Винтовой питатель рабочего органа снегоуборочной машины

Использование: Полезная модель относится к области коммунальной техники и может быть использована в устройствах для очистки от снега дорог, территорий спорткомплексов и взлетно-посадочных полос аэродромов, предпочтительно, в рабочем органе роторных снегоуборочных машин.

Винтовой питатель рабочего органа снегоуборочной машины состоит из составной центральной фрезы (1), образованной из левой и правой полуфрез (1.1) и (1.2). Эти полуфрезы выполнены в виде разнонаправленных по навивке относительно одна другой винтовых лопастей в форме прямого геликоида каждая, установленной с возможностью принудительного вращения на первой (2) и второй (3) опорах-редукторах. К первой опоре-редуктору (2) примыкает, соосно упомянутой составной центральной фрезе (1), первая боковая полуфреза (4), выполненная в виде однонаправленной по навивке с прилегающей к ней полуфрезе (1.1) составной центральной фрезы (1) винтовой лопастью в форме прямого геликоида, соединенная с первой опорой-редуктором (2) с возможностью принудительного вращения. К второй опоре-редуктору (3) примыкает, соосно упомянутой составной центральной фрезе (1), вторая боковая полуфреза (5), выполненная в виде однонаправленной по навивке с прилегающей к ней полуфрезой (1.2) составной центральной фрезы (1) винтовой лопастью в форме прямого геликоида, соединенная с второй опорой-редуктором (3) с возможностью принудительного вращения. Внешний торец первой боковой полуфрезы (4) оснащен первой предохранительной муфтой (6), а внешний торец второй боковой полуфрезы (5) оснащен второй предохранительной муфтой (7). Каждая из винтовых лопастей полуфрез (1.1) и (1.2) составной центральной фрезы (1) со стороны прилегающих друг к другу торцов снабжена разгрузочным устройством (10), имеющим П-образный профиль. Устройство также содержит первый (8) и второй (9) рассекатели, выполненные в форме сегмента. Каждый из рассекателей (8) и (9) жестко закреплен, соответственно, на лицевой стороне первой опоры-редуктора (2) и лицевой стороне второй опоры-редуктора (3), и ориентирован торцом сегмента по ходу движения снегоуборочной машины. Следует отметить, что поверхность торцов сегментов обоих рассекателей (8) и (9) профилирована выступами. Технический результат, ожидаемый от использования заявленного устройство, состоит в повышении производительности снегоуборки. 1 н.п. и 1 з.п ф-лы, 10 ил. И 2 табл.

Полезная модель относится к области коммунальной техники и может быть использована в устройствах для очистки от снега дорог, территорий спорткомплексов и взлетно-посадочных полос аэродромов, предпочтительно, в рабочем органе роторных снегоуборочных машин.

Из уровня техники известен винтовой питатель рабочего органа снегоуборочной машины [1], состоящий из установленных в отвале соосно двух полуфрез с винтовыми лопастями, выполненными в форме прямого геликоида, расположенными по окружности, концентрично внутренней поверхности отвала, со встречным (относительно оси симметрии отвала) направлением навивки и оснащенный крайними опорами, смонтированными на внутренней стороне боковых щек, и центральной опорой, закрепленной на внутренней поверхности отвала, охватывающего винтовой питатель, который снабжен редуктором привода, расположенным в центральной опоре [1].

Недостатком известного устройства является резкое увеличение напряженного состояния металлоконструкций корпуса, возникающего во время маневрирования снегоуборочной машины в снежном массиве высотой более половины радиуса винтового питателя. Это обусловлено тем, что боковые щеки, на внутренней стороне которых установлены крайние опоры винтового питателя, имеют развитую пассивную поверхность, закрывающую более половины площади торца питателя, которые при повороте машины взаимодействуют с неразработанной питателем стенкой снежного забоя, как с непреодолимым препятствием, что и приводит к возрастанию сопротивления повороту машины, величина которого и вызывает в металлоконструкциях рабочего органа скачок напряженного состояния выше предела текучести используемого материала. Многократное динамическое нагружение (в процессе снегоуборки) металлоконструкций боковой силой, в сочетании с силой сопротивления, возникающей при движении снегоуборочной машины в режиме патрульной уборки, приводит к потере механической устойчивости несущих элементов металлоконструкций рабочего органа и, в конечном счете, к их относительно быстрому разрушению.

