способ создания шероховатости на снежно-ледяных поверхностях

Формула изобретения

Способ создания шероховатости на снежно-ледяных поверхностях путем нанесения на поверхность твердых частиц, отличающийся тем, что твердые частицы наносятся в смеси с водой при отношении объема сухих твердых частиц к объему воды от 5 до 0,01.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области эксплуатации дорог в зимних условиях, а конкретнее к способам повышения коэффициента трения снежно-ледяных поверхностей.

Известен способ создания шероховатости на снежно-ледяных поверхностях путем посыпания на поверхность песка или гранитной крошки (Зима в городе, статья в газете "Есть идея" приложение к еженедельнику "Аргументы и факты" N 1/20/, 1, 1994). Под колесом транспортного средства или под ногой пешехода твердые частицы несколько вдавливаются в поверхностный слой и увеличивают коэффициент трения.

Недостатки способа заключаются в низкой эффективности использования песка или гранитной крошки и в повышении загрязненности местности. Низкая эффективность объясняется, во-первых, тем, что на наиболее твердых и скользких участках частицы вдавливаются слабо и коэффициент трения увеличивается мало; во-вторых, тем, что на выпуклых и на наиболее скользких местах, т. е. там, где они больше всего нужны, частицы долго не задерживаются и переносятся со снегом или без него в ближайшие углубления, на обочину дороги, разносятся пешеходами на подошвах обуви по помещениям домов и городскому транспорту. В двух последних случаях после оттаивания снега песок превращается в грязь, а после высыхания грязи - в пыль.

Целью изобретения является повышение эффективности использования твердых частиц и снижение загрязненности местности.

Цель достигается путем нанесения на снежно-ледяную поверхность твердых частиц в смеси с водой при отношении объема сухих твердых частиц к объему воды от 5 до 0,01.

Сопоставление с прототипом показывает, что заявляемый способ отличается тем, что твердые частицы наносятся на поверхность снежно-ледяного образования в смеси с водой от 5 до 0,01. Таким образом, заявляемый способ соответствует критерию "новизна". При изучении других технических решений в данной области техники признаков, отличающих заявляемое изобретение от прототипа, выявлено не было. Эти признаки обеспечивают повышение эффективности применения твердых частиц, увеличение трения между снежно-ледяной поверхностью и движущимся по ней телом. Благодаря вмерзанию частиц в поверхностный слой они фиксируются на своем первоначальном месте, существенно повышая трение без существенного увеличения загрязненности местности. Поэтому новые признаки обеспечивают заявляемому способу соответствие критерию "существенные отличия".

На чертеже представлена схема устройства для реализации предлагаемого способа.

Все устройство размещено на шасси 1 автомобиля. Устройство состоит из бака 2 с теплоизоляцией 3. Бак 2 заполнен смесью воды и песка. Отношение объема воды к объему суспензии равно примерно 0,5. Бак 2 оборудован мешалкой 4. Устройство содержит также насос 5 со всасывающей и напорной ветвями 6, 7 и разбрасывающий диск 8.

При вращении мешалки 4 частицы песка перемешиваются и равномерно распределяются по объему воды. С помощью насоса 5 суспензия по ветвям 6 и 7 подается из бака 2 на поверхность вращающегося диска 8, который разбрасывает суспензию в виде капель. При падении капли на ледяную поверхность суспензия расстекается тонким слоем, соединяясь с суспензией соседних капель. Т. к. все устройство, находясь на шасси автомобиля, вместе с ним поступательно перемещается, суспензией покрывается часть поверхности дороги в радиусе действия разбрызгивающего диска 8. Образующийся тонкий слой воды толщиной примерно вдвое меньше среднего размера частиц при соприкосновении с льдом быстро охлаждается и примерзает к нему. Нижние части частиц оказываются вмороженными в лед, а верхние - незатопленными и представляют собой выступы шероховатости. В первые доли секунды вода, находящаяся на поверхностях еще не холодных частиц, стекает на уже замерзший слой суспензии и тоже замерзает, образуя нечто вроде сварного шва, выступающего из слоя суспензии и дополнительно укрепляя связь частиц с поверхностью. Вмерзшие в лед частицы, несмотря на оказываемое на них силовое воздействие со стороны колес автомобилей или ног пешеходов, удерживаются на своем месте, существенно увеличивая коэффициент трения. Кроме того, поскольку исключается возможность "растаскивания" частиц, существенно снижается загрязненность местности. Если прочность материала используемых частиц невысока, то после разрушения их верхней части выступы шероховатости на поверхности будут представлены "сварными швами" из воды. Применение способа особенно эффективно при гололеде. Обычно же на дорогах и тротуарах рядом с участками льда соседствуют участки уплотненного снега. Создание на уплотненном снегу шероховатости является в основном профилактической операцией, предупреждающей образование, в результате интенсивного движения (Карабан Г.Н. и др. Борьба со снежно-ледяными образованиями на дорогах с помощью химических реагентов, Москва, Стройиздат, 1976, с. 80), тонкого скользкого слоя льда.

При слишком низкой температуре атмосферного воздуха для предотвращения замерзания капель во время их падения могут быть приняты следующие меры: проведение распыливания в условиях, обеспечивающих наличие только крупных капель; уменьшение расстояния между поверхностью дороги и разбрасывающим диском; теплоизолирование всасывающей и напорной ветвей от атмосферного воздуха; изолирование зоны, где происходит распыливание суспензии, от окружающего пространства, например, вертикальными гибкими стенками из резины; подогрев суспензии до заполнения бака или в баке.

Отношение объемов сухих твердых частиц и воды может изменяться от 5 до 0,01. Первое значение может иметь место, например, при использовании плоских частиц толщиной 1 мм, примороженных к льду с помощью слоя воды толщиной 0,2 мм; второе, например, при использовании частиц, имеющих форму сферы диаметром 0,1 мм, распределенных по поверхности дороги с плотностью 50 частиц на 1 см² и залитых водой до середины. При нанесении достаточно большого количества суспензии на единицу площади поверхности дороги суспензией будут заполняться и тем самым ликвидироваться имеющиеся на поверхности впадины и трещины. Следовательно, способ может быть использован для выравнивания снежно-ледяных поверхностей дорог.