WO2023136714A1 - Working member of an ice breaking machine - Google Patents

Working member of an ice breaking machine Download PDF

Info

Publication number
WO2023136714A1
WO2023136714A1 PCT/KZ2022/000006 KZ2022000006W WO2023136714A1 WO 2023136714 A1 WO2023136714 A1 WO 2023136714A1 KZ 2022000006 W KZ2022000006 W KZ 2022000006W WO 2023136714 A1 WO2023136714 A1 WO 2023136714A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
ice
impact
working
rods
shaft
Prior art date
Application number
PCT/KZ2022/000006
Other languages
French (fr)
Russian (ru)
Inventor
Георгий Александрович Гурьянов
Original Assignee
Георгий Александрович Гурьянов
Вавилов, Андрей Владимирович
ВАСИЛЬЕВА, Ольга Юрьевна
ЛИКУНОВ, Александр Викторович
БАЙГЕРЕЕВ, Самат Ракимгалиевич
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Георгий Александрович Гурьянов, Вавилов, Андрей Владимирович, ВАСИЛЬЕВА, Ольга Юрьевна, ЛИКУНОВ, Александр Викторович, БАЙГЕРЕЕВ, Самат Ракимгалиевич filed Critical Георгий Александрович Гурьянов
Publication of WO2023136714A1 publication Critical patent/WO2023136714A1/en

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01HSTREET CLEANING; CLEANING OF PERMANENT WAYS; CLEANING BEACHES; DISPERSING OR PREVENTING FOG IN GENERAL CLEANING STREET OR RAILWAY FURNITURE OR TUNNEL WALLS
    • E01H5/00Removing snow or ice from roads or like surfaces; Grading or roughening snow or ice
    • E01H5/04Apparatus propelled by animal or engine power; Apparatus propelled by hand with driven dislodging or conveying levelling elements, conveying pneumatically for the dislodged material
    • E01H5/08Apparatus propelled by animal or engine power; Apparatus propelled by hand with driven dislodging or conveying levelling elements, conveying pneumatically for the dislodged material dislodging essentially by driven elements
    • E01H5/09Apparatus propelled by animal or engine power; Apparatus propelled by hand with driven dislodging or conveying levelling elements, conveying pneumatically for the dislodged material dislodging essentially by driven elements the elements being rotary or moving along a closed circular path, e.g. rotary cutter, digging wheels
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01HSTREET CLEANING; CLEANING OF PERMANENT WAYS; CLEANING BEACHES; DISPERSING OR PREVENTING FOG IN GENERAL CLEANING STREET OR RAILWAY FURNITURE OR TUNNEL WALLS
    • E01H5/00Removing snow or ice from roads or like surfaces; Grading or roughening snow or ice
    • E01H5/12Apparatus 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 invention relates to the field of clearing roads and sidewalks from ice and other snow and ice formations, namely to devices for breaking ice and other snow and ice formations, and can be used in the road and municipal industries.
  • Closest to the claimed invention is the working body of an ice-breaking machine, containing a horizontally located drive shaft, drummers installed along it, connected to the shaft by means of rods flexible in the plane of rotation, while equipped with elastic elements fixed on the outer side of the drummers relative to the axis of rotation, and loads fixed on the middle parts of the rods, while the center of gravity of each elastic element coincides with the axis of the elastic rods (Ed. St. USSR No. 1430445, E01H 5/12, publ. 10/15/1988, bull. No. 38).
  • the disadvantages of this technical solution is that if the working body cannot destroy the ice at the point of impact with one impact, for example, if the thickness or strength of the ice does not correspond to the magnitude of the applied force, and the lack of the magnitude of the impact force to a value at which the destruction of ice of such thickness or strength would occur, it can be very small, then after that there will be a subsequent rebound of the impactor in the direction opposite to the direction of impact, under the action of the elastic forces of the ice deformed by the impact, which will significantly reduce the time of interaction of the impactors with ice, the value of which for a solid brittle body is to a large extent directly determines the effectiveness of its destruction, the ice will restore its shape, and the deformations and internal stresses of the ice created by the impact will disappear, that is, the work of the striker to destroy the ice at the impact point will be useless.
  • the objective of the invention is to increase the efficiency of the destruction of ice and the quality of cleaning roads and sidewalks from ice.
  • the technical result from the use of the invention consists in the manifestation of a synergistic effect, an increase in the kinetic energy of the impact on the ice, an increase in the force of impact, the elimination of the negative effect of throwing the impactor due to the presence of the ice's own elasticity, increasing the impact time of the impactors on the ice, maintaining and developing upward deformations and internal stresses of the ice at the point of impact, increasing the usefulness of each striker in breaking ice, increasing the probability of ice destruction at the point of impact, the possibility of increasing the mass of the striker while reducing labor costs and time for this operation.
  • each rod in whole or in part, is V-shaped and consists of two branches connected by a common hinge, the branches can move relative to each other by turning around the common hinge, an elastic element is installed between the branches, and the drummers fixed at the ends of the branches opposite the common hinge form a working pair.
