Устройство для разрушения льда на дорожном покрытии

Область применения - относится к машинам для разрушения ледяных образований на дорожной поверхности, предназначенным для использования в стесненных условиях: на пешеходных дорожках, в жилых дворах, у магазинов и других общественных зданий.

Устройство содержит раму с установленным полым цилиндрическим вальцом, внутри которого в подшипниках качения установлен дебалансный вал. При работе вал приводится во вращение посредством цепной или клиноременной передачи от двигателя внутреннего сгорания, установленного непосредственно на раме. Для создания под вальцом дополнительной статической нагрузки на раме установлена емкость, заполняемая по мере необходимости балластом (песком). Управление осуществляется посредством рычага и рукояти. На наружной поверхности вибровальца выполнены насечки для лучшего сцепления со льдом; на раме вплотную к вальцу установлены скребки, представляющие собой щетки с жестким ворсом, предназначенные для очистки вальца от разрушенного льда и налипающего снега при работе как в прямом, так и в обратном направлении. В качестве силы, интенсифицирующей рабочий процесс за счет использования хрупких свойств льда, выступает возмущающее воздействие центробежного вибровозбудителя - дебалансного вала, встроенного в валец.

Эффект от использования данного устройства заключается в увеличении маневренности и уменьшении энергоемкости процесса по сравнению с другими известными устройствами.

Решение относится к машинам для разрушения ледяных образований на дорожной поверхности.

В зимних условиях при резком перепаде температуры и удалении мокрого снега и слякоти на поверхности дорог может образовываться лед толщиной до 20 мм. Обработка обледенелой поверхности песчано-соляной смесью или антигололедными реагентами ограничена узким диапазоном температур. Применение плужного или фрезерного рабочего органа приводит к частичному повреждению и износу верхнего слоя асфальтобетонного покрытия.

Известно устройство (авт.св. СССР №1783034, Е 01 11 5/12, 1990 г.) для разрушения снежно-ледяных образований на дорожной поверхности, имеющее полый каток с распределенными по окружности отверстиями, в которые попадают зубья эксцентрично установленного зубчатого колеса. Зубья выполняют функцию сцепления с рабочей средой и функцию разрушения льда, который затем перемалывается катком. Данное устройство обеспечивает чистоту и целостность очищаемой ото льда поверхности, но его недостаток состоит в относительно больших габаритах и массе, требующих наличия тягача, что исключает возможность использования на дворовых территориях, пешеходных дорожках, тротуарах. Кроме того, устройство достаточно трудоемко в изготовлении, ввиду повышенных требований к соосности отверстий вальца и зубьев колеса.

В качестве прототипа принято устройство для разрушения льда на дорожном покрытии (пат. РФ №2228992, Е 01 Н 5/12, 2004 г.). Устройство содержит закрепленный на раме цилиндрический валец, вибраторы рамки, свободно перемещающийся в вертикальной плоскости валец имеет заостренную рубящую кромку, которая может быть выполнена в виде ножей. Устройство закреплено на тягаче. Это устройство также трудоемко, требует наличия тягача, что исключает его использование на пешеходных дорожках, тротуарах, дворовых территориях. Кроме того, заостренная рубящая кромка, а тем более ножи, могут разрушать не только лед, но и асфальт.

Решаемая задача - совершенствование устройства.

Технический результат - возможность автономной работы, что немаловажно для уборки льда в дворовых условиях, на тротуарах, остановках общественного транспорта и других местах, где использование тягача не представляется возможным; возможность снижения энергоемкости за счет уменьшения массы рабочего органа и интенсификации процесса в целом; обеспечение целостности асфальтобетонного покрытия.

Этот технический результат достигается тем, что устройство для разрушения льда на дорожном покрытии, содержащее закрепленный на раме цилиндрический валец с вибратором, с приводом вращения и с разрушающими элементами на наружной поверхности, выполнено автономным, на раме установлены привод вращения вальца с возможностью передачи вращения на обеспечивающий вибрацию дебалансный вал, емкость для балласта, ручка для перемещения устройства с рукоятками для включения привода и щетки с жестким ворсом, очищающие поверхности вальца, а разрушающие элементы выполнены в виде насечек на его поверхности.

