RU2035540C1

RU2035540C1 - Sweeper

Info

Publication number: RU2035540C1
Application number: RU92012846A
Authority: RU
Inventors: А.Б. Ермилов; Х.Д. Ахвледиани
Original assignee: Московский Автомобильно-Дорожный Институт
Priority date: 1992-12-18
Filing date: 1992-12-18
Publication date: 1995-05-20

Abstract

FIELD: machines for cleaning motor roads and side-walks from snow. SUBSTANCE: machine has base chassis 1, brush 6 mounted on frame 3 square to longitudinal axis of base chassis and brush hair deflectors 9 mounted on frame 3 at angle β in horizontal plane relative to axis of rotation of brush 6. Ends of deflectors 9 are arranged inside hair rotation circumference and are mounted on frame 3 by means of levers 10 which are connected with lower ends of frame bracket 12 by cylindrical joints 11. Upper ends of brackets 12 are connected with frame 3 by joints 13 and are spring- loaded relative to frame 3. Change of angle a of deflectors 9 in vertical plane provides phase shift of moment of loss of contact between hair and deflectors 9 according to turning angle of brush 6 and change in direction of throwing away of snow relative to machine longitudinal axis. EFFECT: enlarged operating capabilities, enhanced quality of road cleaning. 2 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к области подметальных машин для очистки от снега автомобильных дорог и тротуаров. The invention relates to the field of sweepers for cleaning snow from roads and sidewalks.

Известна подметальная машина, содержащая базовое шасси, цилиндрическую щетку, смонтированную на раме перпендикулярно продольной оси базового шасси и связанную с приводным валом, и отражатели ворса щетки, смонтированные на раме под углом в горизонтальной плоскости к оси вращения щетки, концы которых расположены внутри окружности вращения ворса (а.с. N 1095686, кл. Е 01 Н 1/04, 1982). При отрыве от дороги изогнутых упругих прутков ворса они захватывают фрагменты снега, затем под действием упругих сил выпрямляются до радиального положения, одновременно взаимодействуя своими боковыми поверхностями с отражателями и приобретая за счет этого боковой изгиб, и отбрасывают указанные фрагменты под углом к оси вращения щетки. В результате цилиндрическая щетка, установленная перпендикулярно продольной оси машины, формирует перед собой асимметричную призму отбрасывания и перемещает снег в боковой вал, аналогично косо установленной щетке. В то же время цилиндрическая щетка с отражателями ворса имеет меньшую осевую длину и менее подвержена вертикальным колебаниям по сравнению с косо установленной щеткой. Known sweeper containing the base chassis, a cylindrical brush mounted on the frame perpendicular to the longitudinal axis of the base chassis and connected to the drive shaft, and brush reflectors mounted on the frame at an angle in the horizontal plane to the axis of rotation of the brush, the ends of which are located inside the circle of rotation of the pile (A.S. N 1095686, class E 01 H 1/04, 1982). When the curved elastic bars of the pile are separated from the road, they capture snow fragments, then under the action of elastic forces they straighten to a radial position, simultaneously interacting with their side surfaces with reflectors and acquiring lateral bending, and these fragments are discarded at an angle to the axis of rotation of the brush. As a result, a cylindrical brush mounted perpendicular to the longitudinal axis of the machine forms an asymmetric drop prism in front of it and moves the snow into the side shaft, similar to an oblique brush. At the same time, a cylindrical brush with pile reflectors has a shorter axial length and is less susceptible to vertical vibrations than an oblique brush.

Недостаток известного устройства жесткое крепление отражателей ворса на раме, что обеспечивает перемещение снега только в одну сторону относительно продольной оси машины. Однако технология очистки дорог и улиц с односторонним движением, тротуаров и дворовых территорий часто требует периодическое изменение направления бокового отбрасывания снега на противоположное, что можно обеспечить зеркально-симметричным изменением угла установки отражателей ворса относительно оси вращения щетки. A disadvantage of the known device is the rigid fastening of the pile reflectors on the frame, which ensures snow movement only in one direction relative to the longitudinal axis of the machine. However, the technology for cleaning roads and one-way streets, sidewalks and courtyards often requires a periodic change in the direction of lateral snow throwing to the opposite, which can be achieved by mirror-symmetric change in the installation angle of the pile reflectors relative to the axis of rotation of the brush.