  • FIG. 1 shows a working body with solid V-rods; in fig. 2 - working body with solid V-shaped rods in the process of work at the moment of application by the first striker of the working pair of the first, main, blow; in fig.
  • the working body for the destruction of ice on roads contains a shaft 1, to the shaft 1 with the help of rods 2 and hinges 3 and 4, strikers 5 are attached, the rods 2 are wholly or partially made V-shaped, consisting of two branches 6 and 7, connected by a common hinge 3, between which the elastic element 8 is installed, while the drummers 5, fixed on the branches 6 and 7 of the thrust 2, form a working pair.
  • the working body works as follows.
  • Drive shaft 1 is driven by a drive (not shown in the diagram).
  • Rods 2 are attached to the shaft 1 along its axis, which can rotate and bend relative to the shaft 1 in a plane perpendicular to the shaft axis, due to the hinges 3 and 4 connecting the rods and the shaft.
  • the rods 2 can be made one-piece V-shaped and consisting only of branches 6 and 7, bearing drummers 5, which form a working pair, and connected to the shaft through a common hinge 3, or composite, for example, consisting of two parts, the first of which is connected to the shaft through a hinge 4 , and the second part is made V-shaped, consisting of branches 6 and 7, carrying drummers 5, forming a working pair, and is connected to the first part through a common hinge 3.
  • the rods 2 are rigid.
  • strikers 5 are attached, which form a working pair and can be spherical or of any other shape, and in the working pair the strikers can be of the same shape, for example, both are spherical, or of different shapes, for example, one that applies the first, main , impact, may be wedge-shaped, and the other, inflicting the second, additional, impact, may be spherical, and may also have the same or different mass, for example, it is preferable if the impactor that delivers the second, additional, impact has a mass greater than a striker who strikes the first, main, blow.
  • the rods 2 can be attached to the shaft 1 in continuous rows or in a checkerboard pattern.
  • shaft 1 with drummers 5 is placed above the ice.
  • the working body rotates with a frequency n and moves along the solid surface of the road or sidewalk being cleared of ice.
  • Shaft 1 with drummers 5 is brought closer to the surface being cleaned, for example, at a distance equal to half the length of the rods 2.
  • the drummers 5 on the rods 2 are removed under the action of centrifugal forces to a maximum distance relative to the axis of rotation of the shaft.
  • the kinetic energy of the two impactors of the working pair is summed up, turning into the work of destruction, which, accordingly, also increases, due to the summation of the forces from the main and additional impacts, the magnitude of the destructive force applied to the ice increases and the possible lack of force is compensated to the value at which the ice collapses, the rebound of the impactor in the direction opposite to the direction of impact is prevented under the action of the elastic forces of deformed ice after the first main impact, the restoration of its shape by ice and the disappearance of the deformations and internal stresses of ice created by the first main impact are prevented, the effect of the first impact of the impactor on the ice is preserved and develops, grows the magnitude of shock compression deformations and internal stresses that have arisen in the ice, a zone of increased, Compared with a single impact, stress, up to the value at which the ice is destroyed, the impact time of the strikers on the ice increases, on which the efficiency of its destruction depends, as a solid brittle body, the completeness of
  • each rod 2 rotates around the hinge 3, if the rod is solid, or rotates with a bend around the hinges 3 and 4, if the rod is composite, and together with the drummers 5 on branches 6 and 7 passes in the gap between the shaft 1 and the hard surface of the road or sidewalk.
  • the elastic element 8 due to the forces of its own elasticity, expands and separates the branches 6 and 7 of the thrust 2, moving the drummers 5 fixed on these branches from each other to the initial distance.
  • the next working pair of drummers against the direction of rotation comes into operation, the work of which is carried out similarly to the previous one.
  • the proposed working body due to the use of V-shaped rods, on each branch of which the strikers are fixed, forming working pairs, will increase the kinetic energy and impact force on the ice to a value sufficient to break the ice, eliminate the effect of the impactor's rejection and increase the time of impact of the impactors on the ice, maintain and increase the deformations and internal stresses of the ice at the point of impact, increase the usefulness of each impactor, increase the probability of ice destruction, and, if necessary, increase the mass of the impactor while reducing labor intensity and time spent on this work.
  • the working body with a high probability will be able to break the ice at the point of impact by the synergistic effect of the working pair of strikers, and will also be able to break ice of considerable thickness or strength.
  • the use of the proposed working body will improve and facilitate the process and increase the efficiency of ice destruction and the quality of road and sidewalk deicing.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Cleaning Of Streets, Tracks, Or Beaches (AREA)