Предлагаемое устройство приведено на чертежах: на фиг.1 - общий вид, на фиг.2 - устройство в разрезе.

Сущность изобретения: на раме 1 установлены полый цилиндрический валец 2, внутри которого в подшипниках качения установлен дебалансный вал 3. При работе вал 3 приводится во вращение посредством цепной или клиноременной передачи 4 от двигателя внутреннего сгорания 5, установленного непосредственно на раме 1. Для создания дополнительной статической нагрузки под вальцом предназначена емкость 6, заполняемая по мере необходимости балластом (песком). Управление осуществляется посредством рычага 7 и рукоятки 8. На наружной поверхности вальца 2 выполнены насечки 9 для лучшего сцепления со льдом; скребки, представляющие собой щетки 10 с жестким ворсом, предназначены для очистки вальца от разрушенного льда и налипающего снега при работе как в прямом, так и в обратном направлении. Насечки 9 на гладком вальце 2 могут быть выполнены любым механическим путем, например в виде сетки. Сетка может быть выполнена как вдоль образующих цилиндра вальца, так и под разными углами. В качестве силы, интенсифицирующей рабочий процесс за счет использования хрупких свойств льда, выступает возмущающее воздействие центробежного вибровозбудителя - дебалансного вала 3, встроенного в валец 2.

Устройство работает следующим образом.

Вибрационный валец 2, смонтированный на раме 1, возбуждается к круговым колебаниям центробежным дебалансным валом 3, приводимым во вращение от двигателя 5. Колебания вызывают в зоне контакта вальца 2 с поверхностью льда динамические напряжения, приводящие к хрупкому разрушению ледяного слоя. При поступательном движении очищается поверхность дороги шириной, равной ширине вальца. При этом разрушенные частицы льда совместно с имеющимся снегом способны налипать на наружной поверхности вальца 2, имеющей насечки 9. Очистка вальца производится щетками 10 с жестким ворсом, способным выскребать разрушенный лед из насечек.

При работе оператор следит за процессом разрушения и, при необходимости, увеличивает интенсивность вибрации путем увеличения частоты колебаний вала 3 или увеличивает статическую линейную нагрузку путем увеличения массы балласта в емкости 6. Частота вынужденных колебаний подбирается оператором путем изменения частоты вращения вала двигателя рукояткой 8, либо путем изменения передаточного числа от вала двигателя к валу 3 (путем переключения передачи) рукояткой 8.

Варьируя частоту колебаний, статическую линейную нагрузку и рабочую скорость вальца 2, можно добиться разрушения льда толщиной до 20 мм при отрицательной температуре окружающей среды до -35°С. Ширину вальца 2 целесообразно принимать 0,5...0,8 м, радиус вальца - 0,15...0,3 м.

Преимущества вибрационного рабочего органа:

- разрушает лед большой толщины при низкой температуре;

- не требует внешнего привода;

- сохраняет целостность дорожного покрытия;

- имеет способность работы в стесненных условиях;

- обладает малой металлоемкостью и энергоемкостью;

- обладает достаточной простотой в изготовлении и обслуживании.

Описанная конструкция устройства для разрушения льда компактна и позволяет разместить на одной раме как вибровалец, так и двигатель, что заметно увеличивает маневренность и уменьшает энергоемкость процесса по сравнению с прототипом прицепного рабочего органа.

Устройство для разрушения льда на дорожном покрытии, содержащее закрепленный на раме цилиндрический валец с вибратором, с приводом вращения и с разрушающими элементами на наружной поверхности, отличающееся тем, что устройство выполнено автономным, на раме установлены привод вращения вальца с возможностью передачи вращения на обеспечивающий вибрацию дебалансный вал, емкость для балласта, ручка для перемещения устройства с рукоятками для включения привода и щетки с жестким ворсом, очищающие поверхность вальца, а разрушающие элементы выполнены в виде насечек на его поверхности.