Вторым недостатком известного устройства является низкая пропускная способность винтового питателя в зоне приемного патрубка. Это происходит потому, что масса снега, разрабатываемая винтовыми лопастями, подается к приемному патрубку с абсолютной скоростью, вектор которой направлен, практически, вдоль оси вращения винтового питателя. Последнее обусловлено тем, что конструктивное исполнение винтовых лопастей, в зоне приемного патрубка, не позволяет изменить характер движения снежной массы и величину радиальной составляющей ее абсолютной скорости. Поэтому значение упомянутой радиальной составляющей абсолютной скорости - при использовании известного устройства мало. Поэтому убираемая снежная масса, транспортируемая винтовыми лопастями, не обладает в достаточной степени запасом кинетической энергии, который обеспечивал бы опережающую загрузку убираемой снежной массы в приемный патрубок. Вследствие этих условий потоки убираемого снега, перемещаемые винтовыми лопастями, сталкиваются между собой, происходит стремительное накопление снежной массы в средней части отвала с последующим уплотнением ее винтовыми лопастями и, как отрицательный результат, рассеивание кинетической энергии у убираемой снежной массы, накопленной этой снежной массой в процессе перемещения к приемному патрубку. Таким образом, загрузка разрыхленного винтовыми лопастями убираемого снега в приемный патрубок снегоуборочной машины происходит, преимущественно, за счет динамического напора убираемой снежной массы, создаваемого снегоуборочной машиной при движении в снежном забое, причем часть убираемой снежной массы пересыпается через винтовые лопасти и выбрасывается на забой (ширина которого определяется поперечным размером собственно отвала).

Помимо этого, редуктор привода винтового питателя, расположенный в середине упомянутого отвала, частично закрывает приемный патрубок, уменьшая его проходное сечение и, тем самым, существенно ограничивая пропускную способность этого патрубка.

Кроме того, контакт и взаимодействие уплотненной снежной массы, динамически формируемой перед винтовым питателем с корпусом редуктора привода винтового питателя, вызывает появление дополнительного механического сопротивления, что, помимо снижения производительности снегоуборки, является причиной значительного повышения энергоемкости процесса снегоочистки. Следовательно, рабочий процесс известного устройства сопровождается непроизводительными затратами энергии на ненужное уплотнение ранее взрыхленной убираемой снежной массы, а образующееся при этом перед питателем ядро уплотненного снега оказывает сильное сопротивление передвижению снегоуборочной машины в снежном забое (по трассе снегоуборки).

Указанные выше факторы в совокупности вызывают снижение рабочей скорости снегоуборочной машины и, соответственно, приводят к существенному снижению ее производительности в целом.

Наиболее близким из известных аналогов по технической сущности и достигаемому результату является винтовой питатель рабочего органа в снегоуборочной машине [2] Конструктивно он характеризующийся наличием составной фрезы, образованной из левой и правой полуфрез, выполненных в виде разнонаправленных по навивке относительно одна другой винтовых лопастей в форме геликоида каждая, между которыми размещена опора-редуктор. Левая и правая полуфрезы установлены соосно с возможностью принудительного вращения от упомянутой опоры-редуктора. На лицевой сторона опоры-редуктора жестко установлен рассекатель, выполненный в форме сегмента, торец которого ориентирован по ходу движения снегоуборочной машины. Поверхность торца сегмента рассекателя профилирована выступами.

Данное устройство принимается в качестве наиболее близкого аналога, т.е. прототипа.

Недостаток прототипа заключается в относительно низкой производительности, обусловленной размещением опоры-редуктора в центральной части (середине) винтового питателя. Это обстоятельство приводит к тому, что опора-редуктор винтового питателя частично закрывает снегоприемный патрубок, уменьшая его проходное сечение и, тем самым, заметно ограничивая пропускную способность этого патрубка. Производительность снегоочистки от этого снижается.

Кроме того, контакт и взаимодействие уплотненной снежной массы, динамически формируемой между винтовым питателем и корпусом опоры-редуктора винтового питателя рабочего органа, вызывает появление дополнительного механического сопротивления, что, помимо снижения производительности снегоуборки, является причиной заметного повышения энергоемкости процесса снегоочистки. Следовательно, рабочий процесс известного устройства сопровождается непроизводительными затратами энергии на ненужное уплотнение ранее взрыхленной убираемой снежной массы, а образующееся при этом ядро уплотненного снега оказывает сильное сопротивление передвижению снегоуборочной машины в снежном забое (т.е. по трассе снегоуборки).

