WO2015121525A1 - Quitanieves de fricción - Google Patents

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Alfredo ZUFIAUR FERNANDEZ DE BETOÑO
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Zufiaur Fernandez De Betoño Alfredo
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    • E01H5/12—Apparatus or implements specially adapted for breaking, disintegrating, or loosening layers of ice or hard snow with or without clearing or removing ; Roughening ice or hard snow by means of tools

Definitions

  • the descriptive memory of the snowblower refers to a device for cleaning snow and ice on asphalt roads, this device is placed on the back of a tractor vehicle.
  • the snowblower is a heavy mass in the form of a regular hexahedron with a prominence in the anterior part formed by an acute regular dihedral.
  • the snowblower is driven with a tractor, the snowplow is attached to the tractor through a tripuntal fastener.
  • Snow plows that are used to clean asphalt roads have evolved according to the required function.
  • metal-coated wooden triangles dragged by tractor vehicles were used, then the snowblower is installed on the front of the tractor vehicle, this snowplow consisting of a blade-shaped steel blade that scrapes and removes snow and ice by dynamic effect, that is to say by the force of thrust.
  • the steel blade snow plow assemblies carried on the front of the tractor vehicle work well in not very extreme conditions, that is, when the temperature does not drop many degrees Celsius.
  • the objective of the friction snowplow object of the invention is that the drag force of a mass on the ground, that is, the sliding of a heavy mass creates a frictional force.
  • the present invention features a friction snowplow that is used to clear the ice surface by using a friction energy between two surfaces in which the coefficient of friction is small, but the mass that travels is large.
  • the friction snowplow consists of a heavy mass formed by a regular hexahedron and an acute dihedral.
  • the mass is differentiated in the anterior part that corresponds to the acute dihedral that has a tripuntai fixation, this tripuntal anchor is used to transport the snowblower next to a tractor.
  • the tripuntal has a mass lifting function through the hydraulic device of the tractor.
  • Friction snowblowers can carry a roller more than one roller, this depends on the way the device works.
  • the forces produced by the drag of the mass of a heavy material on the thin layer of ice adhered to the asphalt is divided into two types of forces, first when the mass remains static on the surface there is a static friction force with a coefficient of static friction and when the mass travels over the surface, the inertia force of the bodies has been exceeded becomes a dynamic friction force with a dynamic friction coefficient.
  • Figure 1 is a perspective view of the snowblower with the four parts that compose it perfectly differentiated.
  • Figure 2 is a side view of the snowblower.
  • Figure 3 is a plan view of the snowblower.
  • Figure 4 is a view of the snowplow attached to the tractor unit.
  • the present report is based on the physical processes that occur when dragging a block of a certain mass on a surface.
  • this snowblower is constituted, which is special for working in extreme ice conditions where current snowplows, when they work, leave a small layer of ice that does not separate from the asphalt.
  • the snowblower has the function of dragging a heavy mass over the ice sheet in conditions of extreme temperatures.
  • Friction or friction is a contact force that acts to oppose the sliding movement between surfaces. The force acts parallel to the surface and opposite to the direction of sliding.
  • the snowplow is formed by the volume of mass of a material, in the form of a regular hexahedron (1), the anterior part of the mass being an acute dihedral (2). It is in the anterior part of the dough, in the acute dihedral (2), where the fixing system (3) is embedded. Said fixing system is based on a tripuntai.
  • FIG. 3 A second practical embodiment of the invention is shown in Figure 3, where the volume mass, formed by a regular hexahedron (1) and with the acute dihedral (2) arranged in the anterior area of the snowblower, is added with a support with wheel (7) on the back of the regular hexahedron (4) and on the front where the acute dihedral (1) is formed.
  • the tripuntai support and the cylinder embedded in the dough (4) are available to couple the double roller (6) used.
  • the material of the wheels that make up the roller (5) or the double roller (6) and of the heavy mass is preferably rubber.
  • the wheels and the heavy mass have drawings on the contact surface.
  • the mass of large volume weighs between three thousand and four thousand kilograms.
  • the tractor vehicle (8) engages the large volume mass in the form of a regular hexahedron (1) with the clamping element (3).
  • an acute dihedral (2) is elevated with respect to the ground level (9) avoiding friction wear during its transfer to the point of operation.
  • Friction snow plow is an alternative to steel blade snow plows to clean roads, airports or concrete floors that have a layer of adhered ice.

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Abstract

El quitanieves de fricción es un dispositivo con forma paralelepípeda y una masa pesada, concebida para quitar el hielo que se forma en el asfalto en situaciones y condiciones climáticas extremas. Su funcionamiento se basa en el trabajo de fricción de dos cuerpos en movimiento. El trabajo para desplazar dos cuerpos se transforma en energía calorífica, que es absorbida por el hielo procediendo a deshacerlo. La masa pesada tiene forma de hexaedro regular (1) y en la parte anterior forma un diedro agudo (2) donde se dispone un elemento de sujeción (3) para poder acoplarse al vehículo tractor y en la parte posterior del hexaedro regular (4) hay un enganche transversal embutido en la masa pesada y en el citado enganche posterior embutido se ensambla al menos un rodillo (5).

