на фиг. 3 - вид на машину справа на фиг. 1.
Устройство для обработки автомобильных дорог и тротуаров от снежно-ледяных образований представляет собой навесное устройство на базовое шасси, например, трактор МТЗ-80/82, закрепленное на нем посредством навески 1. Заявляемое устройство содержит гидромотор 2 с вентилятором 3, соединенный через эжекторный питатель 4 с вертикальным трубопроводом 5, включающий распределитель 6 и воздухопровода 7. Трубопровод 5 расположен в бункере 8 для сыпучего материала, например, пескосоляной смеси, включающем дозатор 9 и регулятор нормы подачи 10. На уголке 11 посредством винтов 12 закреплены кронштейны 13 наконечников 14, выполненных в виде насадок (см. фиг. 1), содержащих конфузоры (см. фиг. 2, зона а) и диффузоры (см. фиг. 2, зона b) для увеличения ширины полосы обработки (см. фиг. 2, 3) дорожного покрытия. Привод дозатора 9 связан с карданным валом 15. Подключение вентилятора к гидромотору, подключенного к гидросистеме трактора, позволяет обеспечить давление и расход воздуха в пневмосистеме, достаточные для создания кинетической энергии для внедрения пескосоляной смеси вглубь снежно-ледяного образования до поверхности дорожного покрытия. Установка на выходе трубороводов наконечников в виде насадок, содержащих сужающиеся части - конфузоры позволяют увеличить скорость потока воздуха и механических частиц до величины, необходимой для внедрения пескосоляной смеси вглубь снежно-ледяного образования до поверхности дорожного покрытия вследствие уменьшения площади сечения воздушного канала, а расширяющиеся части - диффузоры позволяют увеличить ширину полосы обработки. Трапециевидная форма диффузоров обеспечивает равномерное распределение пескосоляной смеси по поверхности тротуаров и дорожного покрытия.
Устройство для обработки автомобильных дорог и тротуаров от снежно-ледяных образований работает следующим образом.
В период низких температур и гололеда устройство для обработки автомобильных дорог и тротуаров от снежно-ледяных образований посредством навески 1 устанавливают на базовое шасси машины, например, трактора, и наполняют бункер 8 сыпучим материалом, например, пескосоляной смесью. Для обработки автомобильных дорог и тротуаров от снежно-ледяных образований при движущемся тракторе включают привод дозатора 9 от карданного вала 15 и дозируют пескосоляную смесь из бункера 8 в эжекторный питатель 4. Вентилятор 2, приводимый в действие от гидромотора 1, создает воздушный поток, посредством которого пескосоляная смесь подается в вертикальный трубопровод 5, из которого через распределитель 6 поступает в воздухопроводы 7 и далее к насадкам 14, расположенным над поверхностью снежно-ледяного образования. В конфузорах насадок 14 вследствие уменьшения площади сечения воздушного канала повышается скорость движения воздуха вместе с пескосоляной смесью до величины, необходимой для внедрения пескосоляной смеси вглубь снежно-ледяного образования до поверхности дорожного покрытия. А в диффузорах насадок 14 происходит расширение потока воздуха с пескосоляной смесью, обеспечивая покрытие всей ширины полосы обработки поверхности дороги, и не снижая существенно при этом скорости движения пескосоляных частиц. Подобная конструкция известна как сопло Лаваля. При этом происходит механическое разрушение и самого снежно-ледяного образования, приводящее к его интенсивному таянию и освобождению поверхности дорог и тротуаров от снега и наледи.
Таким образом, заявляемая полезная модель позволяет повысить эффективность очистки тротуаров и дорожных покрытий от слежавшегося снега и льда за счет создания высокоскоростной подачи и внедрения в массив снежно-ледяного образования пескосоляной смеси и равномерного распределения ее по поверхности тротуаров и дорожного покрытия.