Указанные выше причины вызывают снижение производительности снегоуборочной машины.

Задача, на решение которой направлено создание устройства в рамках настоящей полезной модели, заключается в увеличении эффективности (в том числе и за счет коэффициента готовности) использования снегоуборочных машин, оснащенных рабочим органом на базе винтового питателя.

Технический результат, ожидаемый от использования заявленного устройство, состоит в повышении производительности снегоуборки.

Заявленный технический результат достигается тем, что винтовой питатель рабочего органа снегоуборочной машины включает в себя составную центральную фрезу, образованную из левой и правой полуфрез, выполненных в виде разнонаправленных по навивке относительно одна другой винтовых лопастей в форме прямого геликоида каждая, установленную с возможностью принудительного вращения на первой и второй опорах-редукторах, при этом к первой опоре-редуктору примыкает, соосно упомянутой составной центральной фрезе, первая боковая полуфреза, выполненная в виде однонаправленной по навивке с прилегающей к ней полуфрезе составной центральной фрезы винтовой лопастью в форме прямого геликоида, соединенная с первой опорой-редуктором с возможностью принудительного вращения, а к второй опоре-редуктору примыкает, соосно упомянутой составной центральной фрезе, вторая боковая полуфреза, выполненная в виде однонаправленной по навивке с прилегающей к ней полуфрезой составной центральной фрезы винтовой лопастью в форме прямого геликоида, соединенная с второй опорой-редуктором с возможностью принудительного вращения, при этом внешний торец первой боковой полуфрезы оснащен первой предохранительной муфтой, а внешний торец второй боковой полуфрезы оснащен второй предохранительной муфтой, причем каждая из винтовых лопастей полуфрез составной центральной фрезы со стороны прилегающих друг к другу торцов снабжена разгрузочным устройством, имеющим П-образный профиль.

Предпочтительно, чтобы винтовой питатель рабочего органа снегоуборочной машины был снабжен первым и вторым рассекателями, выполненными в форме сегмента, каждый из которых жестко закреплен, соответственно, на лицевой стороне первой опоры-редуктора и лицевой стороне второй опоры-редуктора, и ориентирован торцом сегмента по ходу движения снегоуборочной машины, при этом поверхность торцов сегментов обоих рассекателей была профилирована выступами.

Предложенное устройство иллюстрируется рисунками. На Фиг.1 схематично изображен состав винтового питателя рабочего органа снегоуборочной машины; на Фиг.2 изображен внешний вид предлагаемого устройства (вид сверху); на Фиг.3 изображен внешний вид предлагаемого устройства (вид спереди справа); на Фиг.4 изображен внешний вид предлагаемого устройства (вид сзади слева); на Фиг.5 изображен внешний вид составной центральной фрезы (вид спереди справа); на Фиг.6 изображен внешний вид предлагаемого устройства (вид сзади снизу слева); на Фиг.7 представлен внешний вид первой боковой полуфрезы (вид спереди справа); на Фиг.8 представлен внешний вид первой боковой полуфрезы (вид сзади); на Фиг.9 представлен внешний вид второй боковой полуфрезы (вид спереди сбоку); на Фиг.10 представлен внешний вид второй боковой полуфрезы (вид с правого торца).

Перечень позиций:

1. Составная центральная фреза.

1.1. Левая полуфреза.

1.2. Правая полуфреза.

2. Первая опора-редуктор.

2.1. Первая гидравлическая муфта.

3. Вторая опора-редуктор.

3.2. Вторая гидравлическая муфта

4. Первая боковая полуфреза.

5. Вторая боковая полуфреза

6. Первая предохранительная муфта.

7. Вторая предохранительная муфта.

8. Первый рассекатель.

9. Второй рассекатель.

10. Разгрузочное устройство.

11. Опорные колеса винтового питателя.

Винтовой питатель рабочего органа снегоуборочной машины образован составной центральной фрезой 1 (Фиг.1, Фиг.2, Фиг.3, Фиг.4, Фиг.5, Фиг.6,) в виде левой 1.1 (Фиг.2) и правой 1.2. (Фиг.2) полуфрез.

Упомянутые левая и правая полуфрезы 1.1 (Фиг.2) и 1.2. (Фиг.2) представляют собой соединенные соосно путем взаимного примыкания одним из своих торцов разнонаправленные по навивке относительно друг друга винтовые лопасти в форме прямого геликоида.