Abstract

The invention relates to the field of removing ice or other snow and ice build-ups from roads and pavements, and more particularly to devices for breaking up ice or other snow and ice build-ups, and can be used in the highways and public services sector. Claimed is a working member of an ice breaking machine, comprising a horizontally arranged drive shaft, and hammers mounted along said shaft and connected thereto by rods which are flexible in the plane of rotation, wherein each rod is completely or partially V-shaped and consists of two arms connected by a common hinge, the arms are moveable relative to one another by rotation about the common hinge, a resilient element is mounted between the arms, and hammers attached to the opposite ends of the arms from the common hinge form a working pair.

Description

РАБОЧИЙ ОРГАН ЛЬДОСКАЛЫВАЮЩЕИ МАШИНЫ ICE CLEARER WORKING BODY
Изобретение относится к области очистки дорог и тротуаров ото льда и других снежно-ледяных образований, а именно к устройствам для разрушения льда и других снежно-ледяных образований и может быть использовано в дорожной и коммунальной отрасли. The invention relates to the field of clearing roads and sidewalks from ice and other snow and ice formations, namely to devices for breaking ice and other snow and ice formations, and can be used in the road and municipal industries.
Известен рабочий орган для удаления снежно-ледяных образований с поверхности автодорог по авт. св. СССР №1504302 Е01Н 5/12, опубл. 30.08.1989 г., бюл. № 32. Known working body for the removal of snow and ice formations from the surface of roads on the bus. St. USSR No. 1504302 E01H 5/12, publ. 08/30/1989, bul. No. 32.
Также известен рабочий орган льдоскалывающей машины по авт. св. СССР №1427022, Е01Н 5/12, опубл. 30.09.1988 г., бюл. № 36. Also known is the working body of the ice breaking machine according to ed. St. USSR No. 1427022, E01H 5/12, publ. 09/30/1988, bul. No. 36.
Известны рабочие органы машины для скалывания льда по патенту РФ №2265104, Е01Н 5/12, опубл. 27.11.2005 г. и по патенту РФ №2452811, Е01Н 5/12, опубл. 10.06.2012 г. Known working bodies of the machine for chipping ice according to the patent of the Russian Federation No. 2265104, E01H 5/12, publ. November 27, 2005 and according to the patent of the Russian Federation No. 2452811, E01H 5/12, publ. 06/10/2012
Известны рабочие органы для разрушения льда на автодорогах по Евразийскому патенту №035723, Е01Н 5/12, дата публикации и выдачи патента 30.07.2020 г., по авт. св. СССР №1559034, Е01Н 5/12, опубл. 23.04.1990 г., бюл. № 15, по инновационному патенту РК №23189, Е01Н 5/12, опубл, бюл. №11, 2010 г., по инновационному патенту РК №27059, Е01Н 5/12, опубл. 14.06.2013 г., бюл. №6 и по инновационному патенту РК №27060, Е01Н 5/12, опубл. 14.06.2013, бюл. №6. Known working bodies for the destruction of ice on roads according to the Eurasian patent No. 035723, E01H 5/12, the date of publication and issue of the patent is 30.07.2020, author. St. USSR No. 1559034, E01H 5/12, publ. 04/23/1990, bul. No. 15, according to the innovative patent of the Republic of Kazakhstan No. 23189, E01H 5/12, publ. No. 11, 2010, according to the innovative patent of the Republic of Kazakhstan No. 27059, E01H 5/12, publ. 06/14/2013, bul. No. 6 and according to the innovative patent of the Republic of Kazakhstan No. 27060, E01H 5/12, publ. 06/14/2013, bul. No. 6.
Известны также рабочий орган для разрушения льда и уплотнённого снега по авт. св. РФ №1833447, Е01Н 5/12, опубл, бюл. №29, 1993 г., рабочий орган для разрушения льда на дорожном покрытии по авт. св. СССР №962422, Е01Н 5/12, опубл. 30.09.1982 г., бюл. № 36 и рабочий орган для разрушения льда и уплотненного снега на дорожных покрытиях по авт. св. СССР №1390291, Е01Н 5/12, опубл. 23.04.1988 г., бюл. № 15. Also known working body for the destruction of ice and compacted snow ed. St. RF No. 1833447, Е01Н 5/12, publ., bul. No. 29, 1993, working body for the destruction of ice on the road surface according to ed. St. USSR No. 962422, E01H 5/12, publ. 09/30/1982, bul. No. 36 and a working body for the destruction of ice and compacted snow on road surfaces according to ed. St. USSR No. 1390291, E01H 5/12, publ. 04/23/1988, bul. No. 15.
Известно устройство для разрушения снежно -ледяных образований на дорожных покрытиях по Евразийскому патенту №020422, Е01Н 5/12, дата публикации и выдачи патента - 28.11.2014. A known device for the destruction of snow-ice formations on road surfaces according to the Eurasian patent No. 020422, Е01Н 5/12, the date of publication and issue of the patent is 11/28/2014.
Известен также рабочий орган для разрушения ледяных образований на дорогах и тротуарах по авт. св. РФ №2022080 Е01Н 5/12. Опубл, бюл. №20, 1994 г. Also known working body for the destruction of ice formations on roads and sidewalks according to ed. St. RF No. 2022080 E01H 5/12. Published, bull. No. 20, 1994
Общим для вышеприведенных технических решений является наличие ударников. Common to the above technical solutions is the presence of drummers.
Недостатками приведенных выше технических решений являются, во- первых, то, что при воздействии ударника на лед одного удара в данную точку льда, то есть силы воздействия на лед, может оказаться недостаточно для его разрушения, например, по причине избыточной, относительно приложенной силы, толщины или прочности льда, причем недостаток величины силы воздействия до значения, при котором разрушение льда произошло бы, может быть весьма небольшим, а, во-вторых, если лед не разрушается после первого удара, то, вследствие наличия у него собственной упругости, происходит последующий за ударом отскок ударника в сторону, противоположную направлению удара, под действием упругих сил деформированного ударом льда, что существенно сокращает время воздействия ударников на лед, от которого зависит эффективность его разрушения, как твердого хрупкого тела, что, в свою очередь, приводит к восстановлению формы льда, исчезновению деформации и внутренних напряжений и сводит на нет всю работу ударника по разрушению льда в месте воздействия. Положение мог бы исправить второй, дополнительный, удар, например, той же силы, нанесенный в ту же точку льда в момент, когда деформации и внутренние напряжения, возникшие во льду после первого удара, еще не исчезли, однако приведенные выше известные технические решения не позволяют осуществить такое дополнительное воздействие. Все это снижает эффективность разрушения льда и качество работы рабочего органа. Кроме того, в рассмотренных технических решениях увеличение силы ударного воздействия и контактного давления на лед за счет увеличения массы ударника при увеличении толщины и прочности льда могут осуществляться только заменой ударников на ударники большей массы, что весьма трудоемко, затратно по времени и требует наличия комплектов ударников разной массы. The disadvantages of the above technical solutions are, firstly, that when the impactor acts on the ice, one blow to a given point of the ice, that is, the force of impact on the ice, may not be enough to destroy it, for example, due to excessive, relative to the applied force, the