Прототипом изобретения является подметальная машина, содержащая базовое шасси, цилиндрическую щетку, смонтированную на раме перпендикулярно продольной оси базового шасси, которая связана с приводным валом, и отражатели ворса щетки, смонтированные на раме под углом в горизонтальной плоскости к оси вращения щетки с возможностью поворота в плоскости, перпендикулярной указанной оси вращения, концы которых расположены внутри окружности вращения ворса. При повороте на 180^о в продольной вертикальной плоскости отражатели ворса изменяют угол своей установки в горизонтальной плоскости относительно оси вращения щетки на зеркально-симметричный и обеспечивают противоположное направление перемещения снега относительно продольной оси машины.The prototype of the invention is a sweeper containing a base chassis, a cylindrical brush mounted on a frame perpendicular to the longitudinal axis of the base chassis, which is connected to the drive shaft, and brush reflectors mounted on the frame at an angle in the horizontal plane to the axis of rotation of the brush with the possibility of rotation in the plane perpendicular to the indicated axis of rotation, the ends of which are located inside the circle of rotation of the pile. When turning 180 ^° in the longitudinal vertical plane, the pile reflectors change the angle of their installation in the horizontal plane relative to the axis of rotation of the brush to mirror-symmetric and provide the opposite direction of snow movement relative to the longitudinal axis of the machine.

Недостаток прототипа состоит в том, что отражатели ворса смонтированы в виде двух противоположных друг другу рядов на поворотной оси, параллельной оси вращения щетки. При этом с ворсом щетки взаимодействует только один из рядов отражателей, соответствующий определенному направлению перемещения снега относительно продольной оси машины, что увеличивает металлоемкость конструкции. Кроме того, кинематика перемещения концов отражателей по круговой траектории на 180^о при изменении направления отбрасывания снега и глубина расположения концов отражателей внутри окружности вращения щеточного ворса требуют значительной длины отражателей и радиуса траектории их поворота, что существенно увеличивает габарит подметальной машины по длине при расположении щетки вне колесной базы машины или требует большого дорожного просвета при установки щетки в пределах колесной базы машины. Разрешение данного технического противоречия возможно путем изменения направления отбрасывания снега ворсом при вариации наклона отражателей ворса относительно горизонта и неизменных координатах расположения концов отражателей относительно оси вращения щетки. При изменении указанного угла наклона отражателей соответствующим образом изменяется время потери контакта ворса с отражателями в процессе поворота щетки вокруг своей оси вращения.The disadvantage of the prototype is that the reflectors of the pile are mounted in the form of two opposite rows to each other on a rotary axis parallel to the axis of rotation of the brush. In this case, only one of the rows of reflectors interacting with the brush pile corresponds to a certain direction of snow movement relative to the longitudinal axis of the machine, which increases the metal consumption of the structure. In addition, the kinematics of displacement ends reflectors on a circular path 180 ^about when the direction of snow throwing and depth of the ends of the reflectors within the circle of rotation of the brush pile require considerable length reflectors and the radius of the trajectory of rotation thereof, that significantly increases the dimension sweeper in length at the location of the brush is wheelbase of the machine or requires high ground clearance when installing the brush within the wheelbase of the machine. The resolution of this technical contradiction is possible by changing the direction of snow throwing off with pile while varying the inclination of the pile reflectors relative to the horizon and the coordinates of the location of the ends of the reflectors with respect to the axis of rotation of the brush. When you change the specified angle of inclination of the reflectors, the time of the loss of contact of the pile with the reflectors during the rotation of the brush around its axis of rotation changes accordingly.