Внешние торцы упомянутых левой и правой полуфрез 1.1 (Фиг.2) и 1.2. (Фиг.2) установлены с возможностью принудительного вращения соответственно на первой опоре редукторе 2 (Фиг.1, Фиг.2, Фиг.3, Фиг.4) и второй опоре-редукторе 3 (Фиг.1, Фиг.2, Фиг.3, Фиг.4 и Фиг.10).

В случае использования в качестве упомянутого редуктора гидравлической машины, как первая 2 (Фиг.1, Фиг.2, Фиг.3, Фиг.4) так и вторая 3 (Фиг.1, Фиг.2, Фиг.3, Фиг.4 и Фиг.10) опора-редуктор снабжаются соответственно первой гидравлической муфтой 2.1 (Фиг.2, Фиг.3, Фиг.4) и второй гидравлической муфтой 3.2 (Фиг.2, Фиг.3, Фиг.4) для подключения к гидросистеме снегоуборочной машины.

Также соосно составной центральной фрезе 1 (Фиг.1, Фиг.2, Фиг.3, Фиг.4, Фиг.5, Фиг.6) с противоположной стороны обоих опор-редукторов 2 и 3 (Фиг.1, Фиг.2, Фиг.3, Фиг.4) установлены соответственно первая боковая полуфреза 4 (Фиг.1, Фиг.2, Фиг.3, Фиг.4) и вторая боковая полуфреза 5 (Фиг.1, Фиг.2, Фиг.3, Фиг.4). Эти боковые полуфрезы 4 и 5 (Фиг.1, Фиг.2, Фиг.3 и Фиг.4) с торцов винтового питателя снабжены первой 6 (Фиг.1 и Фиг.2) и, соответственно, второй 7 (Фиг.1 и Фиг.2) предохранительными муфтами.

Указанные предохранительные муфты могут быть выполнены, в частности, на базе срезаемого при превышении расчетной нагрузки штифта.

На лицевой стороне (т.е. по ходу движения снегоуборочной машины) первой опоры-редуктора 2 (Фиг.2) и на лицевой стороне (т.е. по ходу движения снегоуборочной машины) второй опоры-редуктора 3 (Фиг.2) установлены первый 8 (Фиг.2) и, соответственно, второй 9 (Фиг.2) рассекатели, выполненные в виде сегментов, торцы которых профилирована выступами (высота которых составляет от 1 см).

Винтовые лопасти левой и правой полуфрез 1.1 и 1.2 (Фиг.2) в зоне примыкания оснащены разгрузочными устройствами 10 (Фиг.1, Фиг.2, Фиг.3, Фиг.4 и Фиг.5).

Упомянутые устройства имеют П-образный профиль, ориентированный горизонтальным элементом буквы П параллельно оси составной центральной фрезы 1 (Фиг.1).

Опорные колеса 11 (Фиг.4) обеспечивают уборку снега в «плавающем» режиме, т.е. режиме огибания рельефа местности.

Ниже приведены примеры использования заявленного устройства в составе снегоуборочной машины.

Пример 1

Использование заявленного винтового питателя рабочего органа снегоуборочной машины осуществлялось при выполнении технологических операций по зимнему содержанию аэродромов. Проверка работоспособности винтового питателя и количественная оценка его технических характеристик состоялась во время подготовки взлетно-посадочной полосы (ВПП) к производству полетов.

Испытания проводились в феврале месяце, в условиях интенсивного выпадения снега из облаков, при температуре воздуха от минус 6 до минус 8°С и слабом ветре, скорость которого не превышала 4 м/с.

Снежные отложения, образовавшиеся на взлетно-посадочной полосе, в результате снегопада, распределялись по ее покрытию равномерным слоем (толщина которого не превышала 50 мм), при этом плотность свежевыпавшего снега составляла 0,150,20 г/см³.

Для проведения тестовых испытаний, на концевом участке взлетно-посадочной полосы подготовлена призма снега длиной 200 метров и шириной 4,55,0 метров, которая располагалась параллельно осевой

линии ВПП, при этом вдоль всей ее длины расставлены деревянные вешки, через каждые 20 метров. А на расстоянии 50 метров от оси снежной призмы, обозначена, также вешками, граница площадки, в пределах которой производились исследования по определению параметров дальности отбрасывания снежной массы.