Description

QUITANIEVES DE FRICCIÓN
DESCRIPCIÓN
Sector de la técnica
La memoria descriptiva del quitanieves de fricción hace referencia a un dispositivo para limpiar la nieve y el hielo de las carreteras de asfalto, este dispositivo se coloca en la parte posterior de un vehículo tractor.
El quitanieves de fricción es una masa pesada en forma de hexaedro regular con una prominencia en la parte anterior formada por un diedro regular agudo. El quitanieves de fricción es manejado con una maquina tractora, la sujeción del quitanieves al tractor se realiza a través de una fijación tripuntal.
Antecedentes de la invención
Los quitanieves que se utilizan para limpiar las carreteras de asfalto han evolucionado según la función requerida. Para empezar se utilizaron triángulos de madera recubiertos de metal arrastrados por vehículos tractores, posteriormente el quitanieves se instala en la parte frontal del vehículo tractor, este quitanieves compuesto por una lámina de acero con forma de cuchilla que raspa y retirara la nieve y el hielo por efecto dinámico, es decir por la fuerza de empuje.
Hay diseños de camiones que llevan quemadores de gas para deshacer la nieve, pero estas soluciones son muy sofisticadas y excesivamente costosas.
Otros sistemas utilizados en enclaves alpinos son los equipos que cogen la nieve y la expulsan con la acción de un rotor, son las denominadas barredoras orientables, barredoras turbina de nieve o brazo destrozador.
Los conjuntos quitanieves de cuchilla de acero llevados en la parte anterior del vehículo tractor funcionan bien en condiciones no muy extremas, es decir cuando la temperatura no baja muchos grados Celsius.
Para temperaturas bajo cero grados Celsius, la situación en los firmes asfaltados se complica, cuando tras el paso del quitanieves queda una película de hielo fuertemente adherida. Para estos casos se utiliza compuestos químicos como la sal común (cloruro de sodio) y urea. En ios sistemas extremos de hielos, los cambios extremos de temperatura junto con los compuestos químicos maltratan el firme, con el paso del tiempo se deteriorara el asfalto, es decir el asfalto sufre ataques físicos y químicos.
Los sistemas quitanieve de cuchilla de acero cuando trabajan en firmes de asfalto deteriorados hacen saltar trozos de asfalto, provocando socavones.
El objetivo del quitanieves de fricción objeto de la invención es que la fuerza de arrastre de una masa sobre el firme, es decir, el deslizamiento de una masa pesada crea una fuerza de fricción.
Los quitanieves de cuchilla de acero no trabajan bien en condiciones particulares, estas situaciones son cuando hay una capa fina de hielo que está adherida firmemente a la superficie.
La presente invención presenta un quitanieves de fricción que se utiliza para despejar la superficie de hielo al utilizar una energía de rozamiento entre dos superficies en el que el coeficiente de fricción es pequeño, pero la masa que se desplaza es grande.
Descripción de la invención
Es un objeto de la invención la creación de un quitanieves basado en los procesos físicos que se producen al arrastrar un bloque de una masa determinada sobre una superficie. El quitanieves de fricción consta de una masa pesada formado por un hexaedro regular y un diedro agudo. La masa esta diferenciada en parte anterior que corresponde al diedro agudo que tiene embutido una fijación tripuntai, este anclaje tripuntal se utiliza para transportar el quitanieves junto a una maquina tractora. El tripuntal tiene una función elevadora de la masa a través del dispositivo hidráulico de la maquina tractora.
En la parte posterior de la masa pesada, hexaedro regular se acopla un enganche para colocar un sistema de rodillo. El rodillo ancho que gira, tiene dos funciones la primera función es llevar rodando el apero y segunda función es deshacer el hielo que se queda al paso de la fricción de la masa pesada. Los quitanieves de fricción pueden llevar un rodillo más de un rodillo, esto depende de la forma de trabajar del dispositivo.
La fuerzas producidas por el arrastre de la masa de un material pesado sobre la capa delgada de hielo adherida al asfalto, se divide en dos tipos de fuerzas, primero cuando la masa permanece estática sobre la superficie existe una fuerza de fricción estática con un coeficiente de fricción estático y cuando la masa se desplaza sobre la superficie se ha superado la fuerza de inercia de ios cuerpos se convierte en fuerza de rozamiento dinámica con un coeficiente de fricción dinámico.
La energía consumida por la fuerza de rozamiento de los dos cuerpos no desaparece simplemente se disipa en forma de calor, esta energía de calor es captada por el hielo para fundirlo, licuarlo, con esto la capa de hielo del asfalto se derrite, se funde y se desprende.
Descripción de los dibujos
La Figura 1 es una vista en perspectiva del quitanieves de fricción con las cuatro partes qu lo componen perfectamente diferenciadas.
La Figura 2 es una vista lateral del quitanieves.
La Figura 3 es una vista en planta del quitanieves.
La Figura 4 es una vista del quitanieves unido a la unidad tractora.
Realización práctica de la invención.
La presente memoria se basa en los procesos físicos que se dan al arrastrar un bloque de una masa determinada sobre una superficie.
Siguiendo este proceso se constituye este quitanieves que es especial para trabajar en condiciones extremas de hielos donde ios quitanieves actuales, cuando trabajan, dejan una pequeña capa de hielo que no se separa del asfalto.
El quitanieves de fricción tiene la función de arrastrar una masa pesada sobre la capa de hielo en condiciones de temperaturas extremas. La fricción o rozamiento es una fuerza de contacto que actúa para oponerse ai movimiento deslizante entre superficies. La fuerza actúa paralela a la superficie y opuesta ai sentido del deslizamiento.
Según las leyes de física
F= m ■ a
F fricción = F aplicada
Fricción estática tiene un coeficiente para los distintos materiales. Fr=us■ Fn
Fricción cinética tiene un coeficiente cinético para los distintos materiales. Ff=uk■ Fn
Ejemplos de coeficientes de fricción para distintas superfici
Hielo/ hielo us=0, 1 uk =0,03
Caucho/ Cemento seco us=1 ,0 uk= 0,8
Caucho/ cemento húmedo us=0,3 uk=0,25
Esquí (encerado) / Nieve (0o) us=0, 1 uk=0,05 E! coeficiente de fricción cinético para superficie caucho/ hielo es muy pequeña por lo tanto la masa tiene que ser grande para contrarrestar la fuerza de rozamiento que es la que se transforma en energía calorífica.
Tal y como se muestra en las figuras 1 y 2 el quitanieves lo forma el volumen de masa de un material, en forma un hexaedro regular (1), siendo la parte anterior de la masa un diedro agudo (2). Es en la parte anterior de la masa, en el diedro agudo (2), donde esta embutido el sistema de fijación (3). Dicho sistema de fijación está basado en un tripuntai.
En la parte final del volumen de masa (1) se encuentra un cilindro embutido (4) para acoplar un rodillo (5).
En la figura 3 se muestra una segunda realización práctica de la invención donde a la masa de volumen, formado por un hexaedro regular (1) y con el diedro agudo (2) dispuesto en la zona anterior del quitanieves, se le añade de un apoyo con rueda (7) en la parte posterior del hexaedro regular (4) y en la parte anterior donde se forma el diedro agudo (1). En esta realización práctica se dispone del apoyo tripuntai y del cilindro embutido en la masa (4) para acoplar el doble rodillo (6) utilizado.
El material de las ruedas que conforma el rodillo (5) o el doble rodillo (6) y de la masa pesada es preferentemente caucho. Las ruedas y la masa pesada tienen dibujos en la superficie de contacto. La masa de gran volumen pesa entre tres mil y cuatro mil kilogramos. Tal y como se muestra en la figura 4, el vehículo tractor (8) engancha con el elemento de sujeción (3) la masa de gran volumen en forma un hexaedro regular (1). Por mediación de los elementos de elevación que tiene el propio vehículo tractor (8) la parte anterior de la masa un diedro agudo (2) se encuentra elevada respecto del nivel del suelo (9) evitando el desgaste por rozamiento durante su traslado hasta el punto de operación.
El quitanieves de fricción es una alternativa a ios quitanieves de cuchilla de acero para limpiar carreteras, aeropuertos o suelos de hormigón que tengan una capa de hielo adherida.