thickness or strength of the ice, and the lack of the magnitude of the impact force to the value at which the destruction of the ice would occur can be very small, and, secondly, if the ice does not collapse after the first impact, then, due to the presence of its own elasticity, a subsequent behind the impact, the rebound of the striker in the direction opposite to the direction of the impact, under the action of the elastic forces of the ice deformed by the impact, which significantly reduces the impact time of the impactors on the ice, which determines the efficiency of its destruction as a solid brittle body, which, in turn, leads to the restoration of the shape ice, the disappearance of deformation and internal stresses and negates all the work of the impactor to destroy the ice at the point of impact. The situation could be corrected by a second, additional, blow, for example, of the same force, applied to the same point of the ice at the moment when the deformations and internal stresses that have arisen in the ice after the first blow have not yet disappeared, however, the above known technical solutions do not allow make such an additional impact. All this reduces the efficiency of ice destruction and the quality of the working body. In addition, in the considered technical solutions, an increase in the impact force and contact pressure on ice due to increasing the mass of the striker with an increase in the thickness and strength of ice can only be carried out by replacing the strikers with strikers of a larger mass, which is very laborious, time-consuming and requires sets of strikers of different masses.
Наиболее близким к заявляемому изобретению является рабочий орган льдоскалывающей машины, содержащий горизонтально расположенный приводной вал, установленные вдоль него ударники, связанные с валом при помощи гибких в плоскости вращения тяг, при этом снабженный упругими элементами, закрепленными на внешней относительно оси вращения стороне ударников, и грузами, закрепленными на средних частях тяг, при этом центр тяжести каждого упругого элемента совпадает с осью выполненных упругими тяг (Авт. св. СССР №1430445, Е01Н 5/12, опубл. 15.10.1988 г., бюл. № 38). Closest to the claimed invention is the working body of an ice-breaking machine, containing a horizontally located drive shaft, drummers installed along it, connected to the shaft by means of rods flexible in the plane of rotation, while equipped with elastic elements fixed on the outer side of the drummers relative to the axis of rotation, and loads fixed on the middle parts of the rods, while the center of gravity of each elastic element coincides with the axis of the elastic rods (Ed. St. USSR No. 1430445, E01H 5/12, publ. 10/15/1988, bull. No. 38).
Недостатками данного технического решения является то, что, если рабочий орган не сможет разрушить лед в точке удара одним воздействием, например, если толщина или прочность льда не будут соответствовать величине приложенной силы, причем недостаток величины силы воздействия до значения, при котором разрушение льда такой толщины или прочности произошло бы, может быть весьма небольшим, то после этого произойдет последующий за ударом отскок ударника в сторону, противоположную направлению удара, под действием упругих сил деформированного ударом льда, что существенно сократит время взаимодействия ударников со льдом, величина которого для твердого хрупкого тела в значительной степени прямо определяет эффективность его разрушения, лед восстановит свою форму, а созданные ударом деформации и внутренние напряжения льда исчезнут, то есть работа ударника по разрушению льда в месте воздействия окажется бесполезной. Чтобы сохранить и развить эффект от первого воздействия ударника на лед, довести величину силы воздействия до значения, при котором лед разрушится, можно было бы нанести второй, дополнительный, удар в ту же точку льда пока деформации и внутренние напряжения во льду еще не исчезли после первого удара, однако известное и наиболее близкое к заявляемому техническое решение также не позволяет осуществить такое дополнительное воздействие. Это снижает эффективность разрушения льда и качество работы рабочего органа. Кроме того у данного рабочего органа увеличение силы ударного воздействия и контактного давления на лед за счет увеличения массы ударника при увеличении толщины и прочности льда могут осуществляться только заменой ударников на ударники большей массы или заменой грузов, закрепленных на тягах, что весьма трудоемко, затратно по времени и требует наличия комплектов ударников разной массы. The disadvantages of this technical solution is that if the working body cannot destroy the ice at the point of impact with one impact, for example, if the thickness or strength of the ice does not correspond to the magnitude of the applied force, and the lack of the magnitude of the impact force to a value at which the destruction of ice of such thickness or strength would occur, it can be very small, then after that there will be a subsequent rebound of the impactor in the direction opposite to the direction of impact, under the action of the elastic forces of the ice deformed by the impact, which will significantly reduce the time of interaction of the impactors with ice, the value of which for a solid brittle body is to a large extent directly determines the effectiveness of its destruction, the ice will restore its shape, and the deformations and internal stresses of the ice created by the impact will disappear, that is, the work of the striker to destroy the ice at the impact point will be useless. In order to preserve and develop the effect of the first impact of the impactor on the ice, to bring the value of the impact force to the value at which the ice collapses, it would be possible to apply a second, additional, impact to the same point of the ice until the deformations and internal stresses in the ice have not yet disappeared after the first impact, however, the well-known and closest to the claimed technical solution also does not allow for such an additional impact. This reduces the efficiency of ice destruction and the quality of the working body. In addition, for this working body, an increase in the impact force and contact pressure on the ice due to an increase in the mass of the striker with an increase in the thickness and strength of ice can only be carried out by replacing the strikers with strikers of a larger mass or by replacing the weights attached to the rods, which is very laborious and time consuming and requires sets of drummers of different weights.
Задача изобретения - повышение эффективности разрушения льда и качества очистки ото льда дорог и тротуаров. The objective of the invention is to increase the efficiency of the destruction of ice and the quality of cleaning roads and sidewalks from ice.