Снежная призма сооружалась с помощью плужных снегоуборочных машин, которые продольными проходами перемещали отвалами снежные отложения по покрытию, от осевой линии ВПП к ее краю, на площадку, отведенную для испытаний. Затем ковшом фронтального погрузчика снежная масса профилировалась до размеров, соответствующих высоте снежного вала, образующегося на покрытии после прохода отряда плужно-щеточных снегоуборочных машин во время патрульной очистке этой взлетно-посадочной полосы.

В процессе испытаний регистрировали следующие параметры:

- время прохождения снегоуборочной машиной 20-ти метровых участков;

- пройденный путь;

- дальность отбрасывания снежной массы;

- плотность снега в призме.

Для контроля параметров использовались следующие средства регистрации:

- скорость ветра, м/с анемометр AR856A;

- температура воздуха, град. С анемометр AR856A;

- толщина поверхностного слоя снега, мм глубиномер ГМ-1;

- высота стенки траншеи в снежной призме, мм линейка

металлическая по ГОСТ 427-75;

- длина пройденного пути снегоуборочной машиной, м рулетка измерительная NEDO JSOLAN 50 м;

- плотность снежных отложений на ВПП, г/см ³ пружинный

портативный плотномер;

- плотность снежной массы в призме, г/см³ весовой плотномер ВС-43;

- время прохождения участка снежной призмы, с секундомер двух стрелочный типа СДС пр-1-2.

Высоту стенки, образованной в снежной призме, траншеи, измеряли после прохода снегоуборочной машины через каждые 5 метров с обеих сторон, а затем подсчитывали ее среднее значение.

Плотность снега в призме определяли взвешиванием проб снега, отбираемых в трех точках по высоте стенки траншеи и через каждые 5 метров по длине участка призмы, а потом рассчитывали среднеарифметическое значение результатов измерений плотности, полученных в процессе испытания.

Рабочий орган снегоуборочной машины, в составе которого использовался заявленный винтовой питатель, был установлен на суппорт навесной системы известного пневмоколесного шасси РС1100 «Бора», в его передней части.

Диаметр составной центральной фрезы 1(Фиг.1)винтового питателя, как и диаметр обоих боковых полуфрез 4 и 5 (Фиг.4) был равен 1100 мм, а ширина рабочего органа составляет 2700 мм.

Опоры-редуктора 2 и 3 (Фиг.1), на которых установлен винтовой питатель, выполнены в виде конических редукторов, с передаточным числом i=6,17 и снабжены гидравлическими моторами 2.1 и 3.1 (Фиг.3) для обеспечения вращения винтового питателя.

Торцевые поверхности опор-редукторов 2 и 3 (Фиг.2) с лицевых сторон оснащены рассекателями 8 и 9 (Фиг.2).

В средней части составной центральной фрезы 1(Фиг.5) установлено разгрузочное устройство 10(Фиг.5), состоящее из концевых участков винтовых лопастей П-образной формы.

Перед началом испытаний двигатель внутреннего сгорания (ДВС) пневмоколесного шасси РС1100 «Бора» был прогрет в течение 15 минут. Температура охлаждающей жидкости в ДВС и масла в гидросистемах ее привода была доведена до рабочих значений.

При прохождении в процессе снегоочистки зачетного участка ВПП, орган управления топливоподачей двигателя устанавливался в положение, соответствующее его максимальной мощности.

Уборку снега из снежной призмы осуществляли при включенной 2-ой ступени раздаточного редуктора, который обеспечивает привод механизма передвижения самоходного пневмоколесного шасси РС1100 «Бора», и включенном 2-ом диапазоне гидравлических моторов привода вращения винтового питателя. При таком сочетании органов управления трансмиссией хода и привода винтового питателя пневмоколесное шасси РС1100 «Бора» может развить скорость от 0,2 до 60 км/час плавно изменяя подачу регулируемых насосов соответствующих приводов.

Коробка перемены передач привода устройства эвакуации снежной массы была включена на 3-й диапазон, обеспечивающий дальность отбрасывания снежной массы на расстояние не менее 40 метров.

Перед началом опытного заезда снегоуборочной машины, навесная система рабочего органа переведена в «плавающее» положение, обеспечивающее возможность копирования профиля взлетно-посадочной полосы.

Во время проведения сравнительных испытаний были зарегистрированы следующие погодные условия:

1. Температура воздуха:

- в 10 часов 00 мин минус 8 градусов по Цельсию;

- в 15 часов 00 мин минус 5 градусов по Цельсию.

