способ образования искусственного покрытия и варианты устройства для его осуществления

Формула изобретения

1. Способ образования искусственного покрытия, при котором на поверхность наносят вещество, улучшающее ее характеристики, при этом в качестве вещества используют водовоздушную пену кратностью 5-70 единиц, а исходный пенообразующий раствор содержит 1-5 мас.% поверхностно-активного вещества и воду - остальное до 100 мас.%.

2. Способ образования искусственного покрытия по п.1, в котором в качестве поверхностно-активного вещества используют натриевые или триэтаноламиновые соли алкилсульфатов первичных жирных спиртов фракции C₁₀-C₁₈.

3. Способ образования искусственного покрытия по п.1 или 2, в котором исходный пенообразующий раствор дополнительно содержит синергетические добавки сульфата алкилоламидов синтетических жирных кислот фракции C₁₀-C₁₈ при следующем соотношении компонентов, мас.%: натриевые или триэтаноламиновые соли алкилсульфатов первичных жирных спиртов фракции C₁₀-C₁₈ 1 - 2, сульфат алкилоламидов синтетических жирных кислот фракции C₁₀-C₁₆ 0,1 - 0,5, вода - остальное до 100 мас.%.

4. Способ образования искусственного покрытия по п.1 или 2, в котором исходный пенообразующий раствор дополнительно содержит 1-2 мас.% гидрофильного полимера, в частности оксиэтилцеллюлозу или поливиниловый спирт.

5. Способ образования искусственного покрытия по любому из пп.1-4, в котором исходный пенообразующий раствор дополнительно содержит до 2 мас.% сухого порошка предварительно разведенного гидрофильного красителя, в частности, для получения покрытия, окрашенного в объеме пены под песчаный фон, исходный пенообразующий раствор содержит 0,05-0,2 мас.% хризоидина, а под фон живой растительности - смесь при соотношении сухого порошка, мас.%: хризоидина 0,05 - 0,6, метиленового голубого 0,05 - 0,2.

6. Способ образования искусственного покрытия по любому из пп.1-5, в котором одновременно с водовоздушной пеной на поверхность наносят гидрофобный гранулированный полимер, в частности полиэтилен низкого давления.

7. Устройство для образования искусственного покрытия, содержащее последовательно связанные между собой источник сжатого воздуха, эжектор и смесительную камеру, при этом оно дополнительно содержит рассчитанную на избыточное давление емкость для исходного пенообразующего раствора по п.1 с сифоном и установленным на выходе из емкости распределителем, соединенным воздушным каналом через обратный клапан с редуктором, связанным воздушным каналом через кран с источником сжатого воздуха, при этом распределитель выполнен в виде двухпозиционного крана, посредством которого при первой позиции крана газовоздушными каналами сифон соединен с редуктором, полость емкости - с окружающей средой, при второй позиции сифон емкости соединен с эжектором жидкостным каналом, а редуктор газовоздушным каналом с полостью емкости, в верхней части которой установлен отражатель пены и газовоздушного потока, поступающего в емкость, кроме того, смесительная камера выполнена в виде эластичного цилиндрического рукава при соотношении длины рукава к его внутреннему диаметру 1:1000 - 1:5000.

8. Устройство для образования искусственного покрытия по п.7, которое дополнительно оснащено бункером, сопряженным с эжектором горловиной для подачи гранул гидрофобного полимера, в частности на горловине выполнен дозатор.

9. Устройство для образования искусственного покрытия, содержащее последовательно связанные между собой источник сжатого воздуха, эжектор и смесительную камеру, которое дополнительно оснащено рассчитанной на избыточное давление емкостью для исходного пенообразующего раствора по п.1 с барботером, соединенным газовоздушным каналом через вентиль с источником сжатого воздуха, и установленной на выходе из емкости трубкой с обратным клапаном, соединенной с эжектором, оснащенным эластичным рукавом с брандспойтом, при этом смесительная камера совмещена с полостью емкости.

10. Устройство для образования искусственного покрытия, содержащее последовательно связанные между собой источник сжатого воздуха, эжектор и смесительную камеру, которое дополнительно содержит две герметичные рассчитанные на избыточное давление емкости для исходного пенообразующего раствора по п.1, одна емкость выполнена с сифоном и установленным на выходе из емкости распределителем, соединенным газовоздушным каналом через обратный клапан с редуктором, связанным с газовоздушным каналом через кран с источником сжатого воздуха, при этом распределитель выполнен в виде двухпозиционного крана, посредством которого при первой позиции крана газовоздушными каналами сифон соединен с редуктором, а полость емкости с окружающей средой, при второй позиции сифон емкости соединен с эжектором жидкостным каналом, а редуктор газовоздушным каналом с полостью емкости, в верхней части которой установлен отражатель пены и газовоздушного потока, поступающего в эту емкость, другая емкость оснащена барботером, соединенным газовоздушным каналом через вентиль с редуктором, и трубкой с обратным клапаном, установленной на выходе из второй емкости и соединенной с эжектором, смесительная камера выполнена в виде эластичного цилиндрического рукава при соотношении длины рукава к его внутреннему диаметру 1:1000 - 1:5000.

11. Устройство для образования искусственного покрытия по п.7 или 10, в котором распределитель выполнен в виде двухпозиционного крана, содержащего корпус с расположенным в нем телом вращения, в котором выполнено три параллельных канала, центральный из которых проходит по оси симметрии, ортогональной оси вращения, а два других выполнены симметрично относительно центрального канала, причем оси этих каналов делят диаметр круга на четыре равные части, при этом в корпусе выполнено шесть ответных каналов, принадлежащих одной плоскости сечения, оси двух из которых при втором положении крана, соединенные с редуктором и полостью емкости, совпадают с осью одного из боковых каналов тела вращения, оси двух других каналов, соединенных с сифоном и эжектором, совпадают с осью другого бокового канала тела вращения, а ось центрального канала тела вращения совпадает с осью пятого канала, соединенного с полостью емкости, шестой канал удален от пятого на расстояние, равное длине бокового канала тела вращения, и соединен с окружающей средой, расстояние между выполненными на поверхности вращения парами срезов, изготовленных в корпусе каналов, соединенных с сифоном и редуктором, равно длине центрального канала тела вращения, а канал в корпусе, совпадающий с осью центрального канала, расположен на расстоянии от шестого канала, соединенного с окружающей средой, равном длине бокового канала тела вращения.

12. Устройство для образования искусственного покрытия по п.11, в котором два ответных канала, соединенные с полостью емкости, в корпусе двухпозиционного крана распределителя объединены в единый канал или отверстие.

13. Устройство для образования искусственного покрытия по п.10, в котором емкость представляет собой герметично закрытый сосуд, содержащий корпус и крышку с узлами их жесткого герметичного разъемного сопряжения, при этом корпус изготовлен в виде сварного цилиндра со сферическим дном и уплотнителем, выполненным на срезе цилиндра в поверхности опирания крышки, на которой установлена оснастка емкости, в том числе манометр, предохранительный клапан автоматического сброса давления, превышающего рабочее, и загрузочное устройство, имеющее пробку с уплотнителем, установленную на горловине и прижатую к горловине винтом, выполненным в виде винтовой пары на колпаке, который сопряжен с горловиной замком, в частности введенными в сопряжение фигурными фланцами, выполненными на горловине и колпаке, узлы жесткого сопряжения корпуса и крышки содержат скобы, установленные шарнирно у среза корпуса равномерно по всему его периметру и оснащенные винтовой парой, срез подвижного винта которой опирается в ручеек-гнездо, выполненное на поверхности крышки емкости.

