Устройство для разрушения наледи на дорожном покрытии

 

Изобретение относится к строительно-дорожным машинам и предназначено для зимнего содержания автомобильных дорог. Устройство содержит бульдозер с отвалом, винтовую щетку и скалыватель, который выполнен в виде двух вальцов, набранных из дисков. Вальцы установлены на виброрамке, сочлененной с консольной рамой. Технический результат заключается в повышении качества подготовки наледи к безопасному пропуску транспорта с установленной скоростью путем скалывания льда с одновременным удалением ледового крошева с полосы движения. 6 ил.

Изобретение относится к устройствам для разрушения наледи на дорожном покрытии.

Поскольку 100%-я очистка дорожного покрытия от наледи механическим способом, практически, невозможна, то и стремление к такому решению задачи бесперспективно и экономически не может быть оправдано.

Поэтому эффективность известных устройств для работы с наледью оценивается, в основном, по одному главному показателю - достаточной для установленной ГАИ скорости автомобиля на данном участке, сцепление шины автомобиля с дорогой, что может быть достигнуто не только за счет полного удаления льда с дорожного покрытия с помощью спецустройств, а путем соответствующей обработки наледи с таким расчетом, чтобы оставшийся после обработки лед разрушился бы в процессе пропуска по нему потока автомобилей с установленной скоростью, предварительно удалив с проезжей части дороги ледовое крошево после прохода спецустройства.

Все известные устройства для работы с дорожной наледью по схеме воздействия их рабочих органов на дорожную наледь можно разделить на устройства, скалывающие наледь с уборкой ледового крошева или без оной, и устройства скребкового типа.

При сопоставимом качестве подготовки наледи скалывающими устройствами и устройствами скребкового типа энергоемкость скалывающих устройств примерно во столько раз будет меньше, во сколько раз размеры частиц ледового крошева при работе этих устройств будут большими по сравнению с размерами частиц ледового крошева при работе устройств скребкового типа. Если принять в качестве основных показателей эффективность средств подготовки наледи для безопасного движения транспорта и энергоемкость процесса, то можно заключить, что по этим показателям более перспективными устройствами является скалывающие, при условии высокой надежности работы при эксплуатации, простоты конструкции на базе штатного тягача, не требующей его существенной переделки.

Известно устройство для скалывания снега и льда с дорожного покрытия, содержащее базовое шасси, на котором смонтирован рабочий орган, включающий силовой цилиндр с подпружиненным поршнем, на штоке которого закреплен ударный инструмент, гидросистему и распределитель с поворотным золотником, шток которого связан с колесом базового шасси, а полость золотника сообщена каналами с напорной гидролинией гидросистемы и штоковой полостью силового цилиндра соответственно (а.с. СССР №907144, Е 01 Н 5/12).

Известное устройство позволяет настраивать скалыватель на эффективную работу ударного инструмента при меняющейся толщине уплотненного снега и льда за счет кинематической связи ударного рабочего органа с колесом базового шасси.

Недостатками устройства являются то, что оно не может обеспечить надежную кинематическую связь между колесом и рабочим органом, поскольку базовое шасси перемещается по крошеву льда или снега, т.е. по толще из кусков льда или уплотненного снега.

Наиболее близким по технической сущности является устройство для разрушения наледи на дорожном покрытии, содержащее бульдозер с отвалом, скалыватель, расположенный под режущей кромкой отвала и выполненный в виде замкнутой тяговой цепи с шарнирно закрепленными поводками, несущими каретки с резцами. Каретки расположены в плоскости тяговой цепи, а тяговая цепь с помощью звездочки связана с гидродвигателем, расположенным за отвалом (патент РФ №2023787, Е 01 Н 5/12).

Известное устройство очищает дорожное покрытие от наледи путем подрезания ее на контакте с поверхностью покрытия, не разрушает дорогу и обеспечивает минимальную энергоемкость процесса.

Недостаток прототипа заключается в следующем.

Поскольку отвал, на котором смонтирована цепь с каретками, оснащенными резцами, во время работы находится в “плавающем режиме” (принудительное прижатие отвала к дорожному покрытию исключается во избежание разрушения последнего), а траектория резцов лежит в одной общей плоскости, то нет никакой гарантии, что эта плоскость всегда будет совмещаться с поверхностью дорожного покрытия, в результате чего на дороге остаются ледовые “островки” с “отфрезерованной” поверхностью, ничем не отличающиеся от наледи в первичном состоянии. Наличие “островной” наледи не обеспечивает безопасности движения и даже повышает опасность, так как эта наледь более “коварна”, чем сплошная, своей неожиданностью для водителя.

Задачей предлагаемого технического решения является повышение качества подготовки наледи к безопасному пропуску транспорта с установленной скоростью путем скалывания льда с одновременным удалением ледового крошева с полосы движения.

