Результат интеллектуальной деятельности: Ледоскалывающее устройство

Изобретение относится к устройствам для уборки дорог в зимнее время, в частности к рабочим органам машин, используемым для рыхления и скалывания снежно-ледяных образований на дорожных покрытиях улиц, тротуарах.

Известно устройство для удаления снежно-ледяных образований с тротуаров и дворовых площадок /1/. Оно содержит рабочий стержень с режущим наконечником, демпфирующие пружины и силовой стержень, соединенный с кривошипно-шатунным приводом возвратно-поступательного движения. К недостаткам устройства относятся сложный привод; плавное, а не ударное нагружение силового стержня; невысокая производительность.

Другое устройство с электромагнитным приводом возвратно-поступательного движения скалывателя /2/ имеет преимущество по силе удара и простоте, но уступает в производительности и требует источник электроэнергии в виде батареи аккумуляторов.

Известно устройство, содержащее ряд подпружиненных скалывателей и ударный привод от вращающегося кулачкового органа /3/. Данное устройство принято за прототип. Его недостатком является специальный привод, не обладающий рабочими функциями по зачистке дорожной поверхности от битого льда.

Техническим результатом изобретения является повышение производительности и качества очистки дорожных покрытий от снежно-ледяных образований, а также расширение технологических возможностей за счет использования в летнее время при смене рабочих наконечников для уборки тротуаров и пешеходных дорожек.

Указанный результат достигается тем, что в устройстве, содержащем подпружиненные скалыватели, вращающийся орган выполнен в виде шнеков с разнонаправленными витками, на которых установлены кулачки со смещением по углу поворота, а ударный привод состоит из кулачковых толкателей и рычагов от них к стержням скалывателей. Скалыватели расположены со смещением по шагу витков шнека и могут иметь наклон к толкателям, а витки шнека имеют на периферии зубчатые гребенки. Устройство является съемным.

Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых фиг. 1 изображает кинематическую схему устройства, вид сверху; фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; фиг. 3 и фиг. 4 (вариант исполнения) - разрез Б-Б на фиг. 2.

Ледоскалывающее устройство 1 на базе самодвижущегося агрегата 2 с коробкой отбора мощности и червячным приводом 3 вращения разнонаправленных шнеков 4 содержит установленные в ряд скалыватели в виде стержней 5 с рабочими наконечниками 6 (фиг. 1-4). Наконечники: лезвия или бучарды - съемные и крепятся к стержням резьбовым соединением. На витках шнеков закреплены кулачки 7. Кулачки от витка к витку смещены по окружности на угол ϕ=360°/z, где z - число скалывателей (фиг. 3, 4). Этим достигается последовательная работа скалывателей за оборот шнека.

С кулачками взаимодействуют толкатели 8, установленные в направляющих корпуса устройства 1. Кулачковый толкатель соединен с вилкой рычага 9, другое плечо которого поджимается пружиной 10 к верхнему концу стержня 5 скалывателя. Скалыватели расположены один от другого на расстояниях P₁ и Р₂, не равных шагу Р витков на величину, кратную доле шага в число скалывателей P/z (см. фиг. 2). Такое смещение обеспечивает равномерно-последовательную работу скалывателей.

Шнеки 4 установлены симметрично по обе стороны червячного привода и имеют противоположное направление витков для уравновешивания осевых сил и для сгона ледовоснежного покрова к центральному элеватору 11 (см. фиг. 1, 3, 4). Для разделения отколотых кусков льда на более мелкие фрагменты и дробления неразбитого ледового слоя, витки шнека имеют по периферии выступающие зубчатые гребни 12.

По другому варианту скалыватели 5 расположены наклонно к толкателям 8 под углом ψ в направлении к шнеку 4 (фиг. 4). Такое исполнение приближает рабочие наконечники 6 к виткам шнека и уменьшает необработанную зону перед бордюрами и техническими выступами на дорожном покрытии. Кроме того, наклон скалывателей уменьшает сопротивление неровностей ледяного слоя и облегчает ход агрегата благодаря горизонтальной составляющей силы удара в направлении его движения.

Ледоскалывающее устройство выполнено съемным. Для этого предназначены фиксирующие гнезда 13 на корпусе самодвижущегося агрегата и прихваты (фиг. 1, 3, 4).

Пример исполнения (фиг. 2). Два разнонаправленных шнека 4 диаметром 500 мм имеют витки с шагом Р=200 мм. Ширина общей рабочей части - 1 метр. На корпусе 1 устройства расположены по три скалывателя 6 на каждый шнек с расстоянием один от другого - Р₁=135 мм и Р₂=265 мм. На витках шнеков расположены кулачки 7 с угловым шагом ϕ=120°. Кулачки воздействуют на толкатели 8, сжимающие через рычаги 9 пружины 10 скалывателей. Наружный диаметр пружин сжатия 38 мм, диаметр проволоки - 3,8 мм, число витков - 12; длина пружины в свободном состоянии 150 мм. наибольший ход - 100 мм, наибольшая сила сжатия - 400 даН (40 кгс). Работа устройства осуществляется следующим образом. При движении агрегата шнеки 4 вращаются червячной передачей 3 от коробки отбора мощности (фиг. 2, 3). Кулачки 7 шнеков поочередно через толкатели 8 и рычаги 9 взводят скалыватели 5 и сжимают пружины 10. Соскакивая с кулачка, толкатель освобождает пружину, и последняя ударяет скалывателем по ледоснежному образованию на дорожном покрытии. Удары наносятся одновременно с обеих сторон от центральной части привода для исключения поперечных колебаний агрегата. Зубчатые гребни шнеков 12 дополнительно размельчают ледовые сколы, и витки шнеков подают ледовоснежную массу в элеватор 11.

Скорость движения агрегата во время работы составляет в среднем 6 км/час. Частота вращения шнеков - 250 об/мин, частота одновременных ударов двух скалывателей - 12,5 Гц. Очистка сложных ледообразований осуществляется за несколько проходов.

В летнее время устройство демонтируется с агрегата, а на шнеки надеваются спиральные щетки с полиамидным или металлическим ворсом. При необходимости летних уборочных работ используется устройство с наклонным расположением скалывателей (см. фиг. 4). В таких случаях рабочие наконечники скалывателей заменяют на плоские щетки. Их возвратно-поступательная работа совместно со спиральными щетками на витках вращающихся шнеков повышает эффективность уборки.

Источники информации, принятые во внимание

1. Полезная модель РФ №133844, МПК E01H 5/12. Устройство для удаления снежно-ледяных образований с тротуаров и дворовых площадок. 2013.

2. Патент РФ №2487990, МПК E01H 5/12. Машина для скалывания наледи. 2013.

3. Патент РФ №2446247. МПК E01H 15/12. Устройство для обработки поверхностей дорожных покрытий. 2014. Прототип.

4. Авторское свидетельство СССР №1245644, МПК E01H 5/08. Снегоочиститель. 1986.