Описание изобретения к патенту

Заявляемое изобретение относится к области спорта, в частности, к средствам, обеспечивающим скольжения на трамплинах и лыжных трассах с одновременным улучшением эстетических характеристик за счет их разноцветного оформления путем искусственного воспроизведения внешних оптических характеристик природных образований, например, снега, грунта, растительности и т.д.

Известно покрытие для горнолыжных трасс и способ изготовления искусственной лыжни из него [1]. Покрытие для горнолыжных трасс представляет собой упругое пластмассовое основание, выполненное в виде соединенных между собой посредством пружинных элементов гофрированных листов, гофры которых расположены в поперечном направлении относительно продольной оси. Способ изготовления искусственной лыжни из покрытия состоит в том, что для сооружения трассы на грунт укладывают пластмассовые основания специального профиля внахлест и закрепляют на склоне трассы при помощи цилиндрических пружинных анкерных винтов, причем головки винтов располагаются во впадинах листа.

Недостатками такого покрытия и способа являются дороговизна, дефицитность материала и необходимость применения специального оборудования для изготовления пластмассовых оснований; пластмассовые основания легко повреждаются при нагрузке, что вызывает их частую смену, а увеличение жесткости гофрированных листов снижает эффективность в пользовании и увеличивает истираемость (повреждения) лыж. Способ и устройство могут быть использованы только на горных склонах.

Известен способ изготовления искусственной лыжни, состоящий в том, что для сооружения лыжни на грунт укладывают слой опилок с верхним слоем из древесной стружки, в котором формуют лыжню и поливают ее в отдельных участках мочевино-формальдегидной смолой. Для повышения срока службы лыжни ее края покрывают защитной лентой, а затем для улучшения поверхности скольжения на лыжню наносят смазку, например солярное масло, и покрывают ее слоем гранулированного полиэтилена низкого давления [2].

Недостатком способа, выбранного в качестве прототипа заявляемого способа, является то, что на поверхность скольжения наносят смазку, в частности солярное масло или дизельное топливо (солярку), к которому добавляют 10... 20% масла, например, автола; нанесение смазки осуществляют лейкой; дизельное масло растворяет лыжную смолу и лыжи необходимо пропитывать им ежедневно; лыжи выдерживают тренировки в контакте с солярным маслом в течение 1 месяца; применение солярного масла или дизельного топлива в качестве вещества, обеспечивающего смазку, экологически вредно; испарения от подобной смазки вряд ли отвечают даже самым низким эстетическим нормам; такая смазка загрязняет одежду спортсменов даже без их падения на лыжную трассу, что совершенно не исключено; использование такой трассы физкультурниками-любителями по показателям экологии, эстетики и загрязнения одежды исключено; применение лейки для нанесения, обеспечивающего скольжение, влечет за собой высокие трудозатраты и затраты времени.

Известно устройство для заправки трамплинов и образования спортивных трасс, содержащее установленные на передвижной платформе корпус со шнеком для забора снега и средство для разбрасывания снега по трассе [3]. Причем средство для разбрасывания снега по трассе содержит связанные между собой компрессор, эжектор и смесительную камеру для образования снеговоздушной смеси. При этом корпус связан со смесительной камерой для всасывания снега.

Недостатком устройства, выбранного в качестве прототипа заявляемого устройства, является то, что оно может быть использовано только при наличии сыпучего ("сухого") снега.

Задача изобретения заключается в повышении эффективности скольжения, в снижении трудозатрат и времени выполнения работ, в обеспечении высоких эстетических и экономических показателей, в улучшении экологии среды, в достижении всепогодности использования искусственного покрытия за счет механизации нанесения на поверхность высокоэффективного, недорого, экологически безопасного вещества - низкократной высокодисперсной водовоздушной пены, диспергированной посредством заявляемого устройства из исходного пенообразующего раствора, в частности, содержащего краситель и(или) нерастворимые в воде добавки - эластичный полиэтилен.

Поставленная задача достигается тем, что в способе образования искусственного покрытия, при котором на поверхность наносится вещество, улучшающее ее характеристики, согласно изобретению

во-первых, на поверхность наносится водовоздушная пена кратностью от 5 до 70 единиц, причем исходный пенообразующий раствор содержит 1...5 мас.% поверхностно-активного вещества, в частности натриевые и триэтаноламиновые соли алкилсульфатов первичных жирных спиртов фракции С₁₀-С₁₈, и воду - остальное до 100 мас.%;

во-вторых, исходный пенообразующий раствор дополнительно содержит синергетические добавки сульфата алкилоламидов синтетических жирных кислот фракции С₁₀-С₁₆ при следующем соотношении компонентов, мас.%: натриевые или триэтаноламиновые соли алкилсульфатов первичных жирных спиртов фракции С_10.....С₁₈ - 1. . . 2; сульфат алкилоламидов синтетических жирных кислот фракции С₁₀...С₁₆ - 0,1...0,5; вода - остальное до 100 мас.%;

в-третьих, исходный пенообразующий раствор дополнительно содержит от 1 до 2 мас.% гидрофильного полимера, в частности оксиэтилцеллюлозу или поливиниловый спирт.

в-четвертых, исходный пенообразующий раствор дополнительно содержит до 2 мас. % сухого порошка предварительно разведенного гидрофильного красителя, в частности, для получения покрытия, окрашенного в объеме пены под песчаный фон, исходный пенообразующий раствор содержит 0,05...0,2 мас.% хризоидина, а под фон живой растительности - смесь, при соотношении сухого порошка, мас.%: хризоидин 0,05...0,6; метиленовый голубой 0,05...0,2;

в-пятых, одновременно с водовоздушной пеной на поверхность наносится гидрофобный гранулированный полимер, в частности полиэтилен низкого давления.

Поставленная задача достигается также тем, что устройство для образования искусственного покрытия, содержащее связанные между собой источник сжатого воздуха, эжектор и смесительную камеру, согласно изобретению

по первому варианту, во-первых, дополнительно содержит рассчитанную на избыточное давление емкость для исходного пенообразующего раствора с сифоном и установленным на выходе из емкости распределителем, соединенным воздушным каналом через обратный клапан с редуктором, связанным воздушным каналом через кран с источником сжатого воздуха, при этом распределитель выполнен в виде двухпозиционного крана, посредством которого при первой позиции крана газовоздушными каналами сифон соединен с редуктором, а полость емкости - с окружающей средой, при второй позиции сифон емкости соединен с эжектором жидкостным каналом, а редуктор газовоздушным каналом с полостью емкости, в верхней части которой установлен отражатель пены и газовоздушного потока, поступающего в емкость, кроме того, смесительная камера выполнена в виде эластичного цилиндрического рукава при соотношении длины рукава к его внутреннему диаметру от 1:1000 до 1:5000;

во-вторых, оно дополнительно оснащено бункером, сопряженным с эжектором горловиной для подачи гранул гидрофобного полимера, в частности на горловине выполнен дозатор;