Claims

REIVINDICACIONES
1. - Quitanieves de fricción que comprende una masa pesada para ser arrastrada caracterizado por que la masa pesada tiene forma de hexaedro regular (1) y en la parte anterior forma un diedro agudo (2) donde se dispone un elemento de sujeción (3) para poder acoplarse al vehículo tractor (8) y en la parte posterior del hexaedro regular (4) hay un enganche transversal embutido en la masa pesada y en el citado enganche posterior embutido se ensambla al menos un rodillo (5).
2. - Quitanieves de fricción según la reivindicación 1 , se caracteriza porque el elemento de sujeción es un tripuntai formado por dos ganchos y un adaptador central.
3. - Quitanieves de fricción según las reivindicaciones principal, se caracteriza porque el rodillo está formado por una pluralidad de ruedas que giran libremente alrededor de su eje.
4. - Quitanieves de fricción según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado por que masa pesada dispone de un apoyo con rueda (7) en la parte posterior del hexaedro regular (4) y en la parte anterior donde se forma el diedro agudo (1).
5. - Quitanieves de fricción según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado por que el materia! de las ruedas y de la masa pesada es preferentemente caucho.
8.- Quitanieves de fricción según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado por que las ruedas y la masa pesada tienen dibujos en la superficie de contacto.
7,- Quitanieves de fricción según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado por que la masa pesa entre tres mil y cuatro mil kilogramos.
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