Технический результат от использования изобретения заключается в проявлении синергетического эффекта, увеличении кинетической энергии ударного воздействия на лед, увеличении силы удара, устранении негативного эффекта отбрасывания ударника из-за наличия у льда собственной упругости, увеличении времени воздействия ударников на лед, сохранении и развитии в сторону увеличения деформаций и внутренних напряжений у льда в месте удара, увеличении полезности работы каждого ударника по разрушению льда, повышении вероятности разрушения льда в месте удара, возможности увеличения массы ударника при снижении затрат труда и времени на эту операцию. The technical result from the use of the invention consists in the manifestation of a synergistic effect, an increase in the kinetic energy of the impact on the ice, an increase in the force of impact, the elimination of the negative effect of throwing the impactor due to the presence of the ice's own elasticity, increasing the impact time of the impactors on the ice, maintaining and developing upward deformations and internal stresses of the ice at the point of impact, increasing the usefulness of each striker in breaking ice, increasing the probability of ice destruction at the point of impact, the possibility of increasing the mass of the striker while reducing labor costs and time for this operation.
Сущность изобретения заключается в том, что в рабочем органе льдоскалывающей машины, содержащем горизонтально расположенный приводной вал, установленные вдоль него ударники, связанные с валом при помощи гибких в плоскости вращения тяг, каждая тяга целиком или ее часть выполнена V-образной и состоящей из двух ветвей, соединенных общим шарниром, ветви могут перемещаться друг относительно друга путем поворота вокруг общего шарнира, между ветвями установлен упругий элемент, а ударники, закрепленные на концах ветвей, противоположных общему шарниру, образуют рабочую пару. На фиг. 1 изображен рабочий орган с цельными V-образными тягами; на фиг. 2 - рабочий орган с цельными V-образными тягами в процессе работы в момент нанесения первым ударником рабочей пары первого, основного, удара; на фиг. 3 - рабочий орган с цельными V-образными тягами в момент нанесения вторым ударником рабочей пары второго, дополнительного, удара при сближении ударников; на фиг. 4 - рабочий орган с цельными V-образными тягами в процессе работы в момент нанесения совместного удара сведенными ударниками рабочей пары; на фиг. 5 изображен рабочий орган с составными тягами с V-образной частью; на фиг. 6 - рабочий орган с составными тягами с V-образной частью в процессе работы в момент нанесения первым ударником рабочей пары первого, основного, удара; на фиг. 7 - рабочий орган с составными тягами с V- образной частью в момент нанесения вторым ударником рабочей пары второго, дополнительного, удара при сближении ударников; на фиг. 8 - рабочий орган с составными тягами с V-образной частью в процессе работы в момент нанесения совместного удара сведенными ударниками рабочей пары; на фиг. 9 - цельная V-образная тяга с ударниками рабочей пары разной формы в разведенном положении; на фиг. 10 - составная тяга с V-образной частью с ударниками рабочей пары разной формы в разведенном положении. The essence of the invention lies in the fact that in the working body of the ice-breaking machine, containing a horizontally located drive shaft, drummers installed along it, connected to the shaft by means of rods flexible in the plane of rotation, each rod, in whole or in part, is V-shaped and consists of two branches connected by a common hinge, the branches can move relative to each other by turning around the common hinge, an elastic element is installed between the branches, and the drummers fixed at the ends of the branches opposite the common hinge form a working pair. In FIG. 1 shows a working body with solid V-rods; in fig. 2 - working body with solid V-shaped rods in the process of work at the moment of application by the first striker of the working pair of the first, main, blow; in fig. 3 - a working body with solid V-shaped rods at the moment of applying the second striker of the working pair of the second, additional, impact when the strikers approach; in fig. 4 - a working body with solid V-shaped rods in the process of work at the moment of applying a joint blow by the combined strikers of the working pair; in fig. 5 shows a working body with composite rods with a V-shaped part; in fig. 6 - a working body with composite rods with a V-shaped part in the process of work at the time of application by the first striker of the working pair of the first, main, blow; in fig. 7 - a working body with composite rods with a V-shaped part at the moment of applying the second striker of the working pair of the second, additional, impact when the strikers approach; in fig. 8 - a working body with composite rods with a V-shaped part in the process of work at the moment of applying a joint blow by the combined strikers of the working pair; in fig. 9 - one-piece V-shaped thrust with drummers of a working pair of various shapes in a divorced position; in fig. 10 - composite rod with a V-shaped part with impactors of a working pair of different shapes in a divorced position.
Рабочий орган для разрушения льда на автодорогах содержит вал 1, к валу 1 с помощью тяг 2 и шарниров 3 и 4 прикреплены ударники 5, тяги 2 целиком или частично выполнены V-образными, состоящими из двух ветвей 6 и 7, соединенных общим шарниром 3, между которыми установлен упругий элемент 8, при этом ударники 5, закрепленные на ветвях 6 и 7 тяги 2, образуют рабочую пару. The working body for the destruction of ice on roads contains a shaft 1, to the shaft 1 with the help of rods 2 and hinges 3 and 4, strikers 5 are attached, the rods 2 are wholly or partially made V-shaped, consisting of two branches 6 and 7, connected by a common hinge 3, between which the elastic element 8 is installed, while the drummers 5, fixed on the branches 6 and 7 of the thrust 2, form a working pair.
Рабочий орган работает следующим образом. Приводной вал 1 приводится во вращение приводом (на схеме не показан). К валу 1 вдоль его оси прикреплены тяги 2, которые могут проворачиваться и изгибаться относительно вала 1 в плоскости, перпендикулярной оси вала, за счет соединяющих тяги и вал шарниров 3 и 4. Тяги 2 могут быть выполнены цельными V-образными и состоящими только из ветвей 6 и 7, несущих ударники 5, которые образуют рабочую пару, и связанными с валом через общий шарнир 3, или составными, например, состоящими из двух частей, первая из которых связана с валом через шарнир 4, а вторая часть выполнена V-образной, состоящей из ветвей 6 и 7, несущих ударники 5, образующие рабочую пару, и связана с первой частью через общий шарнир 3. В направлении оси вала 1 обеспечивается неподатливость тяг 2. К концам тяг 2 со стороны, противоположной общему шарниру 3, прикреплены ударники 5, которые образуют рабочую пару и могут быть сферическими или любой иной формы, причем в рабочей паре ударники могут быть одинаковой формы, например, оба сферические, или разной формы, например, один, наносящий первый, основной, удар, может быть клиновидной формы, а другой, наносящий второй, дополнительный, удар, - сферической формы, а также могут иметь одинаковую или разную массу, например, предпочтительно, если ударник, который наносит второй, дополнительный, удар имеет массу большую, чем ударник, наносящий первый, основной, удар. Тяги 