по второму варианту оно дополнительно оснащено рассчитанной на избыточное давление емкостью для исходного пенообразующего раствора с барботером, соединенным газовоздушным каналом через вентиль с источником сжатого воздуха, и установленной на выходе из емкости трубкой с обратным клапаном, соединенной с эжектором, оснащенным эластичным рукавом с брандспойтом, при этом смесительная камера совмещена с полостью емкости;

по третьему варианту оно дополнительно содержит две герметичные рассчитанные на избыточное давление емкости для исходного пенообразующего раствора, одна емкость выполнена с сифоном и установленным на выходе из емкости распределителем, соединенным газовоздушным каналом через обратный клапан с редуктором, связанным с газовоздушным каналом через кран с источником сжатого воздуха, при этом распределитель выполнен в виде двухпозиционного крана, посредством которого при первой позиции крана газовоздушными каналами сифон соединен с редуктором, а полость емкости - с окружающей средой, при второй позиции сифон емкости соединен с эжектором жидкостным каналом, а редуктор газовоздушным каналом - с полостью емкости, в верхней части которой установлен отражатель пены и газовоздушного потока, поступающего в эту емкость, другая емкость оснащена барботером, соединенным газовоздушным каналом через вентиль с редуктором, и трубкой - с обратным каналом, установленной на выходе из второй емкости и соединенной с эжектором, кроме того, смесительная камера выполнена в виде эластичного цилиндрического рукава при соотношении длины рукава к его внутреннему диаметру в пределах 1:1000 - 1: 5000.

Кроме того, по первому и третьему вариантам,

во-первых, распределитель выполнен в виде двухпозиционного крана, содержащего корпус с расположенным в нем телом вращения, в котором выполнено три параллельных канала, центральный из которых проходит по оси симметрии, ортогональной оси вращения, а два других выполнены симметрично относительно центрального канала, причем оси этих каналов делят диаметр круга на четыре равные части, при этом в корпусе выполнено шесть ответных каналов, принадлежащих одной плоскости сечения, оси двух из которых, при втором положении крана, соединенные с редуктором и полостью емкости, совпадают с осью одного из боковых каналов тела вращения, оси двух других каналов, соединенных с сифоном и эжектором, совпадают с осью другого бокового канала тела вращения, а ось центрального канала тела вращения совпадает с осью пятого канала, соединенного с полостью емкости, шестой канал удален от пятого на расстояние, равное длине бокового канала тела вращения, и соединен с окружающей средой, кроме того, расстояние между выполненными на поверхности вращения парами срезов, изготовленных в корпусе каналов, соединенных с сифоном и редуктором, равно длине центрального канала тела вращения, и канал в корпусе, совпадающий с осью центрального канала, расположен на удалении от шестого канала, соединенного с окружающей средой, равном длине бокового канала тела вращения;

во-вторых, два ответных канала, соединенных с полостью емкости, в корпусе двухпозиционного крана распределителя объединены в единый канал (отверстие).

Кроме того, по первому, второму и третьему вариантам, емкость представляет собой герметически закрытый сосуд, содержащий корпус и крышку с узлами их жесткого герметичного разъемного сопряжения, при этом корпус изготовлен в виде сварного цилиндра со сферическим дном и уплотнителем, выполненным на срезе цилиндра в поверхности опирания крышки, на которой установлена оснастка емкости, в том числе манометр, предохранительный клапан автоматического сброса давления, превышающего рабочее, и загрузочное устройство, имеющее пробку с уплотнителем, установленную на горловине и прижатую к горловине винтом, выполненным в виде винтовой пары на колпаке, который сопряжен с горловиной замком, в частности, введенными в сопряжение фигурными фланцами, выполненными на горловине и колпаке, кроме того, узлы жесткого спряжения корпуса и крышки содержат скобы, установленные шарнирно у среза корпуса равномерно по всему его периметру и оснащенные винтовой парой, срез подвижного винта которой опирается в ручеек - гнездо, выполненное на поверхности крышки емкости.

Именно заявляемая кратность пены искусственного покрытия при наличии заявляемого содержания в исходном пенообразующем растворе заявляемого поверхностно-активного вещества, в частности, с учетом одновременного нанесения гидрофобного полимера, обеспечивает согласно способу и соотношению длины рукава смесительной камеры к внутреннему диаметру при условии подачи в эжектор исходного пенообразующего раствора, в частности, с гранулами гидрофобного полимера, согласно устройству выполнение (достижение) задачи (цели) изобретений. Это позволяет сделать вывод о том, что заявляемые изобретения связаны между собой единым изобретательским замыслом.

Объединение трех технических решений устройства в одну заявку связано с тем, что три данных устройства для образования искусственного покрытия решают одну и ту же задачу - образование искусственного покрытия из пены с заявляемой крепостью, высоко устойчивой в любых погодных условиях из заявляемого пенообразующего раствора, с учетом одновременного нанесения пены и гранул гидрофобного полимера или пены без него. Это позволяет сделать вывод о том, что эти технические решения равноценны для решения задачи изобретения и не могут быть объединены обобщающим параметром.

Заявляемый способ образования искусственного покрытия отличается от прототипа тем, что

во-первых, на поверхность наносится водовоздушная пена кратностью от 5 до 70 единиц, причем исходный пенообразующий раствор содержит 1...5 мас.% поверхностно активного вещества и воду - остальное до 100 мас.%; поверхностно-активное вещество, в частности, содержит натриевые и триэтаноламиновые соли алкилсульфатов первичных жирных спиртов фракции С₁₀...С₁₈ и воду -остальное до 100 мас.%;

во-вторых, исходный пенообразующий раствор дополнительно содержит синергетические добавки сульфата алкилоламидов синтетических жирных кислот фракции С₁₀. . .С₁₆ при следующем соотношении компонентов, мас.%: натриевые или триэтаноламиновые соли алкилсульфатов первичных жирных спиртов фракции С₁₀.. .С₁₈ - 1...2; сульфат алкилоламидов синтетических жирных кислот фракции С₁₀. ..С₁₆ - 0,1...0,5; вода - остальное до 100 мас.%;

в-третьих, исходный пенообразующий раствор дополнительно содержит от 1 до 2 мас.% гидрофильного полимера, в частности оксиэтилцеллюлозу или поливиниловый спирт;

в-четвертых, исходный пенообразующий раствор дополнительно содержит до 2 мас. % сухого порошка предварительно разведенного гидрофильного красителя, в частности, для получения покрытия, окрашенного в объеме пены под песчаный фон, исходный пенообразующий раствор содержит 0,05...0,2 мас.% хризоидина, а под фон живой растительности - смесь при соотношении сухого порошка, мас.%: хризоидин 0,05...0,6; метиленовый голубой 0,05...0,2;

в-пятых, одновременно с водовоздушной пеной на поверхность наносится гидрофобный гранулированный полимер, в частности полиэтилен низкого давления.