Цель изобретения снижение металлоемкости и упрощение конструкции путем реверсирования направления бокового отбрасывания фрагментов снега ворсом цилиндрической щетки за счет фазового сдвига момента потери контакта ворса с отражателями по углу поворота щетки в радиальной плоскости. При уборке снега цилиндрической щеткой с боковыми отражателями ворса перед ней образуется достаточно большая призма отбрасывания снега, которая в установившемся режиме постепенно перемещается вбок, образуя боковой вал снега. Если потеря контакта ворса с отражателями происходит раньше, чем ворс выйдет из контакта с призмой отбрасывания, то изогнутые отражателями в боковом направлении прутки ворса за счет собственной упругости резко возвращаются в радиальную плоскость вращения, и отбрасывание ими фрагментов снега происходит в сторону, противоположную углу установки отражателей в горизонтальной плоскости. Если прутки ворса теряют контакт с отражателями после выхода из контакта с призмой отбрасывания, то фрагменты снега отбрасываются ворсом под углом в горизонтальной плоскости к оси вращения щетки, соответствующим аналогичному углу установки отражателей ворса. The purpose of the invention is to reduce the metal consumption and simplify the design by reversing the direction of lateral rejection of snow fragments by the pile of a cylindrical brush due to the phase shift of the moment of loss of contact of the pile with reflectors along the angle of rotation of the brush in the radial plane. When snow is removed with a cylindrical brush with side reflectors of the pile, a sufficiently large snow throwing prism is formed in front of it, which in the steady state gradually moves sideways, forming a side snow shaft. If the loss of contact between the pile and the reflectors occurs before the pile comes out of contact with the drop prism, then the pile rods curved in the lateral direction due to their own elasticity sharply return to the radial plane of rotation, and the snow fragments are discarded to the side opposite to the angle of the reflectors in the horizontal plane. If the pile rods lose contact with the reflectors after coming out of contact with the drop prism, then snow fragments are discarded by the pile at an angle in the horizontal plane to the axis of rotation of the brush, corresponding to a similar installation angle of the pile reflectors.

Для этого подметальная машина, содержащая базовое шасси, цилиндрическую щетку, смонтированную на раме перпендикулярно продольной оси базового шасси, которая связана с приводным валом, и отражатели ворса щетки, смонтированные на раме под углом в горизонтальной плоскости к оси вращения щетки с возможностью поворота в плоскости, перпендикулярной оси вращения, концы которых расположены внутри окружности вращения ворса, согласно изобретению, выполнена таким образом, что отражатели смонтированы на раме при помощи рычагов, которые соединены с кронштейнами рамы посредством цилиндрических шарниров, расположенных по бокам щетки. Концы отражателей расположены вдоль оси поворота цилиндрических шарниров. Рычаги отражателей соединены цилиндрическими шарнирами с нижними концами кронштейнов, верхние концы которых соединены с рамой вращения щетки с возможностью поворота в плоскости, перпендикулярной оси, при помощи шарниров и подпружинены относительно рамы. To do this, a sweeper containing a base chassis, a cylindrical brush mounted on the frame perpendicular to the longitudinal axis of the base chassis, which is connected with the drive shaft, and brush reflectors mounted on the frame at an angle in the horizontal plane to the axis of rotation of the brush with the possibility of rotation in the plane, perpendicular to the axis of rotation, the ends of which are located inside the circle of rotation of the pile, according to the invention, is made in such a way that the reflectors are mounted on the frame using levers that are connected with frame brackets by means of cylindrical joints located on the sides of the brush. The ends of the reflectors are located along the axis of rotation of the cylindrical joints. The levers of the reflectors are connected by cylindrical hinges to the lower ends of the brackets, the upper ends of which are connected to the frame of rotation of the brush with the possibility of rotation in a plane perpendicular to the axis, using hinges and spring-loaded relative to the frame.

На фиг. 1 показана подметальная машина, вид сбоку; на фиг.2 то же, вид сверху; на фиг. 3 цилиндрическая щетка с отражателями ворса, вид сбоку; на фиг.4 то же, вид сверху. In FIG. 1 shows a sweeper, side view; figure 2 is the same, a top view; in FIG. 3 cylindrical brush with pile reflectors, side view; figure 4 is the same, top view.

Подметальная машина содержит базовое шасси 1 в виде мотоблока с рукоятью 2 управления, который жестко соединен с передней рамой 3, снабженной опорными колесами 4, установленными на вертикальных регулировочных винтах 5. На раме 3 перпендикулярно продольной оси базового шасси 1 смонтирована цилиндрическая щетка 6, связанная посредством приводного вала 7 и боковой цепной передачи 8 с валом отбора мощности базового шасси. Перед щеткой 6 под углом β в горизонтальной плоскости (фиг.2) к оси ее вращения размещены отражатели 9 щеточного ворса, концы которых расположены внутри окружности вращения ворса. The sweeper includes a base chassis 1 in the form of a walk-behind tractor with a control handle 2, which is rigidly connected to the front frame 3, equipped with support wheels 4 mounted on vertical adjustment screws 5. A cylindrical brush 6 is mounted on the frame 3 perpendicular to the longitudinal axis of the base chassis 1, connected by drive shaft 7 and side chain transmission 8 with a power take-off shaft of the base chassis. In front of the brush 6 at an angle β in the horizontal plane (Fig. 2) to the axis of its rotation, reflectors 9 of the brush pile are placed, the ends of which are located inside the circle of rotation of the pile.