2. Барометрическое давление, мм.рт.ст:

- в 10 часов 00 мин 742;

- в 15 часов 00 мин 737.

3.Скорость ветра, м/с:

- в 10 часов 00 мин 2,0

- в 15 часов 00 мин 4,0

При этом максимальная плотность обвалованного снега в призме имела значение 0,4 г/см³. Результаты испытаний фиксировались вышеупомянутыми измерительными приборами и инструментами, а затем по формуле [1] рассчитывалась производительность снегоуборочной машины и определялась дальность отбрасывания по методике, изложенной в ГСТ 23080-78.

где: В - ширина рабочего органа, м;

h - средняя высота траншеи в снежной призме, м;

L - длина пройденного пути за опыт, м;

Т - продолжительность опыта, с.

Результаты расчета производительности, выполненной в соответствии с формулой (1), представлены в Таблице 1.

Таблица 1.
заезда	Ширина уборки	Высота снежного покрова	Пройденный путь	Время	Удельный вес	Средняя дальность отброса	Производительность
Ед. изм.	м	м	м	сек.	г/см3	м	т/час
1	2,70	0,45	60	30	0,40	35	3500
2	2.70	0,55	80	45	0,35	40	3300
3	2,70	0,50	70	42	0,40	45	3200

Устройство-прототип при тех же условиях обеспечило

производительность снегоуборки в 1500 т/час.

Следовательно, предложенное устройство уверенно обеспечило достижение заявленного технического результата.

Этот результат нашел свое объяснение, поскольку при визуальном наблюдении за работой винтового питателя, выполняющего разработку снега в призме, в составе рабочего органа снегоуборочной машины, было зафиксировано полное отсутствие выброса удаляемой снежной массы на призму (а в устройстве-прототипе при удалении снежных отложений, происходит интенсивное накопление части разработанной винтовым питателем снежной массы перед этим винтовым питателем, что является следствием вышеупомянутого выброса).

Достигнутые результаты в части производительности в предложенном устройстве при разработке снежной призмы объясняется также тем, что в заявленном винтовом питателе, вход в приемный патрубок, можно располагать перед разгрузочным устройством 10(Фиг.4), без затемнения (в отличие от устройства-прототипа), и по этому убираемая снежная масса не накапливается у входа.

Помимо этого, разгрузочное устройство 10(Фиг.2), смонтированное посредине составной центральной фрезы 1(Фиг.5), интенсифицирует процесс заполнения полости устройства эвакуации снежной массы, поэтому пропускная способность винтового питателя многократно возрастает.

Кроме того, в процессе проведения вышеописанных сравнительных испытаний была зафиксирована стабильная работа ДВС самоходного пневмоколесного шасси РС1100 «Бора», что свидетельствует о полном отсутствии периодически возникающих у прототипа значимых механических сопротивлений его передвижению по убираемой от снега взлетно-посадочной полосе.

Пример 2.

Использование заявленного винтового питателя рабочего органа снегоуборочной машины осуществлялось при выполнении операций по сопровождению колонны аэродромной техники, передвигающейся по целинному снегу, к месту назначенного базирования.

Испытания проводились в марте месяце, при ясной погоде, температуре от минус 1°С до плюс 3°С и слабом ветре, скорость которого не превышала 3 м/с.

Снежный покров, по пути следования колонны, изменялся по высоте от 1,1 до 1,3 метра, при этом плотность снега варьировалась от 0,4 до 0,5 г/см³. Местами на поверхности снежных отложений имелась наледь.

Разработку траншеи в снежном массиве осуществляли заявленным винтовым питателем (установленном на самоходном пневмоколесном шасси РС1100 «Бора») при включенной 1-ой ступени его раздаточного редуктора. Упомянутый раздаточный редуктор сопряжен с валом отбора мощности от ДВС и обеспечивает привод механизма передвижения самоходном пневмоколесном шасси РС1100 «Бора». Помимо этого при включенном 1-ом диапазоне гидромотора, предназначенного для передачи крутящего момента на первый и второй опоры-редукторы 2 и 3 (Фиг.4) винтового питателя, подача гидравлического масла через первый и второй гидравлические моторы позволяет обеспечить уборку снега относительно большой высоты и неравномерной плотности.