Заявляемое техническое решение устройства для образования искусственного покрытия отличается от прототипа тем, что

по первому варианту, во-первых, оно дополнительно содержит герметичную рассчитанную на избыточное давление емкость для исходного пенообразующего раствора с сифоном; емкость оснащена установленным на выходе из нее распределителем; распределитель соединен воздушным каналом через обратный клапан с редуктором; редуктор связан воздушным каналом через кран с источником сжатого воздуха; распределитель выполнен в виде двухпозиционного крана; посредством распределителя: при первой позиции крана газовоздушными каналами сифон соединен с редуктором, а полость емкости - с окружающей средой, при второй сифон емкости соединен с эжектором жидкостным каналом, а редуктор газовоздушным каналом - с полостью емкости; в верхней части емкости установлен отражатель пены и газовоздушного потока, поступающего в емкость; смесительная камера выполнена в виде эластичного цилиндрического рукава при соотношении длины рукава к его внутреннему диаметру в пределах 1:1000 - 1:5000;

во-вторых, оно дополнительно оснащено бункером, бункер сопряжен с эжектором горловиной для подачи гранул гидрофобного полимера, в частности, горловина оснащена дозатором;

по второму варианту оно дополнительно оснащено рассчитанной на избыточное давление емкостью для исходного пенообразующего раствора с барботером; барботер соединен газовоздушным каналом через вентиль с источником сжатого воздуха; емкость оснащена трубкой, установленной на выходе из нее; трубка оснащена обратным клапаном и соединена с эжектором; эжектор оснащен эластичным рукавом с брандспойтом; смесительная камера совмещена с полостью емкости;

по третьему варианту оно дополнительно содержит две герметичные рассчитанные на избыточное давление емкости для исходного пенообразующего раствора; первая емкость выполнена с сифоном и установленным на выходе из емкости распределителем; распределитель соединен газовоздушным каналом через обратный клапан с редуктором, редуктор связан с газовоздушным каналом через кран с источником сжатого воздуха, распределитель выполнен в виде двухпозиционного крана, посредством распределителя, при первой позиции крана, газовоздушными каналами сифон соединен с редуктором, а полость емкости - с окружающей средой, при второй позиции сифон емкости соединен с эжектором жидкостным каналом, а редуктор газовоздушным каналом с полостью емкости; в верхней части емкости установлен отражатель пены и газовоздушного потока, поступающего в первую емкость, другая емкость оснащена барботером, соединенным газовоздушным каналом через вентиль с редуктором, и трубкой с обратным клапаном, установленной на выходе из второй емкости и соединенной с эжектором, кроме того, смесительная камера выполнена в виде эластичного цилиндрического рукава при соотношении длины рукава к его внутреннему диаметру в пределах 1:1000 - 1:5000.

Кроме того, по первому и третьему вариантам,

во-первых, распределитель выполнен в виде двухпозиционного крана, содержащего корпус с расположенным в нем телом вращения; в теле вращения выполнено три параллельных канала, центральный из которых проходит по оси симметрии, ортогональной оси вращения, а два других выполнены симметрично относительно центрального канала; причем оси этих каналов делят диаметр круга на четыре равные части; в корпусе выполнено шесть ответных каналов, принадлежащих одной полости сечения; оси двух из шести при втором положении крана, соединенные с редуктором и полостью емкости, совпадают с осью одного из боковых каналов тела вращения; оси двух других каналов, соединенных с сифоном и эжектором, совпадают с осью другого бокового канала тела вращения; ось центрального канала тела вращения совпадает с осью пятого канала, соединенного с полостью емкости, шестой канал удален от пятого на расстояние, равное длине бокового канала тела вращения, и соединен с окружающей средой; расстояние между выполненными на поверхности вращения парами срезов, изготовленных в корпусе каналов, соединенных с сифоном и редуктором, равно длине центрального канала тела вращения; канал в корпусе, совпадающий с осью центрального канала, расположен на удалении от шестого канала, соединенного с окружающей средой, равном длине бокового канала тела вращения;

во-вторых, два ответных канала, соединенных с полостью емкости, в корпусе двухпозиционного крана распределителя объединены в единый канал (отверстие).

Кроме того, по первому, второму и третьему вариантам емкость представляет собой герметически закрытый сосуд, содержащий корпус и крышку с узлами из жесткого герметичного разъемного сопряжения; корпус изготовлен в виде сварного цилиндра со сферическим дном и уплотнителем; уплотнитель выполнен на срезе цилиндра в поверхности опирания крышки; на крышке установлена оснастка емкости, в том числе манометр, предохранительный клапан автоматического сброса давления, превышающего рабочее, и загрузочное устройство; загрузочное устройство содержит пробку с уплотнителем, установленную на горловине и прижатую к горловине винтом; винт выполнен в виде винтовой пары на колпаке; колпак сопряжен с горловиной замком, в частности, введенными в сопряжение фигурными фланцами, выполненными на горловине и колпаке; узлы жесткого сопряжения корпуса и крышки содержат скобы, установленные шарнирно у среза корпуса; скобы установлены равномерно по всему его периметру и оснащены винтовой парой; срез подвижного винта винтовой пары опирается в ручеек - гнездо, выполненное на поверхности крышки емкости.

Таким образом, заявляемые способ и варианты устройства для его осуществления соответствуют критерию изобретения "новизна".

Сравнение заявляемых технических решений не только с прототипами, но и другими техническими решениями в данной области техники не позволило выявить в них признаки, отличающие заявляемые решения от прототипов, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию "существенные отличия".

Примеры осуществления способа.

Для получения устойчивой пены, окрашенной под цвет растительного фона, в качестве красителя пенообразующий раствор содержит компоненты,мас.%:

Хризоидин (по ТУ 36-13-63-64) - 0,05...0,6

Метиленовый голубой (по ТУ МХП 404.3-5.3) - 0,05...0,2

Для получения устойчивой пены, окрашенной под цвет песчаного фона, в качестве красителя пенообразующий раствор содержит 0,05...0,2 мас.% хризоидина (по ТУ 36-13-63-64).

Для получения устойчивой пены, окрашенной под цвет обнаженного черного грунта, в качестве красителя пенообразующий раствор содержит 0,05...0.6 мас. % черного красителя.

Введение в пенообразующий раствор в качестве синергетической добавки алкилоламидов синтетических жирных кислот фракции С₁₀-С₁₆ при указанных соотношениях в комбинации с поливиниловым спиртом или оксиэтилцеллюлозой позволяет сохранить требуемый цвет пены на протяжении всего периода ее существования на поверхности.

Предложенная смесь сульфатов алкилоламидов кислот со стабилизаторами пены - поливиниловым спиртом или оксиэтилцеллюлозой в указанном соотношении позволяет увеличить устойчивость нанесенной на поверхность пены (искусственного покрытия).

Анализ известных растворов и компонентов, используемых в пожарном деле, деревообрабатывающих и других промышленностях, показал, что по отдельности введенные в заявляемое решение вещества известны. Однако их применение аналогично применяемым известным составам в сочетании с другими компонентами не обеспечивает пенообразующим растворам такие свойства, которые они проявляют в заявляемом решении, а именно получение устойчивой окрашенной под цвет фона местности или не окрашенного искусственного покрытия из пены.

Исключение какого-либо компонента или изменение раствора за указанные пределы приводит к изменению цвета искусственного покрытия из пены и ухудшает ее устойчивость.

Для экспериментальной проверки заявляемого способа были подготовлены шестьдесят смесей (растворов) ингредиентов, тридцать два из которых показал оптимальные результаты.

Образцы пенообразующего раствора готовили смешиванием компонентов при температуре +20^oС при их перемешивании в течение 5 мин.

Раствор представляет собой окрашенную жидкость.

Многократное замораживание и нагревание исходного раствора не приводит к образованию осадка и не ухудшает его гомогенность.

Сущность технического решения с оптимальными различными соотношениями ингредиентов заявляемого в способе пенообразующего раствора поясняется конкретными примерами получаемых растворов, приведенными в табл.1.