Отражатели 9 смонтированы на раме 3 с возможностью поворота в плоскости, перпендикулярной оси вращения щетки 6, при помощи рычагов 10, которые соединены посредством цилиндрических шарниров 11 с нижними концами поворотных кронштейнов 12, верхние концы которых соединены с рамой шарнирами 13 и пружинами 14 растяжения. Шарниры 11 расположены по бокам торцов щетки 6. Концы отражателей 9 расположены вдоль оси поворота шарниров 11. Отражатели 9 жестко закреплены в ряд на балке 15, параллельной оси вращения щетки 6, и соединены шарниром 16 с тягой 17 управления, снабженной фиксатором 18, установленным на рукояти 2 управления. Reflectors 9 are mounted on the frame 3 with the possibility of rotation in the plane perpendicular to the axis of rotation of the brush 6, using levers 10, which are connected by means of cylindrical hinges 11 to the lower ends of the swivel arms 12, the upper ends of which are connected to the frame by hinges 13 and tension springs 14. The hinges 11 are located on the sides of the ends of the brush 6. The ends of the reflectors 9 are located along the axis of rotation of the hinges 11. The reflectors 9 are rigidly fixed in a row on the beam 15 parallel to the axis of rotation of the brush 6, and are connected by a hinge 16 with a control rod 17 provided with a latch 18 mounted on sticks 2 controls.

Подметальная машина работает следующим образом. Sweeper works as follows.

При поступательном движении базового шасси в направлении, указанном стрелкой А, цилиндрическая щетка 6 вращается навстречу движению. За счет вертикальной деформации h ворс щетки 6 упруго изгибается, а при потере контакта с дорогой 19 выпрямляется до радиального положения, отбрасывая фрагменты снега, лежащего на дороге 19 слоем 20 с начальной толщиной Н_о (фиг.3). Перед щеткой 6 образуется призма 21 отбрасывания высотой Н₁. Общая высота Н снежного забоя, с которым взаимодействует ворс щетки 6, равна Н Н₀ + + Н₁. За счет расположения концов отражателей 9 внутри окружности вращения ворса при отрыве от дороги 19 прутки ворса входят своими боковыми поверхностями в контакт с отражателями 9 и изгибаются в боковом направлении под углом β к оси вращения щетки 6. При установке отражателей 9 под углом α₁ в продольной вертикальной плоскости (фиг.3) ворс скользит своими боковыми поверхностями по отражателям на протяжении всей дуги контакта со снежным забоем, захватывает из него фрагменты снега и отбрасывает под углом β в горизонтальной плоскости к оси вращения щетки 6, а затем в процессе дальнейшего поворота щетки теряет контакт с отражателями и резко возвращается в радиальную плоскость вращения за счет восстановления своей боковой упругой деформации. Таким образом, происходит отбрасывание фрагментов снега в направлении, указанном стрелками Б, и боковое перемещение призмы отбрасывания вправо относительно продольной оси машины.With the translational movement of the base chassis in the direction indicated by arrow A, the cylindrical brush 6 rotates towards the movement. Due to vertical deformation h, the bristles of the brush 6 are elastically bent, and when contact with the road 19 is lost, it straightens to a radial position, discarding fragments of snow lying on the road 19 with a layer of 20 with an initial thickness of H _o (Fig. 3). In front of the brush 6, a prism 21 of a drop of height H _{1 is formed} . The total height H of the snow face, with which the bristles of the brush 6 interact, is equal to H H ₀ + + H ₁ . Due to the location of the ends of the reflectors 9 inside the circle of rotation of the pile when they are separated from the road 19, the bars of the pile come into contact with the reflectors 9 with their lateral surfaces and bend laterally at an angle β to the axis of rotation of the brush 6. When installing the reflectors 9 at an angle α ₁ in the longitudinal the vertical plane (Fig. 3) the pile glides with its lateral surfaces along the reflectors throughout the arc of contact with the snow face, captures snow fragments from it and discards it at an angle β in the horizontal plane to the axis of rotation brushes 6, and then during the further rotation of the brush loses contact with the reflectors and abruptly returns to the radial plane of rotation due to the restoration of its lateral elastic deformation. Thus, snow fragments are discarded in the direction indicated by arrows B and lateral movement of the discard prism to the right with respect to the longitudinal axis of the machine.

