устройство для скалывания льда и уплотненного снега

Формула изобретения

1. Устройство для скалывания льда и уплотненного снега с дорожного покрытия, содержащее установленный на раме рабочий орган, выполненный в виде по меньшей мере одного колеса-катка, снабженного жесткими гребнями и свободно с возможностью вращения смонтированного на консоли, связанной с приводом ее вращения в горизонтальной плоскости, отличающееся тем, что рама, несущая рабочий орган, сцеплена с самоходным транспортным средством и несет балластный груз с возможностью его перемещения для регулировки давления рабочего органа на дорожное покрытие.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что рабочий орган содержит четыре колеса-катка, соответственно смонтированные на четырех объединенных в крестовину консолях, каждая из которых снабжена несущей колесо-каток принудительно поворотной в горизонтальной плоскости цапфой.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к устройствам для очистки дорог и улиц и предназначено, в частности, для скалывания льда и уплотненного снега с дорожных покрытий. Может также применяться для выравнивания или придания шероховатостей снежным или ледяным покровам.

Известны различные устройства для скалывания льда и уплотненного снега, например, по а.с. N 933862, 1980; N 969809, 1980; N 1518427, 1988; МКИ E 01 H 5/06, 5/12 и т.д.

При работе известных устройств скребки, установленные на самоходном транспортном средстве, срезают лед с дорожного покрытия.

Очевидно, что при такой очистке покрытия транспортное средство должно иметь высокий запас мощности, при достаточно толстом слое ледяного или снежного покрова его срезание ведется послойно, т.е. требуется многократный проход одного и того же участка. Кроме того, большой проблемой является предотвращение поломок устройства при встрече скребков с жесткими препятствиями, например, бордюрными ограждениями.

Известно устройство по а.с. N 126511 E 01 H 5/12, 1960, в котором его поломки при встрече с препятствиями предотвращаются тем, что рабочий орган выполнен в виде, по меньшей мере, одного свободно вращающегося колеса-катка с воздействующими на покрытие жесткими гребнями, смонтированного на консоли, связанной с приводом ее вращения в горизонтальной плоскости.

Недостаток устройства заключается в том, что его рабочий орган смонтирован непосредственно на раме самоходного транспортного средства между его несущими передними и задними экипажными колесами. Вследствие этого известное устройство в действительности не будет скалывать лед с дорожного покрытия, а будет только нивелировать его, срезая рабочим органом ледяные наросты-выступы и засыпая впадины между ними. При этом размер нивелируемых выступов и впадин будет определяться расстоянием между передними и задними экипажными колесами. Поскольку такой принцип работы известного устройства не позволяет отслеживать действительный профиль дорожного покрытия, то скалывание с него льда будет некачественным, а засыпание ледяной крошкой и снегом впадины дорожного покрытия критическим снижает коэффициент сцепления колес городского транспорта с дорожным покрытием, увеличивая опасность движения. Кроме того, значительные габариты известного устройства, вытекающие из его конструктивной компоновки, не позволяют использовать устройство в стесненных условиях, как, например, для очистки тротуаров.

Перед изобретением была поставлена задача создать устройство для качественного скалывания льда и уплотненного снега с тротуаров и проезжей части улиц на ограниченной площади очистки.

Поставленная задача решается тем, что предложено устройство для скалывания льда и уплотненного снега с дорожного покрытия, содержащее установленный на раме рабочий орган, выполненный в виде по меньшей мере одного колеса-катка, снабженного жесткими гребнями и свободно с возможностью вращения смонтированного на консоли, связанной с приводом ее вращения в горизонтальной плоскости.

Новым в предложенном устройстве является то, что рама, несущая рабочий орган, сцеплена с самоходным транспортным средством и несет балластный груз с возможностью его перемещения для регулировки давления рабочего органа на дорожное покрытие. В конкретном варианте исполнения рабочий орган содержит четыре колеса-катка, соответственно смонтированных на четырех объединенных в крестовину консолях, каждая из которых снабжена несущей колесо-каток принудительно поворотной в горизонтальной плоскости цапфой.

Технический результат изобретения выражается в повышении качества скалывания льда и уплотненного снега с дорожных покрытий за счет того, что рабочий орган устройства при движении по дорожному покрытию отслеживает его вертикальный профиль, воздействуя с одинаковым заданным усилием как на выпуклые, так и на вогнутые его участки. Кроме того, предложенная конструкция имеет малые габариты, что позволяет использовать устройство на участках малой площади, как правило, недоступных для других устройств аналогичного назначения.