Для получения низкократной пены (искусственного покрытия) из перечисленных рецептур использовался макет заявляемых устройств по первому, второму и третьему вариантам. Среднекратные пены получали с помощью сетчатого пеногенератора с размером ячеек металлической сетки 0,20,2 мм. Устойчивость пены оценивалась по времени разрушения 50% получаемого объема пены.

Проверялась возможность удаления окрашенного слоя пены с поверхности в случае необходимости. Установлено, что при положительных температурах окрашенное искусственное покрытие хорошо удаляется с поверхностей смывом водой, стряхиванием с поверхности или путем механического удаления. При отрицательных температурах воздуха замороженное искусственное покрытие хорошо удаляется с поверхностей путем стряхивания или путем сметания слоя пены или потоком сжатого воздуха.

Результаты испытаний заявляемого способа, в частности пенообразующего раствора в сравнении с прототипом, приведены в табл. 2.

Приведенные в таблице данные подтверждаются многочисленными испытаниями заявляемого способа, в частности, пенообразующего раствора, многие из которых не приведены в данной заявке в связи с ограниченностью объемов и отсутствием необходимости в этом.

Анализ результатов устойчивости образцов искусственного покрытия (пены) показал, что полученные на основе применения заявляемого способа и предлагаемого в нем исходного пенообразующего раствора для образования искусственного покрытия более устойчиво в сравнении с пеной, получаемой в пожарном деле, а именно по низкократным пенам в 2...3 раза.

Соответствие цвета образца покрытия (пены) заданному эталону цвета оценивалось по известной методике с использованием для его качественной и количественной оценки трех величин: координат цвета Х, Y, Z; координат цветности Х" и Y" в совокупности с коэффициентом яркости и цветового тона ; колористической или условной частоты цвета в совокупности с коэффициентом яркости r. Применяемые в ходе оценки приборы и методы расчета цвета подробно рассмотрены в широко известной технической литературе.

Оценку спектральных характеристик окрашенного искусственного покрытия (пены), полученного на основе предлагаемых пенообразующих растворов, производили по результатам измерения на спектрофотометре с узкополосными светофильтрами отраженного естественного света.

Установлено, что спектральные характеристики отражения образцов окрашенного покрытия из пены совпадают со спектральными характеристиками отражения аналогичного цвета подстилающего фона.

Устойчивость окраски пены под заданный эталон цвета во времени приведена в табл.3.

Анализ результатов табл.3 показывает, что искусственное покрытие из пены, полученное на основе заявляемого способа предлагаемых в нем пенообразующих растворов, сохраняет окраску под заданный эталон на протяжении всего периода своей жизни. В то же время окрашенные пены, которые получены на основе пенообразующего раствора пожарных пен, изменяют свой цвет (обесцвечиваются) сразу же после попытки их окрашивания.

Сравнение спектральных характеристик растительности, песка, грунтов со спектральными характеристиками отражения образцов окрашенных пен под соответствующий эталон показало, что цвет искусственного покрытия из пены, полученный на основе предложенных в заявляемом способе пенообразующих растворов, соответствует заданным природным эталонам.

Почему лыжня скользит? Этот вопрос был поставлен очень давно. В 1901 году английский физик Рейнольдс выдвинул идею о наличии под лыжами и коньками воды, играющей роль смазки [4]. Действительно, по своему опыту мы знаем, что мокрый лед в несколько раз более скользкий, чем сухой. В 1936 году группа под руководством Баудена и Хьюз (Кембриджский университет) провела всесторонние исследования скольжения лыж и доказала, что теплота трения имеет решающее значение для образования смазки - воды. Бауден и его сотрудники собрали богатый экспериментальный материал о скольжении лыж, натертых воском, и о скольжении при различных температурах. В результате было показано, что главной причиной скольжения лыж и коньков со скоростью 1..20 м/с (3,6...72 км/ч) служит плавление льда под действием теплоты трения. В 1971 году Барнеу, Тейбор и Уокер из того же Кембриджского университета выполнили измерения коэффициента трения льда при малых скоростях до 1 м/с (4). Коэффициент трения в этом случае мал. Согласно Барнеу, Тейбору и Уокеру в области низких скоростей (до 10^-4 м/с) многие материалы крепко сцепляются со льдом, и скольжение идет за счет ползучести (пластической деформации) поверхностного слоя льда (его толщина, по-видимому, равна 0.1 мм). В области чуть более высоких скоростей (от 10^-4 до 1 м/с) сцепление уже не обладает абсолютной прочностью, после небольшого пластического сдвига наступает разрушение поверхности сцепления и в дальнейшем пластическая деформация льда чередуется с его разрушением - жесткое скольжение.

При реальном трении коньков и лыж к рассматриваемому выше "чистому трению" добавляется еще так называемый абразивный эффект, в результате которого на поверхности льда и снега появляются борозды. Заметим, что пластическая деформация снега играет значительную роль в движении лыжника (так называемый "толчковый эффект"), особенно при "коньковом ходе".

С детства мы знаем, что снег представляет собой рыхлую структуру, состоящую из снежинок. Нижний слой более плотный (утрамбованный, спекшийся). верхний - пушистые снежинки. Форма снежинок бывает самой разной: помимо хорошо известных пластинок встречаются иглы, шестигранные призмы, звездочки с шестью широкими лепестками и т.д. Форма снежинок определяется температурой и влажностью (давлением паров воды) в том месте, где они растут. В изначальном состоянии снежинки представляют собой шестиугольные призмы, ограниченные кристаллическими плоскостями двух типов: двумя базисными и шестью призматическими [4].

А теперь рассмотрим кристаллизующиеся пены (искусственное покрытие из пены). "Пленка" оказывается не хрупкой, какой, казалось бы, должна быть тонкая корочка льда, и достаточно пластичной. По толщине поликристаллической пленки располагаются монокристаллы, представляющие собой шестиугольные призмы [5]. В предлагаемых к использованию пенах между соседними зернами находятся тонкие жидкоподобные прослойки, обогащенные молекулами мыла, которые, как известно, понижают температуру кристаллизации воды. Такие прослойки облегчают взаимное скольжение зерен и скольжение лыж.

Исследования показали, что заявляемый способ образования искусственного покрытия из исходного пенообразующего раствора обеспечивает образование покрытия из пены, обладающей достаточно высокой прочностью (устойчивостью) при положительных температурах окружающей среды, а в результате кристаллизации, при отрицательных температурах окружающей среды, образуют покрытие, ничем не отличающееся от снежного покрова (или окрашенного снежного покрова). Закристаллизовавшиеся пены при положительных температурах тают подобно снегу.

В ходе исследований рассмотрены способы и средства получения закристиллизовавшихся пен при положительных температурах окружающей среды. Проведены экспериментальные исследования этого вопроса. Эффект - положительный, но способы его достижения пока не дешевы.

В то же время возникает вопрос "Зачем получать закристаллизовавшуюся пену и тратить на это уйму денег, если скольжение лыж осуществляется за счет трения и образования воды?". Экспериментальные исследования показали, что наличие слоя пены на поверхности искусственного покрытия трамплинов значительно улучшает скольжение лыж. При этом искусственное покрытие из пены, полученное заявляемым способом, обладает устойчивостью на различных поверхностях при положительных температурах окружающей среды в течение времени от нескольких часов до суток.

