RU194313U1

RU194313U1 - A device for chipping ice on road surfaces

Info

Publication number: RU194313U1
Application number: RU2019115380U
Authority: RU
Inventors: Денис Васильевич Власов; Дмитрий Георгиевич Масленников; Юрий Николаевич Павлов
Priority date: 2019-05-20
Filing date: 2019-05-20
Publication date: 2019-12-05

Abstract

Полезная модель относится к устройствам для уборки дорог в зимнее время, в частности к рабочим органам для рыхления и скалывания наледи на дорожных покрытиях улиц, шоссейных дорог, тротуаров, во дворах городских и сельских поселений. Устройство для скалывания наледи на дорожных покрытиях содержит установленный на транспортном средстве с помощью опор скалыватель льда в виде вала с набором дискообразных сменных барабанов, на внешней стороне обечайки которых установлены стальные резцы. Дискообразные сменные барабаны установлены на валу на собственных подшипниковых опорах с возможностью свободного вращения независимо друг от друга за счёт движения транспортного средства, при этом опора вала выполнена демпферной в виде П-образной вилки. Дискообразный барабан имеет небольшой диаметр 400-500 мм. Дискообразных барабанов состоит из чередующихся дисков различной ширины 150-300мм. Стальные резцы установлены на внешней стороне обечайки за счет посадочных пружинных втулок. Техническим результатом полезной модели является увеличение эффективности скалывания наледи на дорожных покрытиях.The utility model relates to devices for cleaning roads in the winter, in particular to working bodies for loosening and chipping ice on the road surface of streets, highways, sidewalks, in the yards of urban and rural settlements. A device for cleaving ice on road surfaces contains an ice cleaver mounted on a vehicle using supports in the form of a shaft with a set of disk-shaped interchangeable drums, on the outer side of the shell of which steel cutters are installed. Disc-shaped interchangeable drums are mounted on the shaft on their own bearing bearings with the possibility of free rotation independently of each other due to the movement of the vehicle, while the shaft support is made of a damper in the form of a U-shaped fork. The disc-shaped drum has a small diameter of 400-500 mm. Disc-shaped drums consists of alternating discs of various widths of 150-300mm. Steel cutters are installed on the outside of the shell due to the landing spring bushings. The technical result of the utility model is to increase the efficiency of chipping ice on road surfaces.

Description

Полезная модель относится к устройствам для уборки дорог в зимнее время, в частности рабочим органам для рыхления и скалывания наледи на дорожных покрытиях улиц, шоссейных дорог, тротуаров, во дворах городских и сельских поселений.The utility model relates to devices for cleaning roads in the winter, in particular to working bodies for loosening and chipping ice on the road surface of streets, highways, sidewalks, in the yards of urban and rural settlements.

Известно устройство для скалывания снежно-ледяных образований на дорожных покрытиях (RU № 177201, кл. E01H 5/12, опубл. 13.02.2018), состоящее из горизонтально установленного посредством подшипниковых опор на раме скалывателя льда в виде вала с закрепленным на нем набором дискообразных сменных барабанов, каждый из которых состоит из установленной на упомянутом валу втулки, жестко связанной посредством дисковой перегородки с короткой цилиндрической обечайкой, внешняя сторона которой содержит не менее двух рядов стальных резцов, на внутренней стороне содержатся подвижно закрепленные вспомогательные грузы, которые в процессе движения ударяются по упомянутой цилиндрической обечайке дискообразного сменного барабана.A device for cleaving snow-ice formations on road surfaces (RU No. 177201, class E01H 5/12, publ. 02/13/2018), consisting of horizontally mounted by means of bearings on the frame of the ice cleaver in the form of a shaft with a set of disk-shaped mounted on it interchangeable drums, each of which consists of a sleeve mounted on the said shaft, rigidly connected by means of a disk partition with a short cylindrical shell, the outer side of which contains at least two rows of steel cutters, on the inner sides contained movably mounted auxiliary loads, which during the movement impinge on said cylindrical shell replaceable disklike drum.

Основным недостатком данного устройства является его малая эффективность из-за общего зависимого вращения дискообразных барабанов вместе с единой осью.The main disadvantage of this device is its low efficiency due to the general dependent rotation of disk-shaped drums together with a single axis.

Наиболее близким по технической сущности является устройство для рыхления и скалывания снежно-ледяных образований на дорожных покрытиях (RU №94582, кл. Е01Н 5/12, опубл. 27.05.2010), включающее рабочий орган, состоящий из рамы, на которой расположены подшипниковые опоры с установленным в них валом и с закрепленным на нем набором дискообразных сменных барабанов, каждый из которых состоит из установленной на упомянутом валу втулки, жестко связанной посредством дисковой перегородки с короткой цилиндрической обечайкой, внешняя сторона которой содержит не менее двух рядов стальных резцов, а на внутренней стороне содержатся подвижно закрепленные грузы, которые в процессе движения транспортного средства ударяются по упомянутой цилиндрической обечайке дискообразного сменного барабана.The closest in technical essence is a device for loosening and chipping snow-ice formations on road surfaces (RU No. 94582, class E01H 5/12, publ. 05.27.2010), including a working body, consisting of a frame on which bearing bearings are located with a shaft installed in them and with a set of disk-shaped removable drums fixed on it, each of which consists of a sleeve mounted on the said shaft, rigidly connected by means of a disk partition with a short cylindrical shell, the outer side of which contains at least two rows of steel cutters and are contained on the inner side movably mounted loads, which during the vehicle motion impinge on said cylindrical shell replaceable disklike drum.

