Устройство для удаления с дорожного покрытия снежно-ледяного наката
Владельцы патента RU 2700461:
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки "Институт машиноведения и металлургии Дальневосточного отделения Российской академии наук" (RU)
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Приамурский государственный университет имени Шолом-Алейхема" (RU)
Протасов Николай Валерьевич (RU)
Изобретение относится к области ледотехники, в частности к удалению с дорожных покрытий снежно-ледяного наката. Устройство для удаления с дорожного покрытия снежно-ледяного наката включает в себя диски, имеющие режущие кромки и насаженные на две сопряженные под углом α<180° оси. Режущие кромки дисков выполнены волнистыми, а крепление дисков на осях обеспечивает их синхронное вращение и сонаправленность гофров волнистости. При этом сами диски имеют форму эллипсов с их сонаправленными большими полуосями, а оси соединены между собой при помощи карданной передачи. Достигаемый технический результат заключается в повышении эффективности очистки дорожных покрытий от снежно-ледяного наката за счет периодически изменяющихся нормальных и касательных напряжений. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.
Изобретение относиться к области ледотехники, в частности к удалению с дорожных покрытий снежно-ледяного наката.
Уровень техники известен из решения (1 RV 2390602 С2), в котором для удаления с поверхности аэродромных и твердых дорожных покрытий ледяного и снежного накатов используется устройство, выполненное в виде дисковых ножей, насаженных на две оси, концы которых при помощи подшипников закреплены каждая на своей раме. Рамы по одним торцам шарнирно соединены друг с другом и заключены в общий каркас, на котором жестко с ним закреплен вибратор, способный возбуждать вертикальные и горизонтальные колебания устройства. Рамы оснащены приспособлениями, позволяющими устанавливать их под углом друг к другу в горизонтальной плоскости, а дисковые ножи выполнены с возможностью пассивно вращаться и катиться по поверхности покрытия от действия толкающего их усилия и сил трения, возникающих в местах контакта ножей с поверхностью покрытия, при этом устройство установлено впереди ножа грейдера, толкающего устройство.
Недостатком устройства является сложность конструкции из-за необходимости заключения рам в общий каркас и жесткого закрепления на нем вибратора. При такой конструкции для создания вертикальных и горизонтальных колебаний устройства, увеличивающих сдвиговые деформации, т.е. касательные напряжения в накате, повышающие эффективность его разрушения, вибратору придется трясти не только рабочие органы (дисковые ножи), но и все устройство в целом. Очевидно, что это потребует при работе устройства соответствующих дополнительных энергозатрат.
Сущность изобретения заключается в упрощении конструкции устройства.
Технический результат, получаемый при осуществлении изобретения, заключается в повышении эффективности удаления наката с дорожного покрытия.
Очевидно, что благодаря эллипсовидной форме дисков в накате будут возникать периодически изменяющиеся вертикальные нагрузки. Сопряжение осей под углом α<18° и волнистость режущих кромок дисков так же приведут к периодическим изменениям действующих на накат и горизонтальных нагрузок. Возникающие при этом периодически изменяющиеся нормальные и касательные напряжения уменьшат по сравнению с аналогом уменьшат необходимые для разрушения наката нагрузки, что, соответственно, облегчит удаление наката с поверхности дорожного покрытия, т.е. повысит энергоэффективность работ.
Существенные признаки, характеризующие устройство.
Ограничительные: устройство для удаления с дорожного покрытия снежно-ледяного наката, включающее в себя диски, имеющие режущие кромки и насаженные на две сопряженные под углом α<180°.
Отличительные: режущие кромки дисков выполнены волнистыми, при этом крепление дисков на осях обеспечивает их синхронное вращение и сонаправленность гофров волнистости, сами диски имеют форму эллипсов с их сонаправленными большими полуосями, а оси соединены между собой при помощи карданной передачи, а для обеспечения поступательной скорости устройство прикреплено к транспортному средству.
Изобретение осуществляется следующим образом.
По поверхности дорожного покрытия со снежно-ледяным накатом буксируют, например, при помощи транспортного средства, устройство, включающее в себя диски, имеющие форму эллипсов и волнистые режущие кромки, диски насажены на две сопряженные под углом α<180° оси, которой с помощью устройства можно изменить в зависимости от характеристик наката. Диски способны пассивно вращаться от буксирующего их усилия и сил трения возникающих между кромками дисков и поверхностью покрытия. За счет, например собственного веса устройства и ориентации осей по отношению друг к другу под углом α<180°, в накате будут возникать нормальные N и касательные Т усилия. В результате накат будет разрушаться за счет их одновременного воздействия.
Очевидно, что периодичность приложения динамических вертикальных (нормальных напряжений) и горизонтальных нагрузок (касательных напряжений) существенно увеличит их интенсивность.
Для обеспечения периодичности горизонтальных нагрузок, действующих на накат, режущие кромки дисков выполнены волнистыми, при этом крепление дисков на осях обеспечивает их синхронное вращение и сонаправленность гофров волнистости. В целях обеспечения периодичности вертикальных нагрузок диски имеют форму эллипсов с сонаправленными большими полуосями. Соединение осей карданной передачей обеспечит синхронность их вертикальных колебаний, что уменьшит буксирующее устройство усилие за счет повышения устойчивости его движения (уменьшение рыскливости). Сонаправленность гофров волнистости и больших полуосей эллипсов позволит всем дискам одновременно создавать сдвиговые деформации фрагментам наката, находящимся между дисками, в одном направлении. Это так же уменьшит разрушающие накат нагрузки. В результате энергозатраты на разрушение наката по сравнению с аналогом уменьшается, что позволит достичь заявленный технический результат.
Изобретение поясняется графически, где: на фиг. 1 показан вид на устройство сверху; на фиг. 2 - вид по сечению А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - вид позиции 3 на фиг. 2; на фиг. 4 - сечение В-В на фиг. 3; на фиг. 5 - сечение С-С на фиг. 3.
На дорожном покрытии 1 с накатом 2 размещено устройство, включающее в себя диски 3, насаженные на оси 4 (фиг. 1-5) и сопряженные под углом α<180° (фиг. 1), который с помощью устройства 6 можно изменять в зависимости характеристик наката 2 (фиг. 1). С этой целью устройство 6 включает в себя и элементы в виде винтовых сопряжений 7 и цилиндрических шарниров 8. К карданной передаче 9 прикладывается буксирующие усилие Р от транспортного средства (на фиг. не показан). При движении транспортного средства за счет собственных сил тяжести устройства в накате возникнут нормальные усилия N, а за счет угла атаки а -касательные усилия Т (фиг. 1, 2). Это приведет к разрушению наката 2 до обломков 10 (фиг. 1, 2). Периодичность приложения N и Т увеличит их интенсивность, что позволит достичь заявленный технический результат.
1. Устройство для удаления с дорожного покрытия снежно-ледяного наката, включающее в себя диски, имеющие режущие кромки и насаженные на две сопряженные под углом α<180° оси, отличающееся тем, что режущие кромки дисков выполнены волнистыми, при этом крепление дисков на осях обеспечивает их синхронное вращение и сонаправленность гофров волнистости, сами диски имеют форму эллипсов с их сонаправленными большими полуосями, а оси соединены между собой при помощи карданной передачи.
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что для обеспечения поступательной скорости устройство прикреплено к транспортному средству.