Сущность заявляемых вариантов устройства для осуществления способа образования искусственного покрытия поясняется чертежами, где показано

на фиг.1 - устройство для образования искусственного покрытия по первому варианту;

на фиг.2 - сечение тканерезинового рукава;

на фиг.3 - емкость для исходного пенообразующего раствора с сифоном;

на фиг.4 - загрузочное устройство, расположенное на крышке емкости;

на фиг. 5 - крышка емкости для исходного пенообразующего раствора с сифоном (вид А);

на фиг.6 - тело вращения крана распределителя;

на фиг.7 - то же (сечение В-В);

на фиг. 8 - сечение крана распределителя условной плоскостью, которой принадлежит ось вращения (тело вращения повернуто на 90^o относительно фиг. 6);

на фиг. 9 -сечение крана распределителя условной плоскостью, перпендикулярной оси вращения, при второй позиции крана;

на фиг.10 - то же, но при первой позиции крана;

на фиг.11 - то же, но с объединенными каналами (поз.40 и 43) в отверстие 47;

на фиг.12 - эжектор с бункером;

на фиг.13 - эжектор с бункером, оснащенным шнековым дозатором;

на фиг. 14 - устройство для образования искусственного покрытия по второму варианту;

на фиг.15 - емкость для исходного пенообразующего раствора с барботером;

на фиг.16 - узел жесткого соединения корпуса и крышки емкостей 5 и 24;

на фиг.17 - крышка емкости для исходного пенообразующего раствора с барботером (вид А);

на фиг. 18 - устройство для образования искусственного покрытия по третьему варианту;

на фиг. 19 - устройство для образования искусственного покрытия по первому варианту, оснащенное, кроме того, бункером.

Спецификация чертежей представлена в табл.4.

Устройство для образования искусственного покрытия 1 по первому варианту содержит последовательно связанные между собой источник сжатого воздуха 2, эжектор 3 и смесительную камеру 4 (см.фиг.1). Устройство для образования искусственного покрытия 1 дополнительно содержит герметичную, рассчитанную на избыточное давление, емкость 5 для исходного пенообразующего раствора 6 с сифоном 7 и установленным на выходе из емкости 5 распределителем 8 (см. фиг. 3). Распределитель 8 соединен воздушным каналом 9 через обратный клапан 10 с редуктором 11. Редуктор 11 связан воздушным каналом 9 через кран 12 с источником сжатого воздуха 2 (см. фиг.1). При этом распределитель 8 выполнен в виде трехпозиционного крана 13, посредством которого (13) при первой позиции крана 13 (см.фиг.10) газовоздушными каналами 9 сифон 7 соединен с редуктором 11, а полость 14 емкости 5 - с окружающей средой 15, при второй позиции крана 13 (см. фиг.9) сифон 7 емкости 5 соединен с эжектором 3 жидкостным каналом 16, а редуктор 11 газовоздушным каналом 9 - с полостью 14 емкости 5. В верхней части полости 14 установлен отражатель 17 пены 18 и газовоздушного потока 19, поступающего в емкость 5. Смесительная камера 4 выполнена в виде эластичного цилиндрического рукава 20 при соотношении длины L рукава 20 к его внутреннему диаметру d от 1:1000 до 1:5000.

Кроме того, устройство для образования искусственного покрытия 1 по первому варианту может быть оснащено бункером 21 (см.фиг.12). При этом бункер 21 сопряжен с эжектором 3 горловиной 22 для подачи гранул 23 гидрофобного полимера. В частности, горловина 22 бункера 21 оснащена дозатором 24, в частности шнековым (см.фиг.13).

Устройство для образования искусственного покрытия 1 по второму варианту содержит последовательно связанные между собой источник сжатого воздуха 2, эжектор 3 и смесительную камеру 4 (см. фиг.14). Устройство для образования искусственного покрытия 1 оснащено герметичной рассчитанной на избыточное давление емкостью 25 для исходного пенообразующего раствора 6 с барботером 26 (см. фиг.15). Барботер 26 газовоздушным каналом 9 через вентиль 27 соединен с источником сжатого воздуха. На выходе из емкости 25 установлена трубка 28 с обратным клапаном 10, соединенная с эжектором 3. Эжектор 3 оснащен эластичным рукавом 20 с брандспойтом 29 (см. фиг.14). При этом смесительная камера 4 совмещена с полостью 14 емкости 25, т.е. полость 14 емкости 25 является смесительной камерой 4 (см. фиг.15).

Устройство для образования искусственного покрытия 1 по третьему варианту содержит последовательно связанные между собой источник сжатого воздуха 2, эжектор 3 и смесительную камеру 4 (см. фиг.18). Устройство для образования искусственного покрытия 1 дополнительно содержит две герметичные рассчитанные на избыточное давление емкости 5 и 24 для исходного пенообразующего раствора 6.

Одна (условно первая) емкость 5 выполнена с сифоном 7. На выходе из емкости 5 установлен распределитель 8, соединенный газовоздушным каналом 9 через обратный клапан 10 с редуктором 11. Редуктор 11 посредством газовоздушного канала 9 через кран 12 связан с источником сжатого воздуха 2. При этом распределитель 8 выполнен в виде двухпозиционного крана 13, посредством которого при первой позиции крана 13 (см. фиг.10) газовоздушными каналами 9 сифон 7 соединен с редуктором 11, а полость 14 емкости 5 - с окружающей средой 15, при второй позиции крана 13 (см. фиг.9) сифон 7 емкости 5 соединен с эжектором 3 жидкостным каналом 16, а редуктор 11 газовоздушным каналом 9 - с полостью 14 емкости 5. В верхней части емкости 5 установлен отражатель 17 пены 18 и газовоздушного потока 19, поступающего в емкость 5 (см. фиг.15).

Другая (условно вторая) емкость 15 оснащена барботером 26, соединенным газовоздушным каналом 9 через вентиль 27 с редуктором 11, установленным на емкости 5 (см. фиг.18). Емкость 25 оснащена трубкой 28 с обратным клапаном 10. Трубка 28 установлена на выходе из емкости 25 и соединена с эжектором 3.

Смесительная камера 4 выполнена в виде эластичного цилиндрического рукава 20 при соотношении длины L рукава 20 к его внутреннему диаметру d от 1: 1000 до 1:5000.

Распределитель 8 устройства для образования искусственного покрытия 1 по первому и третьему вариантам выполнен в виде двухпозиционного крана 13, содержащего корпус 30 с расположенным в нем (30) телом вращения 31 (см. фиг.6. . .11). В теле вращения 31 выполнено три параллельных канала 32,33 и 34. Центральный канал 33 проходит по оси симметрии 35, ортогональной оси вращения 36 (см. фиг. 7). Два других канала 32 и 34 выполнены симметрично оси 35 центрального канала 33 (см. фиг.7). Причем оси 37 и 38 этих (32 и 34) каналов делят диаметр "D" круга условного сечения тела вращения 31 на четыре равные части "а" (см. фиг.7).

В корпусе 30 двухпозиционного крана 13 распределителя 8 выполнено шесть ответных каналов 39, 40, 41, 41, 42, 43 и 44, принадлежащих одной условной плоскости сечения распределителя 8 (см. фиг.9, 10 и 11).