Недостатками данного устройства являются общее зависимое вращение дискообразных барабанов, несменные резцы, невозможность демпфирования внезапного препятствия, что приводит к низкой эффективности устройства.The disadvantages of this device are the general dependent rotation of the disk-shaped drums, non-replaceable cutters, the inability to damp a sudden obstacle, which leads to low efficiency of the device.

Технической проблемой полезной модели является разработка устройства для скалывания наледи на дорожных покрытиях с независимым вращением дискообразных барабанов, а также с возможностью быстрой смены резцов и демпфирования внезапного препятствия.The technical problem of the utility model is the development of a device for chipping ice on road surfaces with independent rotation of disk-shaped drums, as well as with the possibility of quick change of cutters and damping of a sudden obstacle.

Техническим результатом полезной модели является увеличение эффективности скалывания наледи на дорожных покрытиях.The technical result of the utility model is to increase the efficiency of chipping ice on road surfaces.

Поставленная проблема и технический результат достигаются тем, что устройство для скалывания наледи на дорожных покрытиях содержит установленный на транспортном средстве с помощью опор скалыватель льда в виде вала с набором дискообразных сменных барабанов, на внешней стороне обечайки которых установлены стальные резцы. Согласно полезной модели дискообразные сменные барабаны состоят из чередующихся дисков различной ширины 150-300 мм и установлены на валу на собственных подшипниковых опорах с возможностью свободного вращения независимо друг от друга за счет движения транспортного средства, при этом опора вала выполнена демпферной в виде П-образной вилки.The stated problem and the technical result are achieved in that the device for chipping the ice on the road surfaces contains an ice chipper installed on the vehicle with the help of supports in the form of a shaft with a set of disk-shaped interchangeable drums, on the outer side of the shell of which steel cutters are installed. According to a utility model, disk-shaped interchangeable drums consist of alternating disks of various widths of 150-300 mm and are mounted on the shaft on their own bearing bearings with the possibility of free rotation independently of each other due to the movement of the vehicle, while the shaft support is made of a damper in the form of a U-shaped fork .

Дискообразный барабан имеет диаметр 400-500 мм.The disc-shaped drum has a diameter of 400-500 mm.

Стальные резцы установлены на внешней стороне обечайки за счет посадочных пружинных втулок.Steel cutters are installed on the outside of the shell due to the landing spring bushings.

Вращение дискообразных сменных барабанов независимо друг от друга обеспечивает возможность их работы в режимах свободного и полусвободного резания, которые являются наиболее эффективными режимами работы устройства. Особенностью свободного и полусвободного режима резания является то, что каждый последующий резец внедряется в поверхность наледи, имеющую свободные боковые поверхности, образованные резцами соседних дискообразных барабанов. Это значительно снижает энергоемкость процесса скола.The rotation of the disk-shaped interchangeable drums independently of each other provides the possibility of their work in the modes of free and semi-free cutting, which are the most effective modes of operation of the device. A feature of the free and semi-free cutting mode is that each subsequent cutter is embedded in the ice surface having free side surfaces formed by the cutters of adjacent disc-shaped drums. This significantly reduces the energy consumption of the chip process.

Выполнение опоры вала демпферной в виде П-образной вилки позволяет преодолевать выступающие на поверхности дорожного полотна различные непреодолимые элементы.The implementation of the shaft support of the damper in the form of a U-shaped fork allows you to overcome various insurmountable elements protruding on the surface of the roadway.

