КАБИНА ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 1995 года по МПК B60H1/00 B62D33/06 

Изобретение относится к транспортному машиностроению и может быть использовано на тракторах и самоходных сельскохозяйственных машинах для нормализации теплового режима на рабочих местах оператора, работающих в жарких климатических условиях.

Известна кабина транспортного средства (Авт.св. N 1530496, кл. В 60 Н 1/00), в которой задняя стенка снабжена силовым поясом, состоящим из поперечной и вертикальной балок, установленных с возможностью их перемещения в горизонтальной плоскости с целью получения дополнительного пространства. В задней стенке установлен дополнительный фильтр, который соединен с воздуховодом.

К недостаткам можно отнести следующее.

Из-за прямоугольной формы кабины невозможно получить равномерное ее обдувание и охлаждение наружной поверхности, что приводит к повышенной температуре внутри кабины.

Из-за высокой теплопроводности материала стенок кабина будет все время нагреваться снаружи солнцем, повышая теплоприток, что, как следствие, приведет к перегреву воздуха внутри кабины.

Наличие большого количества окон повышает теплоприток, поступающий в кабину, что приводит к повышению температутры, ухудшая условия труда оператора.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой кабине является кабина транспортного средства (Авт.св. N 1632803, кл. В 62 D 33/00), в которой имеются передняя и задняя панели и боковые стенки, а также двойное основание. Одна из поверхностей двойного основания с внутренней стороны снабжена радиально расположенными ребрами. При работе тракторного агрегата в теплый период года солнечные лучи, походя через остекленные панели, попадают на поверхность пола, что приводит к его нагреву. Наличие ребер обеспечивает интенсивную теплоотдачу от пола к воздуху. Радиальное расположение ребер обеспечивает независимость теплооттока от пола как от направления ветра, так и от направления движения агрегата, т.к. встречный поток воздуха, возникающий при движении агрегата и ветра любого направления проходит между ребрами, охлаждая и удаляя от них избыток тепла. Таким образом, уменьшается теплоприток в кабину от пола.

Это устройство тоже не лишено недостатков.

Так как металлические стенки кабины обладают большой теплопроводностью, то в кабину будут все время поступать дополнительные тепловые потоки, связанные с ее внешним нагревом, что приведет к повышению температуры внутреннего пространства кабины, особенно в дневное время суток при наличии палящего солнца.

Отсутствие дополнительного охлаждения кабины снаружи приводит к ухудшению условий труда оператора, т.к. ввиду большого теплопритока в кабине будет нестерпимо жарко, особенно в дневные часы, когда нещадно палит солнце.

Наличие большого количества застекленных оконных проемов приведет также к перегреву внутреннего пространства кабины, так как через окна беспрепятственно проникают солнечные лучи, приводящие к нагреву внутреннего пространства кабины, ухудшая условия труда оператора.

Кроме того, отсутствие звукоизоляции в устройстве также приводит к ухудшению условий труда из-за высокого уровня шума.

Целью изобретения является улучшение условий труда за счет снижения уровня шума путем повышения звукоизоляции, а также эффективности терморегулирования воздуха в кабине путем снижения температуры наружной поверхности ее корпуса.

Указанная цель достигается тем, что корпус кабины выполнен обтекаемой формы (например, сферической, в виде шара), на наружной поверхности которого предусмотрено покрытие из пористого материала с большой теплоизоляционной способностью (например, керамзита, склеенного либо эпоксидным клеем, либо цементом на металлической арматуре), в верхней части которого размещено вентиляционное отверстие в виде люка, снабженного подвижной крышкой, на внешней поверхности которой размещен разбрызгиватель воды, например, типа автомобильного омывателя лобового стекла.