2 могут быть присоединены к валу 1 сплошными рядами или в шахматном порядке. Перед началом работы вал 1 с ударниками 5 располагают надо льдом. В процессе работы рабочий орган вращается с частотой п и движется вдоль очищаемой ото льда твердой поверхности дороги или тротуара. Вал 1 с ударниками 5 приближают к очищаемой поверхности, например, на расстояние, равное половине длины тяг 2. При вращении вала 1 ударники 5 на тягах 2 удаляются под действием центробежных сил на максимальное расстояние относительно оси вращения вала. При таком положении ударники 5 рабочей пары, закрепленные на ветвях 6 и 7, удерживаются на необходимом расстоянии друг от друга в окружном направлении упругими элементами 8, расположенными между ветвями 6 и 7 тяг 2. В процессе движения сверху вниз раскрученных ударников 5 происходит удар по льду на твердой поверхности дороги или тротуара первым из рабочей пары, ближайшим ко льду по направлению вращения вала, ударником 5, закрепленным на одной из ветвей, например, 6, тяги 2. При нанесении удара по льду происходит мгновенная остановка первого ударника в окружном направлении, т.е. его окружная скорость становится равной нулю, тогда как второй ударник 5 из рабочей пары, находящийся на второй ветви 7 тяги 2, соединенной общим шарниром 3 с первой ветвью 6, продолжает движение в окружном направлении с прежней скоростью, поворачиваясь вокруг общего шарнира 3, в результате чего приближается к первому, остановившемуся, ударнику и наносит по нему дополнительный удар с той же или большей силой, что и первый ударник по льду. При этом упругий элемент 8, расположенный между ветвями 6 и 7 тяги 2, сжимается. Причем время между основным и дополнительным ударами весьма мало. Эта сила дополнительного удара передается на лед через первый ударник, находящийся в контакте со льдом. В результате организации такого совместного действия ударников рабочей пары, в виде последовательного нанесения основного и дополнительного удара с весьма малым интервалом времени между ними, так, что в момент дополнительного удара вторым ударником первый ударник еще находится в контакте со льдом, возникают следующие эффекты. Суммируется кинетическая энергия двух ударников рабочей пары, переходящая в работу разрушения, которая, соответственно, тоже возрастает, за счет суммирования сил от основного и дополнительного удара возрастает величина приложенной ко льду разрушающей силы и компенсируется возможный недостаток величины силы до значения, при котором лед разрушается, предотвращается отскок ударника в сторону, противоположную направлению удара, под действием упругих сил деформированного льда после первого основного удара, предотвращается восстановление льдом своей формы и исчезновение созданных первым основным ударом деформаций и внутренних напряжения льда, сохраняется и развивается эффект от первого воздействия ударника на лед, прирастает величина деформаций ударного сжатия и возникших во льду внутренних напряжений, в месте удара во льду создается зона повышенного, по сравнению с одинарным воздействием, напряжения, вплоть до значения, при котором лед разрушается, увеличивается время воздействия ударников на лед, от которого зависит эффективность его разрушения, как твердого хрупкого тела, возрастает полнота реализации энергии удара, повышается КПД объединенного удара. После нанесения основного и дополнительного ударов одной рабочей парой ударников и разрушения льда, при дальнейшем повороте вала 1 каждая тяга 2 поворачивается вокруг шарнира 3, если тяга цельная, или поворачивается с изгибом вокруг шарниров 3 и 4, если тяга составная, и вместе с ударниками 5 на ветвях 6 и 7 проходит в зазоре между валом 1 и твердым покрытием дороги или тротуара. При этом упругий элемент 8 за счет сил собственной упругости разжимается и разводит ветви 6 и 7 тяги 2, удаляя друг от друга ударники 5, закрепленные на этих ветвях, на первоначальное расстояние. При дальнейшем повороте вала 1 в работу вступает следующая против направления вращения рабочая пара ударников, работа которой осуществляется аналогично предыдущей. The working body works as follows. Drive shaft 1 is driven by a drive (not shown in the diagram). Rods 2 are attached to the shaft 1 along its axis, which can rotate and bend relative to the shaft 1 in a plane perpendicular to the shaft axis, due to the hinges 3 and 4 connecting the rods and the shaft. The rods 2 can be made one-piece V-shaped and consisting only of branches 6 and 7, bearing drummers 5, which form a working pair, and connected to the shaft through a common hinge 3, or composite, for example, consisting of two parts, the first of which is connected to the shaft through a hinge 4 , and the second part is made V-shaped, consisting of branches 6 and 7, carrying drummers 5, forming a working pair, and is connected to the first part through a common hinge 3. In the direction of the shaft 1 axis, the rods 2 are rigid. To the ends of the rods 2 from the side , opposite to the common hinge 3, strikers 5 are attached, which form a working pair and can be spherical or of any other shape, and in the working pair the strikers can be of the same shape, for example, both are spherical, or of different shapes, for example, one that applies the first, main , impact, may be wedge-shaped, and the other, inflicting the second, additional, impact, may be spherical, and may also have the same or different mass, for example, it is preferable if the impactor that delivers the second, additional, impact has a mass greater than a striker who strikes the first, main, blow. The rods 2 can be attached to the shaft 1 in continuous rows or in a checkerboard pattern. Before starting work, shaft 1 with drummers 5 is placed above the ice. During operation, the working body rotates with a frequency n and moves along the solid surface of the road or sidewalk being cleared of ice. Shaft 1 with drummers 5 is brought closer to the surface being cleaned, for example, at a distance equal to half the length of the rods 2. When the shaft 1 rotates, the drummers 5 on the rods 2 are removed under the action of centrifugal forces to a maximum distance relative to the axis of rotation of the shaft. In this position, the drummers 5 of the working pair, fixed on the branches 6 and 7, are held at the required distance from each other in the circumferential direction by the elastic elements 8 located between the branches 6 and 7 of the rods 2. In the process of moving from top to bottom of the untwisted drummers 5, an impact occurs on the ice on the hard surface of the road or pavement, the first of the working pair closest to the ice in the direction rotation of the shaft, the striker 5, fixed on one of the branches, for example, 6, thrust 2. When striking the ice, the first striker stops instantly in the circumferential direction, i.e. its circumferential speed becomes equal to zero, while the second drummer 5 from the working pair, located on the second branch 7 of the thrust 2, connected by a common hinge 3 with the first branch 6, continues to move in the circumferential direction at the same speed, turning around the common hinge 3, as a result which approaches the first, stopped