Небольшой диаметр барабана 400-500 мм обусловлен траекторией движения резца, которой является удлиненная циклоида. Движение по такой траектории создает растягивающие напряжения в слое наледи. Принимая допущение, что свойства слоя льда схожи со свойствами грунта при разрушении, следовательно, прочность льда на сжатие и растяжение соотносится как 5 к 1. Таким образом, скалывание грунта проходит более эффективно, если создать в нем растягивающие напряжения. Проведя графический анализ траектории движения резца, было выявлено оптимальное соотношение длины резца к радиусу барабана. Оптимальное значение данного отношения находится в пределе от 0.1 до 0.5. Принимая во внимание соотношение длинны резца к радиусу барабана и то, что значение длин резцов находятся в пределе от 30 мм до 60 мм, можно определить значения диаметра барабана, находящиеся в пределе от 400 мм до 500 мм. Диаметр барабана менее 400 мм конструктивно нецелесообразен из-за того, что массы установки и ударной нагрузки от груза будет недостаточно для преодоления предела прочности наледи при сжатии. При диаметре барабана более 500 мм масса установки и ударные нагрузки от грузов могут создать условия, при которых будет преодолеваться предел прочности при сжатии самого дорожного покрытия, так же потребуются дополнительные затраты энергии на транспортировку устройства.The small diameter of the drum 400-500 mm due to the path of the cutter, which is an elongated cycloid. Motion along such a trajectory creates tensile stresses in the ice layer. Assuming that the properties of the ice layer are similar to the properties of the soil during fracture, therefore, the compressive and tensile strength of ice is 5 to 1. Thus, soil cleavage is more effective if tensile stresses are created in it. After a graphical analysis of the path of the tool, the optimal ratio of the length of the tool to the radius of the drum was revealed. The optimal value of this ratio is in the range from 0.1 to 0.5. Taking into account the ratio of the length of the incisor to the radius of the drum and the fact that the lengths of the incisors are in the range of 30 mm to 60 mm, it is possible to determine the values of the diameter of the drum in the range of 400 mm to 500 mm. A drum diameter of less than 400 mm is structurally impractical due to the fact that the installation mass and impact load from the load will not be enough to overcome the compressive strength of the ice. With a drum diameter of more than 500 mm, the mass of the installation and impact loads from loads can create conditions under which the tensile strength during compression of the pavement itself will be overcome, additional energy costs for transporting the device will also be required.

Выполнение дискообразных барабанов из чередующихся дисков различной ширины 150-300 мм обеспечивает высокую эффективность скалывания наледи с дорожных покрытий. Такая ширина удобна для расстановки и крепления сменных резцов и формирования общей ширины захвата устройства.The implementation of disk-shaped drums from alternating disks of various widths of 150-300 mm ensures high efficiency of chipping ice from road surfaces. This width is convenient for arranging and attaching removable cutters and forming the total width of the device.

Полезная модель поясняется чертежом, где представлено устройство в разрезе.The utility model is illustrated in the drawing, which shows the device in section.

Устройство для скалывания наледи на дорожных покрытиях содержит установленный на транспортном средстве с помощью опор 1 скалыватель льда в виде вала 2 с набором дискообразных сменных барабанов 3. На внешней стороне обечайки дискообразных сменных барабанов 3 установлены стальные резцы 4. Дискообразные сменные барабаны 3 установлены на валу 2 с возможностью свободного вращения независимо друг от друга за счет движения транспортного средства. При этом опора вала 2 выполнена демпферной в виде П-образной вилки 5. Дискообразный барабан 3 имеет небольшой диаметр 400-500 мм. Набор дискообразных барабанов 3 состоит из чередующихся дисков различной ширины 150-300 мм. Стальные резцы 4 установлены на внешней стороне обечайки за счет посадочных пружинных втулок 6.A device for cleaving ice on road surfaces contains an ice chipper installed on a vehicle using supports 1 in the form of a shaft 2 with a set of disk-shaped interchangeable drums 3. Steel cutters are installed on the outer side of the shell of the disk-shaped interchangeable drums 4. Disk-shaped interchangeable drums 3 are mounted on the shaft 2 with the possibility of free rotation independently of each other due to the movement of the vehicle. In this case, the shaft support 2 is made of a damper in the form of a U-shaped fork 5. The disk-shaped drum 3 has a small diameter of 400-500 mm. A set of disk-shaped drums 3 consists of alternating disks of various widths of 150-300 mm. Steel cutters 4 are installed on the outer side of the shell due to the landing spring bushings 6.

Полезная модель работает следующим образом.The utility model works as follows.

При движении транспортного средства с установленным скалывателем наледи от веса оборудования и от ударов грузов, смонтированных внутри вращающихся сменных дискообразных барабанов 3, происходит скалывание резцами 4 наледи на дорожном покрытии.When the vehicle is moving with a cleaver installed, the ice from the weight of the equipment and from the impacts of goods mounted inside the rotating removable disk-shaped drums 3, the ice cutters 4 are chipped off on the road surface.

Таким образом, независимое вращение друг от друга сменных дискообразных барабанов при их различной ширине обеспечивает высокую эффективность скалывания наледи с дорожных покрытий.Thus, the independent rotation of interchangeable disk-shaped drums from each other with their different widths provides high efficiency of chipping ice from the road surface.

Данная полезная модель находится на стадии эскизного проекта.This utility model is at the preliminary design stage.

Claims

1. A device for cleaving ice on road surfaces, comprising an ice chipper mounted on a vehicle using supports in the form of a shaft with disc-shaped interchangeable drums, on the outer side of the shell of which steel cutters are installed, characterized in that the disc-shaped interchangeable drums consist of alternating disks of various widths 150-300 mm and mounted on the shaft on its own bearing bearings with the possibility of free rotation independently of each other due to the movement of the vehicle, while the support in la damper configured as U-shaped forks.

2. The device according to p. 1, characterized in that the disk-shaped drum has a diameter of 400-500 mm

3. The device according to claim 1, characterized in that the steel cutters are installed on the outside of the shell due to the landing spring bushings.