При установке отражателей 9 под углом α₂ относительно дороги 19 в продольной вертикальной плоскости при помощи тяги 17 и фиксатора 18 боковые поверхности ворса теряют контакт с отражателями раньше, чем концы ворса выйдут за пределы снежного забоя с высотой Н. Происходит также резкий возврат прутков ворса в радиальную плоскость вращения за счет восстановления боковой упругой деформации, при котором ворс отбрасывает фрагменты снега в направлении, указанном стрелками В (фиг.4), и происходит боковое перемещение призмы отбрасывания влево относительно продольной оси машины. Таким образом, за счет изменения угла α установки отражателей в вертикальной плоскости относительно горизонта происходит фазовый сдвиг момента потери контакта ворса с отражателями 9 по углу поворота щетки 6 и изменение направления отбрасывания фрагментов снега относительно продольной оси машины. При встрече нижних концов кронштейнов 12 с непреодолимыми препятствиями происходит поворот этих кронштейнов относительно шарниров 13 с растяжением пружин 14, что предохраняет рабочее оборудование подметальной машины от разрушения.When the reflectors 9 are installed at an angle α ₂ relative to the road 19 in a vertical vertical plane with the help of the rod 17 and the latch 18, the lateral surfaces of the pile lose contact with the reflectors before the ends of the pile extend beyond the snow face with a height N. There is also a sharp return of the pile rods to the radial plane of rotation due to the restoration of lateral elastic deformation, in which the pile discards fragments of snow in the direction indicated by arrows B (Fig. 4), and lateral movement of the discarding prism to the left relative to tionary longitudinal axis of the machine. Thus, due to a change in the angle α of the installation of the reflectors in the vertical plane relative to the horizon, a phase shift occurs when the contact of the pile with the reflectors 9 is lost along the angle of rotation of the brush 6 and the direction of discarding snow fragments relative to the longitudinal axis of the machine changes. When the lower ends of the brackets 12 meet with insurmountable obstacles, these brackets rotate relative to the hinges 13 with extension of the springs 14, which protects the working equipment of the sweeper from destruction.

Преимущество изобретения состоит в том, что изменение направления отбрасывания фрагментов снега и бокового перемещения призмы отбрасывания относительно продольной оси машины осуществляется за счет изменения угла наклона отражателей щеточного ворса в продольной вертикальной плоскости при неизменном угле установки этих отражателей в горизонтальной плоскости. Это существенно упрощает конструкцию подметальной машины, позволяет уменьшить ее металлоемкость и габаритные размеры. An advantage of the invention is that the change in the direction of discarding snow fragments and the lateral movement of the prism of discarding relative to the longitudinal axis of the machine is carried out by changing the angle of inclination of the reflectors of the brush pile in the longitudinal vertical plane with a constant installation angle of these reflectors in the horizontal plane. This greatly simplifies the design of the sweeper, reduces its metal consumption and overall dimensions.

Claims

1. A SWEATING MACHINE, comprising a base chassis, a cylindrical brush connected to the drive shaft mounted on a frame perpendicular to the longitudinal axis of the base chassis, and brush reflectors with ends located inside the circle of rotation of the pile, mounted on the frame at an angle to the axis of rotation of the brush with the possibility of rotation in a plane perpendicular to the indicated axis of rotation, characterized in that the reflectors are mounted on the frame using levers connected to the brackets of the frame by means of cylinders located on the sides of the brush ble joints with placing said ends reflectors along the rotation axis of the cylindrical hinges.

2. The machine according to claim 1, characterized in that the cylindrical hinges of the levers that attach the reflectors to the frame are connected to the lower ends of the brackets, the upper ends of which are connected to the frame using hinges and spring-loaded relative to the latter.