На фиг. 1 показано устройство в рабочем состоянии; на фиг. 2 - рабочий орган устройства, вид "А" фиг. 1 в увеличенном масштабе.

Устройство имеет раму 1 (фиг. 1), сцепляемую с самоходным транспортным средством 2. На раме смонтирован по меньшей мере один рабочий орган, выполненный в виде колеса-катка 3, имеющего по внешней окружности гребни-зубья (на чертежах обозначены нанесенной на колесо 3 штриховкой).

В предлагаемом варианте конструктивного исполнения устройство имеет четыре одинаковых колеса 3. Каждое колесо смонтировано свободно вращательно на консоли 4 с помощью принудительно поворотной цапфы 5. Все четыре консоли 4 объединены в крестовину, которая смонтирована на раме 1 с возможностью принудительного вращения в горизонтальной плоскости вокруг геометрической оси "0" (фиг. 1), например, в направлении стрелки "B" (фиг. 2). Для этого все консоли 4, именуемые в дальнейшем крестовиной 4, имеют привод 6 (фиг. 1), подключаемый к валу отбора мощности самоходного транспортного средства 2. Каждая цапфа 5 шарнирно связана с тягой 7 с кольцом 8, свободно охватывающим вал 9 (фиг. 2) вращения крестовины, кинематически связанный с приводом 6. Из фиг. 2 видно, что кольцо 8 имеет свободу перемещения в своей плоскости, ограниченную внутренним диаметром кольца и наружным диаметром вала 9, проходящего сквозь кольцо. Для перемещения кольца 8 в нужную сторону относительно вала 9 на раме 1 смонтирован пустотелый ползун-стакан 10 (фиг. 1), который несет вращательно смонтированное на нем кольцо 8 и через который, так же как и через кольцо 8, проходит вал 9 вращения крестовины 4. Сам ползун 10 вращаться не может, но может принудительно прямолинейно перемещаться по раме 1.

На раме 1 наладочно подвижно установлен балластный груз 11.

Конструктивно заявленное устройство может быть выполнено в виде прицепного или навесного оборудования (что для заявленного изобретения несущественно), агрегатируемого с самоходным транспортным средством, имеющим вал отбора мощности или источник силовой электроэнергии. В последнем случае на раме 1 вместо привода 6 устанавливается силовой электродвигатель.

Устройство работает следующим образом.

С началом работы включается привод 6 вращения крестовины 4. Крестовина начинает вращаться в горизонтальной плоскости, например, против часовой стрелки (направление "Б" на фиг. 2), а само устройство буксируется, например, влево по стрелке "В". Поскольку колеса 3 установлены на цапфах 5 свободно, то при неподвижном тракторе 2 в результате принудительного вращения крестовины 4 и контакта колес с грунтом они будут свободно катиться след-в-след по окружности 12. При этом все колеса будут вращаться с одной скоростью и в одном направлении. Однако, с началом движения трактора 2 вращение каждого из колес будет определяться суммой векторов скорости и направления движения трактора и соответствующей консоли крестовины и профилем дорожного покрытия. Поэтому движение каждого колеса 3 из упорядоченно-вращательного превращается в хаотически поворотное со скольжением по дорожному покрытию. После прохождения заявленного устройства по заданному маршруту площадь обработанного дорожного покрытия будет определяться габаритной шириной устройства. В заявленном устройстве удельное давление на покрытие может регулироваться в широких пределах путем заданного перемещения балластного груза 11 по раме 1 в направлении стрелки "Г" (при перемещении груза к трактору 2 давление уменьшается и наоборот), чем снижается вероятность повреждения дорожного покрытия.

Эффективность заявленного устройства увеличивается также за счет еще одного неочевидного свойства, обусловленного возможностью горизонтального перемещения кольца 8 относительно вала 9 (фиг. 2).

Так, если ползуном 10 переместить кольцо 8, например, в положение 8 "а", то тяга 7 "а" повернет цапфу с колесом 3 "а" на некоторый угол по стрелке "Д", т.е. по часовой стрелке. Тем же самым тяга 7 "б" повернет колесо 3 "б" по стрелке "Е", т.е. против часовой стрелки. Благодаря этому переднее 3 "а" и заднее 3 "б" колеса будут ориентированы не поперек движения трактора 2, а под некоторым углом, что снижает тяговое сопротивление при буксировке устройства и повышает эффективность разрушения снежно-ледового покрова. При вращении крестовины 4 все колеса меняются местами, принимая в каждом положении ориентировку к направлению движения трактора, задаваемую положением кольца 8.