Результат интеллектуальной деятельности: Задний раздвигающийся поворотный отвал

Изобретение относится к машиностроению, а именно к дорожным машинам и, в частности, к плужным снегоочистителям. Плужные снегоочистители применяются для уборки снега с дорог и тротуаров. Плужные снегоочистители снабжены пассивным рабочим органом в виде отвала.

Анализ работы снегоуборочных машин и технологических схем уборки показал, что при производстве работ одной машиной в один проход от снега очищается полоса проезжей части дороги или тротуара. При этом с левой и правой сторон от очищенной полосы снег остается не убранным. Дальнейшая уборка снега требует использования двух одновременно работающих снегоуборочных машин или работу одной машины в два прохода. Это не эффективно, так как несет временные и материальные затраты. Возникает задача уборки снега с левой и правой стороны проезжей части или тротуара в один проход снегоуборочной машины.

Также в ранее рассмотренных схемах очитки дорог от снега работа машин проводится в две полосы. Это в городских условиях затрудняет движение автотранспортных средств.

Существуют различные конструкции для уборке снега с дорог.

Известен отвал для уборки снега [Патент РФ №2465393, МПК Е01Н 5/06, опубл. 27.10. 2012], содержащий открылки, управляемые гидроцилиндрами. Нижние части открылок шарнирно соединены с отвалом через палец и направляющую таким образом, что при включении гидроцилиндров верхние части соединены шарнирно с верхней частью отвала, а штоки гидроцилиндров соединены с нижней частью открылок через кронштейн. Достигаемый технический результат заключается в обеспечении возможности регулирования открылок отвала по высоте для одновременной уборки снега с дорог и тротуаров, бордюров, имеющих большую высоту.

Известно универсальное плужное оборудование [Баловнев В.И. «Дорожно-строительные машины с рабочими органами интенсифицирующего действия». - М.: Машиностроение, 1981. 223 с., ил.], состоящие из стойки, двух отвалов (правого и левого), стойки с опорой и гидрооборудования. Стойка является сварной металлоконструкцией, на которой закреплены отвалы и элементы гидропривода. Отвалы крепятся к стойке при помощи пальца с возможностью поворота от среднего положения в обе стороны. Поворот отвалов осуществляется при помощи гидроцилиндров, которые управляются от гидрораспределителя трактора.

Известен раздвижной снегоочистительный отвал [Патент РФ №2481435, МПК Е01Н 5/06 (2006.01), опубл. 10.05.2013], содержащий неподвижный корпус (10) отвала, имеющий, по существу, линейную форму в продольном направлении и снабженный на своей задней поверхности (11) средствами (12) для опоры, подъемную конструкцию (20) для создания шарнирного соединения между корпусом (10) отвала и транспортным средством (150), причем подъемная конструкция (20), в свою очередь, содержит раму (21) для крепления конструкции (20) к транспортному средству (150), и средства (25) соединения неподвижной рамы (21) со средствами (12) для опоры, первый удлинитель (30), установленный с возможностью скольжения на средствах (12) для опоры в положении, параллельном корпусу (10) отвала, и во фронтальном положении относительно корпуса (10) отвала, и выполненной с возможностью выдвижения в продольном направлении относительно корпуса (10) отвала влево, второй удлинитель (40), установленный с возможностью скольжения на средствах (12) для опоры в положении, параллельном корпусу (10) отвала, и выполненный с возможностью выдвижения в продольном направлении относительно корпуса (10) отвала вправо, и регулирующие средства (6), выполненные в подъемной конструкции (20) для регулирования угла наклона снегоочистительного отвала (100) относительно грунта, при этом первый удлинитель (30) больше, чем корпус (10) отвала, и выполнен с возможностью выдвижения в продольном направлении между закрытым положением (А), в котором он полностью закрывает корпус (10) отвала, и открытым положением (В), в котором он не закрывает корпус (10) и взаимодействует с ним для того, чтобы увеличить рабочий размер снегоочистительного отвала (100) в направлении влево.

Известен раздвижной отвал снегоуборочной машины [Патент РФ №152034, МПК Е01Н 5/06 (2006.01), опубл. 27.04.2015], состоящий из отвала, рамы 7, гидроцилиндра подъема-опускания 8, рамы 7, тяг 5, 6, гидроцилиндров управления 3, 4, отличающийся тем, что отвал разделен поперечно на две равные части 1, 2, каждая из которых соединена жестко со своей тягой 5, 6, а каждая тяга соединена со своим гидроцилиндром 3, 4. Гидроцилиндры 3, 4, одним концом соединены шарнирно с тягами 5, 6, а вторым концом соединены шарнирно с рамой 7.

Общим недостатком указанных конструкции является, невозможность за один проход убирать снег с соседних полос движения к центру полосы движения, по которой движется снегоуборочная техника для дальнейшей погрузки снега с помощью погрузчика (например, лапового снегопогрузчика или фронтального погрузчика) в самосвал; невозможность на однополосных дорогах, равномерно убирать снег, с двух сторон дороги к центру дороги; невозможность за один проход на однополосных дорогах убирать снег с тротуаров с двух сторон к центру дороги. У несимметричных конструкций присутствует момент на рабочем органе, отклоняющий снегоуборочные машины от прямолинейного движения.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является повышение производительности снегоуборочных машин с отвальным рабочим органом, посредством заднего раздвигающегося поворотного отвала.

