устройство для разрушения льда и плотного снега

Формула изобретения

1. Устройство для разрушения льда и плотного снега, включающее источник вибрации и рабочий орган, воспринимающий эту вибрацию, отличающееся тем, что рабочий орган состоит из плоской пластины из упругого, вязкого материала, в теле которой размещены шипы, имеющие выход на одну из поверхностей пластины, при этом второй поверхностью пластина закреплена на жесткой несущей платформе, предназначенной для восприятия вибрации от источника и передачи ее на шипы, причем поверхность несущей платформы, на которой крепится пластина выполнена плоской или с заданным радиусом кривизны, в том числе - цилиндрической.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что пластина выполнена из технической резины, обеспечивающей устойчивость шипов.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что пластина является съемной и заменяемой.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что пластина выполнена состоящей из отдельных элементов, способных к замене независимо друг от друга.

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что съемный элемент пластины выполнен изогнутым с заданным радиусом кривизны.

6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что шипы, размещенные в теле пластины, выполнены в виде стержня, например, стального, имеющего диаметр не менее 3 мм.

7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что острие стержня, выступающее над поверхностью пластины, выполнено из тугоплавкого металла или сплава высокой твердости и представляет собой конус или многогранную пирамиду, обращенную вершиной к обрабатываемой поверхности.

8. Устройство по п.1, отличающееся тем, что острие стержня выступает над поверхностью пластины на 3-20 мм, в зависимости от толщины разрушаемого слоя.

9. Устройство по п.1, отличающееся тем, что шип погружен в пластину не менее чем на 2/3 толщины пластины.

10. Устройство по п.1, отличающееся тем, что на шипе, соосно с ним в плоскости, перпендикулярной его продольной оси, выполнены "упоры" - дискообразные выступы, один из которых расположен в основании острия, другой - на торцевой поверхности, противоположной острию.

11. Устройство по п.1, отличающееся тем, что плотность шипов на поверхности пластины в зависимости от толщины разрушаемого слоя составляет от 5 до 100 на дм².

12. Устройство по п.1, отличающееся тем, что толщина несущей платформы не менее 10 мм.

13. Устройство по п.1, отличающееся тем, что платформа обеспечивает достаточность нагрузки для разрушения слоя плотностью 0,9 г/см³.

14. Устройство по п.1, отличающееся тем, что несущей платформой служит цилиндрический барабан, способный к вращению вокруг своей продольной оси, которая параллельна обрабатываемой поверхности.

15. Устройство по п.14, отличающееся тем, что для обеспечения прочности при передаче весовой вибронагрузки, толщина стенки барабана не менее 10 мм.

16. Устройство по п.14, отличающееся тем, что барабан имеет привод принудительного вращения.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к дорожному и коммунальному машиностроению, а именно к устройствам для очистки дорожной поверхности ото льда и плотного снега.

Известно устройство для скалывания льда и уплотненного снега (см. авторское свидетельство №1208126 за 1986 г. Авторы: И.А.Янцен, А.П.Кулябин, В.В.Грузин, В.В.Колесников) /1/. Описанное устройство обладает рядом недостатков, в частности имеет громоздкую конструкцию, не обеспечивает скалывание льда и уплотненного снега одновременно по всей ширине прохода.

Известно устройство для скалывания льда (см. авторское свидетельство №1079736 за 1984 г. Автор С.А.Винник) /2/, содержащее последовательно смонтированные на раме рабочий орган для образования щелей во льду, включающий в себя смонтированные на валу диски и скалывающий рабочий орган, последний выполнен в виде шнека. Недостатком указанного устройства является возникновение значительных усилий при нарезке щелей и скалывании льда, быстрый износ деталей на малый объем работ, невысокая производительность, повреждение дорожного покрытия.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для разрушения льда, включающее виброклин, использующее в составе рабочего органа вибромолот (Патент РФ №92016181 от 1992.12.30) /3/. Данное устройство конструктивно сложное и имеет малый по площади контакт с обрабатываемой поверхностью, что делает его недостаточно эффективным.

Задача изобретения состоит в создании простого по конструкции и эффективного устройства для разрушения льда и плотного снега.

Сущность изобретения состоит в том, что в известном устройстве, включающем источник вибрации и рабочий орган, воспринимающий вибрацию, рабочий орган состоит из плоской пластины из упругого, вязкого материала, в теле которой размещены шипы, имеющие выход на одну из поверхностей пластины, при этом второй поверхностью пластина закреплена на жесткой несущей платформе, предназначенной для восприятия вибронагрузки от источника и передачи ее на шипы, причем поверхность несущей платформы, на которой крепится пластина, выполнена плоской или с заданным радиусом кривизны, в том числе цилиндрической.

При выполнении указанной поверхности цилиндрической формы практически платформа приобретает форму цилиндрического барабана. В этом случае барабан должен быть способен к вращению вокруг продольной оси, которая располагается параллельно обрабатываемой поверхности

Пластина, несущая шипы, может быть выполнена из технической резины.

При этом шипы, размещающиеся в теле пластины, изготовлены в виде металлических стержней, имеющих диаметр d - 3-10 мм, с острием, выполненным из тугоплавкого материала высокой твердости, например металла или сплава.