При втором положении крана 13 (см. фиг.9) оси двух каналов 39 и 40, соединенные соответственно с редуктором 11 и полостью 14 емкости 5, совпадают с осью 38 бокового канала 34 тела вращения 31, образуя единый канал (39-34-40) и единую ось 38. Оси двух других каналов 41 и 42, соединенные соответственно с сифоном 7 и эжектором 3, совпадают с осью 37 бокового канала 32 тела вращения 31, образуя единый канал (41-32-42) и единую ось 37. Ось 35 центрального канала 33 тела вращения 31 совпадает с осью 25 пятого канала 43, соединенного с полостью 14 емкости 5, образуя закрытый с одной стороны канал (43-33) с единой осью 35. Шестой канал 44, выполненный в корпусе 30 распределителя 8, соединен с окружающей средой 15 и при втором положении крана 13 с другой стороны перекрыт телом вращения 13 (см. фиг.9). Причем расстояние "б" между выполненными на поверхности вращения 45 парами срезов 46, изготовленных в корпусе 30 распределителя 8 каналов 41 и 39, соединенных соответственно с сифоном 7 и редуктором 11, равно длине центрального канала 33, т.е. длине диаметра "D" круга условного сечения тела вращения 31, а канал 43, совпадающий с осью 35 центрального канала 33 тела вращения 31, расположен на удалении "в", равном длине бокового канала 34 от шестого канала 43, соединенного с окружающей средой 15 (см. фиг.9).

При первой позиции крана 13 распределителя 8 каналы 40 и 42 перекрыты телом вращения 31, а канал 41 посредством канала 33 соединен с каналом 39, образуя единый канал (39-33-41) подачи воздуха из редуктора 11 в сифон 7 (см. фиг.10). При этом канал 43 посредством канала 34 соединен с каналом 44, образуя единый канал (43-34-44) сброса излишков воздуха из полости 14 в окружающую среду 15. Причем канал 32 с двух сторон перекрыт корпусом 30 (см. фиг.10).

В корпусе 30 распределителя 8 каналы 40 и 43 могут быть объединены в одно отверстие 47 (см.фиг.11).

Тело вращения 31 распределителя 8 закреплено в корпусе 30 посредством шайбы 48 и гайки 49. Кроме того, оно (31) оснащено рукояткой 50 и ограничителем движения 51, опирающегося в первой и второй позициях крана 13 на корпусе 30 (см. фиг.6 и 8).

Емкость 5 и емкость 25 устройства для образования искусственного покрытия 1 по первому, второму и третьему вариантам представляет собой герметически закрытый сосуд (5 или 25), содержащий корпус 52 и крышку 53 с узлами 54 их (52 и 53) жесткого герметичного разъемного соединения (см.фиг.16).

Корпус 52 изготовлен в виде сварного цилиндра 55 со сферическим дном 56 и уплотнителем 57, выполненным на срезе 58 цилиндра 55 в поверхности (58) опирания крышки 53.

На крышке 53 установлена оснастка (в том числе манометр 59, предохранительный клапан 60 автоматического сброса давления, превышающего рабочее) и загрузочное устройство 61.

Загрузочное устройство 61 содержит пробку 62 с уплотнителем 63. Пробка 62 установлена на горловине 64 и прижата к ней (64) винтом 65.

Винт 65 выполнен в виде винтовой пары 66 на колпаке 67. Колпак 67 сопряжен с горловиной 64 замком 68. Замок 68, в частности, представляет собой введенные в сопряжение фигурные фланцы 69, выполненные на горловине 64 и колпаке 67 загрузочного устройства 61.

Узлы жесткого соединения 54 корпуса 52 и крышки 53 содержат скобы 70, установленные шарнирно посредством петель 71 и осей 72 у среза 58 корпуса 52. Скобы 70 установлены равномерно по всему периметру сварного цилиндра 55 и оснащены винтовой парой 73. Срез 74 подвижного винта 75 опирается в ручеек - гнездо 76, выполненное на поверхности крышки 53 емкости 5(24).

Устройство для образования искусственного покрытия по первому варианту работает следующим образом.

При подготовке к работе устройство 1 собирается в соответствии со схемой, представленной на фиг.1. Открывается загрузочное устройство 61, расположенное на крышке емкости 5 (см. фиг.4 и 5). В емкость 5 через горловину 64 заливается исходный пенообразующий раствор 6 (см. фиг.3) согласно заявляемому способу. Гидрофобный полимер 23 при этом в емкость 5 помещать запрещено. Затем загрузочное устройство 61 закрывается.

Для открытия загрузочного устройства 61 винт 65 посредством резьбы винтовой пары 66 частично выворачивается из колпака 67. При этом прекращается опирание винта 65 на пробку 62 и фланцев 69 замка 68 друг на друга (см.фиг. 4). За счет поворота колпака 67 фигурные фланцы 69 выводятся из зацепления. Колпак 67 с винтом 65 снимается с горловины 64. Затем снимается пробка 62 с уплотнителем 63.

Закрывается загрузочное устройство 61 с обратной последовательности. На горловину 64 устанавливается пробка 62 с уплотнителем 63. Колпак 67 надевается на горловину 64 и поворачивается, обеспечивая введение в зацепление фигурных фланцев 69 горловины 64 и колпака 67, т.е. замка 68. Винт 65 посредством винтовой пары 66 вворачивается в колпак до напряженного опирания его (65) среза на поверхность пробки 62. При этом замок 68 запирается за счет напряженного опирания фланцев 69 горловины 64 и колпака 67 друг на друга.

Воздух (газовоздушная смесь) по газовоздушным каналам 9 подается через кран 12, редуктор 11 и распределитель 8 в емкость 5, а также к эжектору 3 и в смеситель камеру 4 эластичного цилиндрического рукава 20 (см. фиг.1). Производится перемешивание исходного пенообразующего раствора 6 за счет его (6) барботирования. Устанавливается рабочее давление в емкости 5. Открывается вентиль 27 и исходный пенообразующий раствор 6 по жидкостному каналу 16 подается в эжектор 3. Воздушный (газовоздушный) поток, поступающий в эжектор 3 из источника сжатого воздуха (газовоздушной смеси) 2, подхватывает исходный пенообразующий раствор 6 и диспергирует его (6) в смесительной камере 4. Затем посредством эластичного рукава 20 на поверхность наносится водовоздушная пена (не показано), образуя искусственное покрытие.

Для перемешивания исходного пенообразующего раствора 6 в емкости 5 кран 13 распределителя 8 устанавливается в первую позицию (см. фиг.10). При этом сжатый воздух от редуктора 11 по каналам 39-33-41 и сифон 7 поступает к сферическому дну 56 емкости 5. Пузырьки воздуха, поднимаясь от дна 56 к крышке 53 емкости 5, перемешивают (барботируют) раствор 6. Излишки воздуха при этом посредством каналов 43-34-44 выбрасываются в окружающую среду 15. Барботирование исходного пенообразующего раствора 6 осуществляется до момента, когда из канала 44 вместе с воздухом начинает выбрасываться раствор 6. В этот момент кран 13 распределителя 8 переводится во вторую позицию (см. фиг.9).

Перевод крана 13 из второй позиции в первую и обратно осуществляется за счет вращения тела 31 вокруг оси 36 посредством рукоятки 50. Фиксация позиций крана 13 при этом достигается за счет опирания ограничителя 51 на корпус 30 двухпозиционного крана 13 (см. фиг.6 и 8).