Для решения поставленной задачи известное устройство, содержащее бульдозер с отвалом и скалыватель, дополнительно снабжено консольной рамой, один конец которой шарнирно закреплен на отвале с возможностью поворота в вертикальной плоскости, а другой сочленен с отвалом телескопической растяжкой, винтовой щеткой, вписанной в угол, образованный ножом отвала с поверхностью дороги, и закрепленной на консольной раме, электродвигателем, установленным на консольной раме, виброрамкой, сочлененной с консольной рамой с возможностью свободного перемещения в вертикальной плоскости, и вибраторами, установленными на виброрамке, а скалыватель выполнен в виде двух вальцов длиной, равной длине отвала, каждый из которых выполнен в виде набора дисков, расположенных на одной оси, при этом каждый диск первого по ходу вальца выполнен с заостренной рубящей кромкой, а на каждом диске второго вальца рубящие кромки выполнены в виде ножей, установленных параллельно оси вальца на всю его длину.

Такое выполнение устройства обеспечивает просечку наледи на всю ее толщину до дорожного покрытия и делает поверхность дороги рифленой, чем для пневмоколесного транспорта с протекторами по зимнему варианту обеспечивается его достаточное сцепление с дорогой, указанная рифленость сохраняется до полного разрушения ледовых “шишечек” колесами автомобилей, кроме того, дополнительное оснащение отвала бульдозера винтовой щеткой позволяет удалить с полосы движения ледовое крошево.

На фиг.1 показано устройство для разрушения наледи на дорожном покрытии; на фиг.2 - фрагмент рабочего органа для продольной рубки наледи; на фиг.3 - разрез 1-1 на фиг.2; на фиг.4 - фрагмент рабочего органа для поперечной рубки наледи; на фиг.5 - разрез II-II на фиг.4 с вариантом сплошной рубящей кромки; на фиг.6 - разрез II-II на фиг.4 с вариантом зубчатой рубящей кромки.

Устройство содержит бульдозер 1 с отвалом 2, консольную раму 3, один конец которой с помощью шарнира 4 соединен с отвалом 2 с возможностью поворота в вертикальной плоскости, а другой конец сочленен с отвалом 2 с помощью телескопической растяжки 5; винтовую щетку 6, установленную на консольной раме 3; электродвигатель 7, установленный на консольной раме 3 над винтовой щеткой 6 и проводящий ее во вращение; виброрамку 8, которая с помощью поводков 9 сочленена с консольной рамой 3 с возможностью свободного перемещения в вертикальной плоскости относительно последней; вибраторы 10, установленные на виброрамке 8, и два вальца, по длине равных длине отвала 2, из которых первый 11 (по ходу движения бульдозера) выполнен набором дисков 12 (фиг.2), закрепленных на общей оси 13, которая с помощью кронштейнов 14 сочленена с виброрамкой 8, причем каждый диск вальца 11 выполнен с заостренной рубящей кромкой 15 (фиг.2), а второй валец 16, как и первый, выполнен набором дисков 17 (фиг.5, 6), на которых закреплены рубящие кромки 18, расположенные параллельно оси 19 на всю длину вальца 16, причем рубящие кромки 18 могут быть выполнены в виде ножей (фиг.5) либо зубчатыми (фиг.6).

Устройство работает следующим образом.

После установки бульдозера на исходную позицию отвал опускается на дорогу и остается в “плавающем режиме” по отношению к дороге, а консольная рама 3 с помощью телескопической растяжки 5 фиксируется относительно отвала 2 с таким расчетом, чтобы винтовая щетка 6 плотно вписывалась в угол, образуемый отвалом и дорогой, а вальцы 11 и 16 ложились бы на наледь, имея при этом возможность, по мере разрушения толщи наледи, опускаться до контакта с дорожным покрытием.

При работающей электростанции 20 и включенных в работу электродвигателя 7 и вибраторов 10 бульдозер начинает движение вперед, разрушая наледь с уборкой ледовой крошки на левую сторону проходки с помощью винтовой щетки 6. Первый валец 11 прорубает в наледи продольные борозды на толщину наледи, а второй валец 16 рубит продольные гребни наледи также на всю толщину наледи. После удаления ледовой крошки щеткой 6 очищаемая поверхность представляется “шершавым ковром”, чем достигается достаточное сцепление шипов автомобиля с дорогой на все время до полного раскрытия дорожного покрытия колесами автомобилей.

Таким образом достигается повышение безопасности движения автомобилей, не прибегая к 100% разрушению наледи с помощью специальной техники, что практически и невозможно механическими способами, и очень дорого.

Формула изобретения

Устройство для разрушения наледи на дорожном покрытии, содержащее бульдозер с отвалом и скалыватель, отличающееся тем, что оно дополнительно снабжено консольной рамой, один конец которой шарнирно закреплен на отвале с возможностью поворота в вертикальной плоскости, а другой сочленен с отвалом телескопической растяжкой, винтовой щеткой, вписанной в угол, образованный ножом отвала с поверхностью дороги, и закрепленной на консольной раме, электродвигателем, установленным на консольной раме, виброрамкой, сочлененной с консольной рамой с возможностью свободного перемещения в вертикальной плоскости, и вибраторами, установленными на виброрамке, а скалыватель выполнен в виде двух вальцов длиной, равной длине отвала, каждый из которых выполнен в виде набора дисков, расположенных на одной оси, при этом каждый диск первого по ходу вальца выполнен с заостренной рубящей кромкой, а на дисках второго вальца закреплены рубящие кромки, выполненные в виде ножей, установленных параллельно оси вальца на всю длину вальца.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6