Коробка перемены передач, для привода устройства эвакуации снежной массы рабочего органа, была включена на 2-ой диапазон, который реализует окружную скорость вращения лопастного колеса, обеспечивающую дальность отбрасывания снежной массы до 30 метров.

Перед началом испытаний, в каждом заезде опытного образца, управление навесной системой рабочего органа переводилось в положение «плавающее», при котором опорные колеса 11(Фиг.4) рабочего органа копируют рельеф местности.

Расчет технической производительности, выполненный в соответствии с формулой {1}, помещенной в Примере 1, представлен в Таблице 2.

Таблица 2.
заезда	Ширина уборки	Высота снежного покрова	Пройденный путь	Время	Удельный вес	Средняя дальность отброса	Производительность
Ед. изм.	м	м	м	сек.	г/см3	м	т/час
1	2,70	1,1	80	98	0,40	35	3500
2	2.70	1,2	60	87	0,45	25	3600
3	2,70	1,3	40	66	0,50	20	3800

Устройство-прототип при тех же условиях обеспечило производительность снегоуборки 1200 т/час.

Следовательно, предложенное устройство уверенно обеспечило достижение заявленного технического результата.

При визуально-тактильном контроле в процессе работы по снегоочистке было отмечено, что при изменении направления движения самоходного пневмоколесного шасси РС1100 «Бора», усилие на его рулевом колесе остается практически неизменным (гидроусилителем оно не оснащено). Это достоверно свидетельствует о том, что при маневрировании «Боры» сопротивление повороту не увеличивается.

Этот важный результат, по мнению заявителя, достигается благодаря тому, что торцы винтовых лопастей боковых полуфрез 4 и 5 (Фиг.2) винтового питателя, не обременены, в отличии от устройства-прототипа, боковыми опорами, и активно взаимодействуют со стенками траншеи в разрабатываемом снежном массиве, не вызывая сколько-нибудь значимых сопротивлений. Наличие же первой 6 и второй 7 (Фиг.6 и Фиг.10) предохранительных муфт позволяет предотвратить фатальное разрушение винтового питателя при активном маневрировании на пересеченной местности в процессе снегоуборки, что является дополнительным фактором повышения производительности за счет увеличения коэффициента готовности. Подобный ресурс увеличения производительности у устройства-прототипа ограничен.

Помимо этого, снижению сопротивления передвижению в снегу в процессе снегоуборки (также приводящему к повышении производительности) способствует наличие двух рассекателей 8 и 9 (Фиг.2).

Эти рассекатели 8 и 9 (Фиг.2) совершая спорадические колебания (равно как и сам винтовой питатель), разрушают уплотненный снег, который остается неразработанным в промежутке равном расстоянию между внутренними торцами боковых полуфрез 4 и 5 (Фиг.3) и торцами составной центральной фрезы 1(Фиг.3), тем самым способствуя уменьшению динамического лобового сопротивление пассивных поверхностей, возникающего в ходе продвижения вперед самоходного пневмоколесного шасси РС1100 «Бора».

Пример 3.

Использование заявленного винтового питателя рабочего органа снегоуборочной машины, осуществлялось во время выполнения технологической операции по удалению снежно-ледяного наката, сформированного на автодорожном покрытии.

Испытания проводились в марте месяце, при ясной погоде, температуре воздуха от минус 5 до минус 8° градусов по Цельсию и практически полном отсутствии ветра.

Снежно-ледяной накат, подлежащий удалению, характеризуется высокой степенью неравномерности по высоте, величина которой изменяется от 50 до 150 мм, и большим разбросом по плотности, изменяющейся в пределах от 0,55 до 0,70 г/см³, с наличием каменистых (в виде щебенки) включений.

Перед началом испытаний, джойстиком управления гидростатической передачей винтового питателя самоходного пневмоколесного шасси РС1100 «Бора», устанавливалась окружная скорость фрезы в пределах от 4 до 5 м/с, в то же время агрегатам трансмиссии задавался режим работы «ползучих» скоростей.

Затем, джойстиком управления навесной системой рабочего органа, винтовой питатель наклоняли вперед и плавно опускали вращающиеся фрезу и боковые полуфрезы вниз, обеспечивая тем самым заглубление в толщу снежно-ледяного наката на глубину 50 мм.

После этого самоходное пневмоколесное шасси РС1100 «Бора» начинало движение с рабочей скоростью 5-10 км/час, оставляя за собой очищенную от снежно-ледяного наката поверхность.