Рабочее давление в емкости 5 устанавливается регулировочным винтом 77 редуктора 11 при открытом вентиле 27 и втором положении крана 13 распределителя 8, т.е. во время подачи исходного пенообразующего раствора 6 в эжектор 3. Опыт работы на подобных устройствах и их всесторонние исследования показывают, что рабочее давление зависит от конкретного технического исполнения устройства и вязкости раствора, изменяющейся при изменении температуры окружающей среды 15.

Предполагаемое давление 1...4 атм. Опытным путем получено ~2 атм.

Следует отметить, что воздушный поток 19, поступающий в емкость 5, рассеивается отражателем пены 17, который (17), кроме того, отражает пену 18, образуемую в результате барботажа, от преждевременного попадания ее (18) в канал 43-34-44 (см. фиг.3 и 10).

Устройство для образования искусственного покрытия 1 по первому варианту, оснащенное, кроме того, бункером 21, имеет следующие особенности работы (см. фиг.1,12 и 19). В бункер 21 засыпают гранулы гидрофобного полимера 23. Воздух (газовоздушный поток) 19, поступающий от источника сжатого воздуха 2, эжектирует гранулы гидрофобного полимера 23 из бункера 21 и исходный пенообразующий раствор 6 из жидкостного канала 16. Далее газовоздушный поток (воздух) 19, исходный пенообразующий раствор 6 и гранулы гидрофобного полимера 23 поступают в смесительную камеру 4 и эластичный цилиндрический рукав 20, где образуют искусственное покрытие, подаваемое на поверхность (не показано).

В том случае, когда бункер 21 оснащен дозатором (в частности, шнековым) 24, гранулы гидрофобного полимера 23 поступают в камеру 4 принудительно через горловину 22 (см.фиг.13).

Устройство для образования искусственного покрытия по второму варианту работает следующим образом.

При подготовке к работе устройство 1 собирается в соответствии со схемой, представленной на фиг.14. Открывается загрузочное устройство 61, расположенное на крышке емкости 25 (см. фиг.4 и 17). В емкость 25 через горловину 64 заливается исходный пенообразующий раствор 6 (см.фиг.25) согласно заявляемому способу. При этом в емкость 25 при необходимости вместе с раствором 6 загружаются гранулы гидрофобного полимера 23. Затем загрузочное устройство закрывается.

Газовоздушный поток (воздух) 19 из источника сжатого воздуха 2 по газовоздушным каналам 9 поступает к эжектору 3 и вентилю 27, расположенному на крышке 53 емкости 25 (см. фиг.14 и 17). Вентиль 27 открывается. Газовоздушный поток 19 по барботеру 26 подается к сферическому дну 56 корпуса 52 емкости 25, барботируя исходный пенообразующий раствор 6, в частности, вместе с гранулами гидрофобного полимера 23. Пена 18, в частности, диспергированная с гранулами гидрофобного полимера 23 в результате барботажа поступает в трубку 28 и по каналу 16 в эжектор 3 (см. фиг.14 и 15). Газовоздушный поток 19, поступающий из источника сжатого воздуха 2, подхватывает раствор 6, в частности, вместе с гранулами 23. В смесительной камере 4, а затем в цилиндрическом рукаве 20 образуется пена 18, которая подается на поверхность (не показано).

Для промывки емкости 25(5) крышка 53 снимается с корпуса 52, для чего размыкаются узлы жесткого разъемного соединения 54 в следующем порядке. Винт 75 выворачивается из скобы 70 до момента извлечения среза 74 винта 75 из ручейка-гнезда 76. При этом скоба 70 посредством оси 72, обеспечивающей шарнирное соединение скобы 70 и петли 71, откидывается (см. фиг.16). Крышка 53 снимается с корпуса 52. После промывки емкости 25(5) узлы жесткого разъемного соединения 54 закрываются в обратной последовательности.

Устройство для образования искусственного покрытия по третьему варианту работает следующим образом.

При подготовке к работе устройство 1 собирается в соответствии со схемой, представленной на фиг.18. Открываются загрузочные устройства 61, расположенные на крышках емкостей 5 и 25 (см. фиг.4, 5 и 17). В емкости 5 и 25 заливается исходный пенообразующий раствор 6 через горловины 64 (см.фиг.3) согласно заявляемому способу. Гранулы гидрофобного полимера 23 загружаются только в емкость 25, загружать их (23) в емкость 5 запрещено. Загрузочные устройства 61 емкостей 5 и 25 закрываются.

Газовоздушный поток (воздух) 19 из источника сжатого воздуха 2 по газовоздушным каналам 9 поступает к эжектору 3 и редуктору 11.

Регулируется давление посредством винта 77 редуктора 11.

Производится перемешивание раствора 6 в емкости 5, как это было описано по первому варианту.

Открывается вентиль 27 емкости 25. Исходный пенообразующий раствор 6 из емкости 5 и исходный пенообразующий раствор 6 с диспергированными в нем гранулами гидрофобного полимера 23 одновременно по двум жидкостным каналам 16 устремляются к эжектору 3, где подхватываются потоком 19 воздуха и подаются в камеру 4 и рукав 20, образуя пену 18 покрытия, наносимую на поверхность (не показано).

Заявляемый способ образования искусственного покрытия и варианты устройства для его осуществления обеспечивают скольжение лыж не только на склонах, но и на горизонтальных поверхностях, не только при отрицательной температуре окружающей среды, но и при положительной температуре до 25^oС. При температуре окружающей среды ниже 0^oС искусственное покрытие кристаллизуется, образуя искусственный снег, практически не отличающийся от естественного. При температуре ниже 10^oС покрытие устойчиво до 12,5 часов, при температуре, близкой к 25^oС, - до 3 часов.

Искусственное покрытие для лыжных трасс имеет относительно невысокую стоимость (0,5...1,2 руб. на 1 кв.м.), а для оформления, т.е. с красителем - 3...5 руб. на 1 кв.м.

Покрытие для лыжных трасс не пачкается, экологически безвредно. Заявляемые в способе ПАВ наиболее благоприятны для окружающей среды по сравнению с ПАВ, применяемыми в пожарном деле.

Устройства для осуществления способа обеспечивают получение покрытия без гранул гидрофобного полимера и с гранулами. Они достаточно просты в изготовлении и технологически доступны людям с различным с уровнем образования, могут быть использованы на различных высотах относительно уровня моря, их работоспособность не зависит от температуры окружающей среды.

Источники информации

1. Покрытие для горнолыжных трасс. Описание изобретения. Авторское свидетельство СССР 1540842, кл. А 63 С 19/10, 1990, по заявке 4403898/30-12 от 04.04.1988 г.

2. Способ изготовления искусственной лыжни. Описание изобретения. Авторское свидетельство СССР 329897, кл. А 63 С 19/10, 1972, по заявке 1282038/28-12 от 04.11.1968 г.

3. Устройство для заправки трамплинов и образования спортивных трасс. Описание изобретения к патенту РФ 2037322, кл. А 63 С 19/10, 1995, по заявке 4714184/12 от 05.07.1989 г.

4. МАЭКО Н. Наука о льде: Пер. с японского. -М.: Мир, 1988. - 231 с.

5. Гегузин Я.Е. Пузыри. - М.: Наука. Гл. редакция физико-математической литературы, 1985. - 178 с. - 178 с.