RU51040U1 - DEVICE FOR DESTRUCTION OF ICE ON ROAD COVERING - Google Patents

Abstract

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.Scope - refers to machines for breaking ice formations on the road surface, intended for use in cramped conditions: on pedestrian walkways, in residential yards, at shops and other public buildings.

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.The device comprises a frame with an installed hollow cylindrical roller, inside of which an unbalanced shaft is installed in the rolling bearings. During operation, the shaft is driven into rotation by a chain or V-belt transmission from an internal combustion engine mounted directly on the frame. To create an additional static load under the roller, a container is installed on the frame, filled as necessary with ballast (sand). Management is carried out by means of the lever and handle. On the outer surface of the vibratory roll, notches are made for better traction with ice; On the frame, close to the roller, scrapers are installed, which are brushes with a hard pile, designed to clean the drum from destroyed ice and sticking snow when working in both forward and reverse directions. The force that intensifies the working process through the use of the fragile properties of ice is the disturbing effect of a centrifugal vibration exciter - an unbalanced shaft built into the roller.

Эффект от использования данного устройства заключается в увеличении маневренности и уменьшении энергоемкости процесса по сравнению с другими известными устройствами.The effect of using this device is to increase maneuverability and reduce the energy intensity of the process compared to other known devices.

Description

Решение относится к машинам для разрушения ледяных образований на дорожной поверхности.The solution relates to machines for breaking ice formations on the road surface.

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.In winter, with a sharp temperature drop and the removal of wet snow and slush, ice up to 20 mm thick can form on the road surface. Processing the icy surface with a sand-salt mixture or anti-icing reagents is limited to a narrow temperature range. The use of a plow or milling tool leads to partial damage and wear of the top layer of the asphalt concrete pavement.

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.A device is known (ed. St. USSR No. 1783034, E 01 11 5/12, 1990) for the destruction of snow-ice formations on the road surface, having a hollow roller with holes distributed around the circumference, into which the teeth of an eccentrically mounted gear wheel fall. The teeth perform the function of adhesion to the working medium and the function of breaking ice, which is then grinded by a roller. This device ensures the cleanliness and integrity of the surface cleared of ice, but its disadvantage is the relatively large dimensions and weight, requiring a tractor, which excludes the possibility of use in yard areas, pedestrian walkways, sidewalks. In addition, the device is quite laborious to manufacture, due to the increased requirements for alignment of the holes of the drum and the teeth of the wheel.

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.As a prototype adopted a device for the destruction of ice on the road surface (US Pat. RF No. 2228992, E 01 H 5/12, 2004). The device comprises a cylindrical roller fixed to the frame, frame vibrators, the roller freely moving in the vertical plane has a pointed chopping edge, which can be made in the form of knives. The device is mounted on a tractor. This device is also laborious, requires a tractor, which excludes its use on pedestrian walkways, sidewalks, and courtyards. In addition, a sharp chopping edge, and especially knives, can destroy not only ice, but also asphalt.

Решаемая задача - совершенствование устройства.The task at hand is the improvement of the device.

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.The technical result is the possibility of autonomous operation, which is important for ice cleaning in yard conditions, on sidewalks, public transport stops and other places where the use of a tractor is not possible; the possibility of reducing energy intensity by reducing the mass of the working body and the intensification of the process as a whole; ensuring the integrity of the asphalt concrete pavement.

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.This technical result is achieved in that the device for breaking ice on the road surface, containing a cylindrical roller mounted on the frame with a vibrator, with a rotation drive and with destructive elements on the outer surface, is autonomous, a roller rotation drive is installed on the frame with the possibility of transmitting rotation to vibration unbalanced shaft, ballast tank, handle to move the device with handles to turn on the drive and bristles with a hard pile, cleaning the surface of the drum, and destroy General elements are made in the form of notches on its surface.

Предлагаемое устройство приведено на чертежах: на фиг.1 - общий вид, на фиг.2 - устройство в разрезе.The proposed device is shown in the drawings: in Fig.1 is a General view, in Fig.2 is a sectional view of the device.

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.The essence of the invention: a hollow cylindrical roller 2 is installed on the frame 1, inside of which an unbalanced shaft 3 is installed in the rolling bearings. During operation, the shaft 3 is driven by a chain or V-belt transmission 4 from the internal combustion engine 5 mounted directly on the frame 1. To create additional static load under the drum is designed capacity 6, filled as necessary with ballast (sand). The control is carried out by means of a lever 7 and a handle 8. On the outer surface of the roller 2, notches 9 are made for better traction with ice; scrapers, which are brushes 10 with a hard pile, are designed to clean the drum from destroyed ice and sticking snow when working in both forward and reverse directions. The notches 9 on the smooth roller 2 can be made by any mechanical means, for example, in the form of a mesh. The mesh can be made both along the generators of the drum cylinder, and at different angles. The force that intensifies the working process through the use of the fragile properties of ice is the disturbing effect of a centrifugal vibration exciter - an unbalanced shaft 3 built into the roller 2.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

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.The vibration roller 2 mounted on the frame 1 is excited to circular vibrations by a centrifugal unbalanced shaft 3, driven by rotation from the engine 5. Oscillations cause dynamic stresses in the contact zone of the roller 2 with the ice surface, leading to brittle destruction of the ice layer. With translational motion, the road surface is cleared with a width equal to the width of the roller. In this case, the destroyed ice particles together with the available snow are able to adhere to the outer surface of the drum 2 having notches 9. The rollers are cleaned by brushes 10 with a hard pile, which can scrape the destroyed ice from the notches.

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.During operation, the operator monitors the destruction process and, if necessary, increases the vibration intensity by increasing the frequency of oscillation of the shaft 3 or increases the static linear load by increasing the mass of the ballast in the tank 6. The frequency of the forced oscillations is selected by the operator by changing the frequency of rotation of the motor shaft by the handle 8, or by changes in the gear ratio from the engine shaft to the shaft 3 (by shifting the gear) by the handle 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.By varying the oscillation frequency, the static linear load, and the operating speed of the drum 2, ice can be destroyed up to 20 mm thick at a negative ambient temperature of -35 ° C. The width of the drum 2 is advisable to take 0.5 ... 0.8 m, the radius of the drum - 0.15 ... 0.3 m

Преимущества вибрационного рабочего органа:Advantages of the vibrating tool:

- разрушает лед большой толщины при низкой температуре;- destroys ice of large thickness at low temperature;

- не требует внешнего привода;- does not require an external drive;

- сохраняет целостность дорожного покрытия;- maintains the integrity of the road surface;

- имеет способность работы в стесненных условиях;- has the ability to work in confined spaces;

- обладает малой металлоемкостью и энергоемкостью;- has low metal consumption and energy intensity;

- обладает достаточной простотой в изготовлении и обслуживании.- possesses sufficient simplicity in manufacturing and maintenance.

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.The described design of the device for breaking ice is compact and allows you to place on one frame as a vibrator and the engine, which significantly increases the maneuverability and reduces the energy consumption of the process compared to the prototype of the trailed working body.

Claims (1)

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.

A device for the destruction of ice on the road surface, containing a cylindrical roller mounted on the frame with a vibrator, with a rotation drive and with destructive elements on the outer surface, characterized in that the device is autonomous, a roller rotation drive is installed on the frame with the possibility of transmitting rotation to unbalanced vibration a shaft, a ballast tank, a handle for moving the device with handles to turn on the drive and bristles with a hard pile, cleaning the surface of the drum, and destructive elements you filled in the form of notches on its surface.