striker and inflicts an additional blow on him with the same or greater force as the first striker on the ice. When this elastic element 8, located between the branches 6 and 7 of the thrust 2, is compressed. Moreover, the time between the main and additional strikes is very small. This additional impact force is transferred to the ice through the first striker in contact with the ice. As a result of organizing such a joint action of the strikers of the working pair, in the form of a sequential application of the main and additional strikes with a very short time interval between them, so that at the moment of the additional strike by the second striker, the first striker is still in contact with the ice, the following effects arise. The kinetic energy of the two impactors of the working pair is summed up, turning into the work of destruction, which, accordingly, also increases, due to the summation of the forces from the main and additional impacts, the magnitude of the destructive force applied to the ice increases and the possible lack of force is compensated to the value at which the ice collapses, the rebound of the impactor in the direction opposite to the direction of impact is prevented under the action of the elastic forces of deformed ice after the first main impact, the restoration of its shape by ice and the disappearance of the deformations and internal stresses of ice created by the first main impact are prevented, the effect of the first impact of the impactor on the ice is preserved and develops, grows the magnitude of shock compression deformations and internal stresses that have arisen in the ice, a zone of increased, Compared with a single impact, stress, up to the value at which the ice is destroyed, the impact time of the strikers on the ice increases, on which the efficiency of its destruction depends, as a solid brittle body, the completeness of the implementation of the impact energy increases, the efficiency of the combined impact increases. After the application of the main and additional blows by one working pair of strikers and the destruction of ice, with further rotation of the shaft 1, each rod 2 rotates around the hinge 3, if the rod is solid, or rotates with a bend around the hinges 3 and 4, if the rod is composite, and together with the drummers 5 on branches 6 and 7 passes in the gap between the shaft 1 and the hard surface of the road or sidewalk. In this case, the elastic element 8, due to the forces of its own elasticity, expands and separates the branches 6 and 7 of the thrust 2, moving the drummers 5 fixed on these branches from each other to the initial distance. With further rotation of the shaft 1, the next working pair of drummers against the direction of rotation comes into operation, the work of which is carried out similarly to the previous one.
Кроме того, для увеличения силы ударного воздействия и контактного давления на лед за счет увеличения массы ударника, например, при увеличении толщины и прочности льда, можно свести друг к другу ветви 6 и 7 тяг 2, сблизив закрепленные на них ударники 5 рабочих пар до их контакта друг с другом, сжав при этом упругие элементы 8, и закрепить их в таком состоянии любым известным способом. В этом случае при работе рабочего органа масса ударника при воздействии на лед увеличится и будет равна сумме масс ударников рабочей пары. Это увеличит кинетическую энергию удара, т.е. работу разрушения, разрушающую силу, приложенную ко льду, величину деформаций и внутренних напряжений льда, что будет способствовать разрушению льда с увеличенной толщиной или прочностью. При этом для увеличения массы ударников не потребуется замена ударников на ударники большей массы, т.е. выполнение разборочно -сборочных операций, что снижает трудоемкость регулировочных работ, затраты времени на них и не требует наличия комплектов ударников разной массы. Предлагаемый рабочий орган за счет применения выполненных V- образными тяг, на каждой ветви которых закреплены ударники, образующие рабочие пары, позволит увеличить кинетическую энергию и силу ударного воздействия на лед до величины, достаточной для разрушения льда, устранить эффект отбрасывания ударника и увеличить время воздействия ударников на лед, сохранить и увеличить деформации и внутренние напряжения у льда в месте удара, увеличить полезность работы каждого ударника, повысить вероятность разрушения льда, а также, при необходимости, увеличивать массу ударника при снижении трудоемкости и затрат времени на выполнение этой работы. Рабочий орган с большой вероятностью сможет разрушить лед в точке удара синергетическим воздействием рабочей пары ударников, а также сможет разрушать лед значительной толщины или прочности. Таким образом, применение предложенного рабочего органа улучшит и облегчит процесс и повысит эффективность разрушения льда и качество очистки ото льда дорог и тротуаров. In addition, to increase the impact force and contact pressure on the ice by increasing the mass of the impactor, for example, with an increase in the thickness and strength of the ice, it is possible to bring the branches 6 and 7 of the rods 2 to each other, bringing the impactors 5 of the working pairs fixed to them closer to their contact with each other, while compressing the elastic elements 8, and fix them in this state by any known method. In this case, during the operation of the working body, the mass of the impactor when exposed to ice will increase and will be equal to the sum of the masses of the impactors of the working pair. This will increase the kinetic energy of the impact, i.e. the work of destruction, the breaking force applied to the ice, the magnitude of deformations and internal stresses of ice, which will contribute to the destruction of ice with increased thickness or strength. At the same time, in order to increase the mass of strikers, it will not be necessary to replace the strikers with strikers of a larger mass, i.e. dismantling and assembly operations, which reduces the complexity of adjustment work, the time spent on them and does not require sets of drummers of different weights. The proposed working body due to the use of V-shaped rods, on each branch of which the strikers are fixed, forming working pairs, will increase the kinetic energy and impact force on the ice to a value sufficient to break the ice, eliminate the effect of the impactor's rejection and increase the time of impact of the impactors on the ice, maintain and increase the deformations and internal stresses of the ice at the point of impact, increase the usefulness of each impactor, increase the probability of ice destruction, and, if necessary, increase the mass of the impactor while reducing labor intensity and time spent on this work. The working body with a high probability will be able to break the ice at the point of impact by the synergistic effect of the working pair of strikers, and will also be able to break ice of considerable thickness or strength. Thus, the use of the proposed working body will improve and facilitate the process and increase the efficiency of ice destruction and the quality of road and sidewalk deicing.