Острие выступает над поверхностью пластины в зависимости от толщины разрушаемого слоя на 3-20 мм и имеет форму конуса или пирамиды.

На стержне, соосно с ним в плоскости, перпендикулярной оси, выполнены «упоры» - дискообразные выступы, один из которых расположен в основании острия, другой - на торцевой поверхности, противоположной острию.

Шип может быть погружен в тело пластины таким образом, что упоры непосредственно примыкают к противоположным поверхностям ее, выходят на поверхности, или торцевой шип не достигает поверхности пластины, обращенной к платформе, при этом шип должен быть погружен в пластину не менее чем на 2/3 ее толщины.

Пластина с шипами, закрепляемая на платформе, является съемной и заменяемой.

Пластина также может быть составной, с возможностью замены составляющих элементов, при выработке последних, что имеет особое значение, когда платформой служит цилиндрический барабан.

Пластина или составляющие ее элементы могут быть изготовлены по заданному радиусу.

Плотность шипов на поверхности пластины находится в зависимости от толщины разрушаемого слоя и составляет от 5 до 100 шт. на дм².

Толщина несущей платформы не менее 10 мм для обеспечения прочности при передаче вибронагрузки.

Платформа обеспечивает достаточность нагрузки для разрушения слоя плотностью не менее 0,9 г/см ³.

При выполнении несущей платформы в виде цилиндрического барабана, способного к вращению вокруг продольной оси, которая располагается параллельно обрабатываемой поверхности, толщина стенки металлического барабана обеспечивает ее прочность при передаче весовой вибронагрузки и составляет 10-30 мм.

Рациональные размеры барабана: диаметр 0,5-1,5 м, длина боковой поверхности по продольной оси 0,3-2 м.

Барабан может иметь привод принудительного вращения.

Предлагаемое устройство достаточно просто в изготовлении и может применяться как для ручного перемещения: небольшие площади (работа на тротуарах, площадках), так и для перемещения механическим способом (трактор) при работах на значительных площадях.

Описание изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1, 2, 3, 4, 5, 6 а, б, 7 - 1 - источник вибрации, 2 - платформа для крепления пластины с шипами, 3 - пластина, несущая шипы, 4 - шипы, 5 - слой льда, 6 - дорожное покрытие, 7 - острие шипа, 8 - упоры шипа, 9 - вал барабана, 10 - отверстия для крепления в платформе и пластине.

На фиг.1 приведена общая схема устройства, когда платформа 2 и пластина 3 с шипами 4 выполнены плоскими.

На фиг.2 изображен шип 4, где: 7 - острие шипа, выступающее над поверхностью пластины, 8 - упоры.

На фиг.3 а, б приведены 2 варианта размещение шипа 4 в пластине 3, а - когда упоры достигают поверхности пластины и б - когда верхний упор не достигает поверхности пластины, обращенной к платформе.

На фиг.4 изображен в поперечном и продольном сечениях воспринимающий вибрацию рабочий орган в виде цилиндрического барабана.

На фиг.5. показаны пластина с шипами и платформа, имеющие отверстия для крепления, а также составляющий элемент пластины, выполненный с учетом радиуса несущей платформы-барабана.

На фиг.6 а, б показан общий вид рабочей установки с использованием предлагаемого устройства в ручном варианте.

На фиг.7 - общий вид механизированной рабочей установки с использованием предлагаемого устройства, когда несущая платформа - барабан, движитель - трактор.

Устройство работает следующим образом. После размещения рабочего органа на поверхности льда, который требуется разрушить, приводят в рабочее положение источник вибрации (двигатель), который за счет вибрации и своего веса передает весовую вибронагрузку на платформу с пластиной, шипы которой, соприкасаясь с поверхностью льда, производят его разрушение.

После удаления разрушенного слоя при наличии остаточного обледенения процесс повторяют.

В конкретном выполнении платформа представляет собой стальное изделие, толщиной 10-15 мм, опорная площадь 1000-1500 см ², масса 90 кг.

Пластина выполнена из технической резины, толщина ее 30-100 мм.

Шипы представляют собой стальной стержень диаметром - 3-10 мм, длиной (без учета длины острия) от 30 до 100 мм, острие которого (зуб) высотой 3-20 мм выполнено из твердосплавного металла, и его форма представляет конус или многогранную пирамиду. Диаметр упора составляет 3 диаметра стержня, достаточная толщина составляет 0,5 диаметра стержня.

Источником вибрации может служить двигатель внутреннего сгорания мощностью 4 кВт, частота вибрации Гц - 90, число амплитуд - 1, центробежная сила - 15 кН.

При выполнения несущей платформы в виде барабана к базовой машине присоединяют предлагаемое устройство и доставляют к месту работы, приводят в рабочее положение вибродвигатель, который установлен так, чтобы иметь возможность передавать вибрацию на вал барабана. При движении трактора через систему приводов обеспечивается принудительное вращение барабана. На шипы передается весовая вибронагрузка, позволяющая разрушать лед.

Использованные источники информации

1. Авторское свидетельство №1208126 от 26.12.1983.

2. Авторское свидетельство №1079736 от 08.05.1984.

3. Патент РФ №92016181 от 1992.12.30.