Во время производства работы по данному виду снегоуборки трижды, на расстоянии 5 км, у винтового питателя наблюдалось срабатывание предохранительных муфт (два раза второй предохранительной муфты 7(Фиг.3, Фиг.6 и Фиг.10) и один раз обоих упомянутых муфт), установленных на внешних торцах боковых полуфрез 4 и 5 (Фиг.4 и Фиг.6). Это происходило из-за того, что винтовая лопасть взаимодействовала с непреодолимым (фатальным) препятствием, в виде вмерзшихся в толщу снежно-ледяного наката, каменистых включений.

В течение 14 минут работоспособность снегоуборочной машины (точнее навесного оборудования на базе самоходного пневмоколесного шасси РС1100 «Бора») восстанавливалась. При возникновении подобной аварийной ситуации, водитель останавливал снегоуборочную машину прямо на трассе снегоуборки, выключал привод винтового питателя и заменял срезной штифт в предохранительной муфте 6 и/или 7 (Фиг.2 и Фиг.10). Во время вынужденных остановок, связанных с восстановлением работоспособности винтового питателя, производился визуальный осмотр наличия необратимых деформаций в металлоконструкциях рабочего органа. Во всех трех случаях аварийной остановки их не наблюдалось. Следовательно, наличие предохранительных муфт 6 и 7 ((Фиг.2 и Фиг.10), которые установлены на торцах боковых полуфрез 4 и 5 (Фиг.4 и Фиг.5), повышает коэффициент готовности заявленного устройства (что прямо ведет к увеличению производительности, поскольку «встреча» устройства прототипа с фатальным препятствием на вышеприведенном режиме снегоуборки (уборки снежно-ледяного наката) приводит к необходимости затратить не менее 15 норма-часов на ремонт металлоконструкций рабочего органа (включая ремонт металлоконструкций - винтового питателя) в стационарной мастерской.

Для производства заявленного устройства могут быть использованы известные конструкционные материалы, серийные узлы и крепежные элементы, а также хорошо зарекомендовавшие себя в коммунальной технике гидравлические системы.

Источники информации

1. Интернет-адрес: www.dormashmoscow.ru Каталог продукции. Машина многофункциональная «ММД-1».

2. Интернет-адрес: www.bucherguyer.com Каталог продукции. Снегоуборщик BUCHER Rolba 1500. (прототип)

1. Винтовой питатель рабочего органа снегоуборочной машины, характеризующийся наличием составной центральной фрезы (1), образованной из левой и правой полуфрез (1.1) и (1.2), выполненных в виде разнонаправленных по навивке относительно одна другой винтовых лопастей в форме прямого геликоида каждая, установленной с возможностью принудительного вращения на первой (2) и второй (3) опорах-редукторах, при этом к первой опоре-редуктору (2) примыкает соосно упомянутой составной центральной фрезе (1) первая боковая полуфреза (4), выполненная в виде однонаправленной по навивке с прилегающей к ней полуфрезе (1.1) составной центральной фрезы (1) винтовой лопастью в форме прямого геликоида, соединенная с первой опорой-редуктором (2) с возможностью принудительного вращения, а к второй опоре-редуктору (3) примыкает соосно упомянутой составной центральной фрезе (1) вторая боковая полуфреза (5), выполненная в виде однонаправленной по навивке с прилегающей к ней полуфрезой (1.2) составной центральной фрезы (1) винтовой лопастью в форме прямого геликоида, соединенная с второй опорой-редуктором (3) с возможностью принудительного вращения, при этом внешний торец первой боковой полуфрезы (4) оснащен первой предохранительной муфтой (6), а внешний торец второй боковой полуфрезы (5) оснащен второй предохранительной муфтой (7), причем каждая из винтовых лопастей полуфрез (1.1) и (1.2) составной центральной фрезы (1) со стороны прилегающих друг к другу торцов снабжена разгрузочным устройством (10), имеющим П-образный профиль.

2. Винтовой питатель рабочего органа снегоуборочной машины по п.1, характеризующийся наличием первого (8) и второго (9) рассекателей, выполненных в форме сегмента, каждый из которых жестко закреплен соответственно на лицевой стороне первой опоры-редуктора (2) и лицевой стороне второй опоры-редуктора (3) и ориентирован торцом сегмента по ходу движения снегоуборочной машины, при этом поверхность торцов сегментов обоих рассекателей (8) и (9) профилирована выступами.