Claims

ФОРМУЛА FORMULA
Рабочий орган льдоскалывающей машины, содержащий горизонтально расположенный приводной вал, установленные вдоль него ударники, связанные с валом при помощи гибких в плоскости вращения тяг, отличающийся тем, что каждая тяга целиком или ее часть выполнена V- образной и состоящей из двух ветвей, соединенных общим шарниром, ветви могут перемещаться друг относительно друга путем поворота вокруг общего шарнира, между ветвями установлен упругий элемент, а ударники, закрепленные на концах ветвей, противоположных общему шарниру, образуют рабочую пару. The working body of the ice breaking machine, containing a horizontally located drive shaft, drummers installed along it, connected to the shaft by means of rods flexible in the plane of rotation, characterized in that each rod in whole or in part is made V-shaped and consists of two branches connected by a common hinge , the branches can move relative to each other by turning around a common hinge, an elastic element is installed between the branches, and the drummers fixed at the ends of the branches opposite the common hinge form a working pair.
PCT/KZ2022/000006 2022-01-14 2022-07-03 Working member of an ice breaking machine WO2023136714A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KZ20220011 2022-01-14
KZ2022/0011.1 2022-01-14

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2023136714A1 true WO2023136714A1 (en) 2023-07-20

Family

ID=87279525

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KZ2022/000006 WO2023136714A1 (en) 2022-01-14 2022-07-03 Working member of an ice breaking machine

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2023136714A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2814157C1 (en) * 2023-08-31 2024-02-26 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина" Combined implement for soil tillage

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2911737A (en) * 1954-01-12 1959-11-10 P Von Arx & Co A G Street-cleaning machine
CN203174549U (en) * 2012-11-09 2013-09-04 郭宏斌 Rotary digging shovel with excellent capability of icebreaking
CN204151735U (en) * 2014-03-21 2015-02-11 周跃发 Turn hammer ice breaker
CN205776056U (en) * 2016-05-19 2016-12-07 哈尔滨市农业科学院 Ice-snow on pavement rotation milling crushes assembled cutter head
CN206873387U (en) * 2017-06-20 2018-01-12 王洪君 A kind of flexibly clear ice and snow part of swing type

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2911737A (en) * 1954-01-12 1959-11-10 P Von Arx & Co A G Street-cleaning machine
CN203174549U (en) * 2012-11-09 2013-09-04 郭宏斌 Rotary digging shovel with excellent capability of icebreaking
CN204151735U (en) * 2014-03-21 2015-02-11 周跃发 Turn hammer ice breaker
CN205776056U (en) * 2016-05-19 2016-12-07 哈尔滨市农业科学院 Ice-snow on pavement rotation milling crushes assembled cutter head
CN206873387U (en) * 2017-06-20 2018-01-12 王洪君 A kind of flexibly clear ice and snow part of swing type

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2814157C1 (en) * 2023-08-31 2024-02-26 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина" Combined implement for soil tillage

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2611695C (en) Forged hammermill hammer
US7819352B2 (en) Hammer
US5172869A (en) Jaw crusher
WO2023136714A1 (en) Working member of an ice breaking machine
US20210140259A1 (en) Jarring device and method
RU2650553C1 (en) Pavement surface treatment device
KR101799794B1 (en) Composite Wedge shaped Rock splitting device and Splitting Method Using the Same
JP2666177B2 (en) Solid crusher
US2279922A (en) Cleaning device
RU2606280C2 (en) Device for destruction and removal of ice formations
KR20020028815A (en) Breaking apparatus and tool
JP2006505728A (en) Improved device
CN114798052B (en) Double-vibration-exciter vibration self-synchronization crusher
RU2530916C1 (en) Device for processing of surface of road pavings
Koya Palm nut cracking under repeated impact load
US6983674B1 (en) Device and method for delivering an impact
RU50550U1 (en) ICE-CLEANING WORKING BODY
RU2463407C1 (en) Device to damage snow and ice formations on road surfaces
RU2022080C1 (en) Working member for breaking ice layer on roads and sidewalks
SU681145A1 (en) Working implement of ice chipping machine
RU2151241C1 (en) Device for impact breaking of elastofriable materials
RU2230152C1 (en) Device for ice breaking
SU894043A1 (en) Device for breaking ice on road paving
SU1765275A1 (en) Pavement deicing working head
EA036114B1 (en) Snow and ice removal system for roads and sidewalks

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 22920855

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1