Технический результат предлагаемой конструкции заднего раздвигающегося поворотного отвала заключается в повышении производительности, в сгребании снега к центральной оси дороги, в отсутствии дополнительных сил, отклоняющих снегоуборочную машину от заданного курса.

Указанный технический результат достигается тем, что задний раздвигающийся поворотный отвал состоит из левой и правой части. Левая и правая части отвала соединены каждый со своей тягой с помощью левого и правого поворотного гидродвигателя. Левая и правая тяга соединены шарнирно с рамой. Рама дополнительно соединена с левой и правой тягой, гидроцилиндрами левой и правой тяги. Раздвижение левой и правой части отвала осуществляется гидроцилиндрами левой и правой тяги. Поворот левой и правой части отвала осуществляется с помощью левого и правого поворотного гидродвигателя. Рама соединена шарнирно с гидроцилиндром подъема-опускания рамы.

Повышение производительности происходит за счет того, что машина, оборудованная задним раздвигающимся поворотным отвалом, имеет возможность раздвигать части отвала и поворачивать их на необходимый угол. Углы раздвижения и поворота частей отвала могут быть одинаковым или разным - выбирается оператором в зависимости от плотности убираемого снега и от скорости движения снегоуборочной машины.

Сгребание снега к центральной оси полосы дороги и равномерная уборка снега с левой и правой стороны от полосы дороги - для дальнейшей погрузки с помощью лапового снегопогрузчика в самосвал.

За счет того, что левая и правая части отвала в раздвижном положении могут регулироваться поворотными гидродвигателями и изменять угол частей отвала в направлении убираемого снега (в горизонтальной плоскости), имеется возможность выбирать способ уборки:

1. С меньшей рабочей скоростью машины, но с большей шириной уборки, осуществляется гидроцилиндрами левой и правой тяги максимальное раздвижение тяг, и поворотные гидромоторы располагают левую и правую части отвала почти под прямым углом (в горизонтальной плоскости) к убираемому снегу (фиг. 2).

2. С большей рабочей скоростью машины, но меньшей шириной уборки. За счет неполного раздвижения тяг гидроцилиндрами, и разворот левой и правой частей отвала, с помощью поворотных гидродвигателей (фиг. 3), под острым углом (в горизонтальной плоскости) к убираемому снегу на левую и правую часть отвала оказывается меньше сопротивление от снега, и снегоуборочная машина может убирать снег с большей рабочей скоростью.

3. Несимметричный способ, когда для левой и правой частей отвала задаются индивидуально раздвижение тяг гидроцилиндрами и угол левой и правой частей отвала с помощь поворотных гидродвигателей.

На фиг. 1 изображен задний раздвигающийся поворотный отвал (вид сверху).

На фиг. 2 изображен задний раздвигающийся поворотный отвал в положении уборки максимальной ширины отчищаемой полосы дороги.

На фиг. 3 изображен задний раздвигающийся поворотный отвал в положении для уборки снега с максимальной рабочей скоростью.

На фиг. 4 изображен задний раздвигающийся поворотный отвал в несимметричном положении, тонкими стрелками показан убираемый снег, широкой светлой стрелкой показано направление передвижения снегоуборочной машины (гидроцилиндр подъема-опускания рамы не изображен).

Устройство состоит из левой и правой части отвала 1, 6. Левая и правая часть отвала 1, 6 соединены с помощью гидромоторов 4, 9 с тягами 2, 7, которые шарнирно соединены с рамой 5. Гидроцилиндры 3 и 8 соединены шарнирно с рамой 5 и тягами 2, 7. Тяга 2, раздвигает левую часть отвала 1, а тяга 7 раздвигает правую часть отвала 6 с помощью гидроцилиндров 3 и 8. Поворот левой части отвала 1 осуществляется с помощью поворотного гидродвигателя 4, а раздвижение левой части отвала 1 осуществляется тягой 2 с помощью гидроцилиндра 3. Поворот правой части отвала 6 осуществляется с помощью поворотного гидродвигателя 9, а раздвижение правой части отвала 6 осуществляется тягой 7 с помощью гидроцилиндра 8. Рама 5 шарнирно соединена с гидроцилиндром подъема-опускания рамы 10, с помощью которого осуществляется подъем и опускание заднего раздвижного поворотного отвала.

Задний раздвигающийся поворотный отвал работает следующим образом. В транспортном положении при перемежении техники, не осуществляющей уборку снега, левая часть отвала 1 и правая часть отвала 2 находятся в сдвинутом положении, штоки гидроцилиндров 3 и 8 выдвинуты, отвал поднят с помощью рамы 5, гидроцилиндром подъема-опускания 10. Перед использованием выбирается способ уборки, с меньшей рабочей скоростью и большей шириной уборки (фиг. 2) или с большей рабочей скоростью, но меньшей шириной уборки (фиг. 3) или несимметричный способ (фиг. 4). При выборе способа с меньшей рабочей скоростью и большей шириной уборки: штоки гидроцилиндров 3 и 5 максимально втягиваются, тем самым раздвигая тяги 2 и 7 левой части отвала 1 и правой части отвала 6, поворотные гидродвигатели 4, 9 разворачивают части отвала 1, 6 почти перпендикулярно к убираемому снегу. Так чтобы снег собирался к середине полосы дороги, по которой движется снегоуборочная машина. После этого происходит опускание рамы 5 и рабочего органа гидроцилиндром подъема-опускания рамы 10.