Таким образом, в предлагаемом устройстве внешняя поверхность корпуса кабины покрыта пористым материалом (например, керамзитом). Пористый материал склеивается эпоксидным клеем или высококачественным цементом на металлической арматуре, что повышает теплоизоляцию кабины и ее звукоизоляцию. Выполнение корпуса кабины обтекаемой формы (например, сферической), повышает теплоотдачу и снижает температуру внутреннего пространства кабины. Поверхность остекления корпуса кабины значительно сокращена, а окна предусмотрены только там, где необходимо осуществить наблюдения за технологическим процессом, что приводит к снижению температуры внутри кабины. За счет того, что в верхней части корпуса кабины размещено вентиляционное отверстие в виде люка, снабженного подвижной крышкой, на внешней поверхности которой размещен разбрызгиватель воды (например, типа автомобильного омывателя лобового стекла), осуществляется разбрызгивание воды по наружной поверхности корпуса кабины. Это приводит к снижению температуры внешней поверхности корпуса кабины, что, как следствие, приводит к снижению температуры ее внутреннего пространства. Покрытие наружной поверхности кабины пористым материалом (например, керамзитом) приведет также к повышению звукоизоляции и снижению уровня шума внутри кабины.

Таким образом, применяя корпус кабины в виде сферы, наружная поверхность которой покрыта материалом с большой теплоизоляционной способностью, т. е. обладающим определенной тепловой (температурной) инерцией, в верхней части которой предусмотрен люк с подвижной крышкой, будет обеспечена естественная вентиляция воздуха в кабине, а размещение на подвижной крышке водоразбрызгивающего устройства, включающегося при превышении температуры внутри кабины выше заданной, дает возможность улучшить условия труда не только за счет снижения температуры внутреннего пространства кабины, но и за счет снижения уровня шума.

Предлагаемое устройство является новым, отличается неочевидностью, так как имеет изобретательский уровень, обладает существенными отличиями, дает экономический эффект, а также имеет промышленную применимость. Предлагаемое устройство не известно до настоящего времени как в нашей стране, так и за ее пределами.

На чертеже представлено устройство, общий вид.

Предлагаемая конструкция термозащитной кабины состоит из монолитного корпуса 1, выполненного обтекаемой формы (например, сферической в виде шара), на наружной поверхности которого предусмотрено покрытие из пористого материала с большой теплоизоляционной способностью (например, керамзита, склеенного либо эпоксидным клеем, либо цементом на металлической арматуре). В устройстве предусмотрено лобовое окно 2 и задние окна 3. Внутри кабины размещено кресло водителя (оператора) 4. В верхней части корпуса кабины 1 размещено вентиляционное отверстие в виде люка, снабженного подвижной крышкой 5, в центре которой с внешней стороны размещен разбрызгиватель 6 воды (например, типа автомобильного омывателя лобового стекла), соединенный с автоматической системой, состоящей из водяного бака 7, насоса 8, трубки 9, электромотора 10, блока автоматического управления 11 и термодатчика (например, термопары) 12, предназначенного для измерения температуры внутри корпуса кабины транспортного средства.

Работает устройство следующим образом.

Ранним утром начинается работа в поле. А в виду того, что масса корпуса кабины 1 имеет теплоизоляцию (например, из керамзита) и теплоинерционность (плавное изменение температуры вследствие низкой теплопроводности), то до самого обеденного перерыва оператор не будет испытывать дискомфорта (не будет нагреваться его тело), потому что обеспечивается естественная вентиляция через предусмотренный в верхней части кабины 1 люк, под подвижной крышкой 5 которого устанавливаются горизонтальные потоки воздуха. Наличие этих потоков исключает сквозняки, которые, как правило, всегда присутствуют при открытых дверях (например, в прототипе). Затем во второй половине рабочего дня (например, во время обеденного перерыва), если кабина находилась не в тени, а на солнце и нагревалась, то при достижении определенной температуры ее корпуса 1 (с учетом его теплоинерционности), которая измерялась термодатчиком 12, происходит включение посредством блока 11 управления электродвигателя 10, приводящего насос 8 в работу, и сразу же из бачка 7 по трубке 9 поступает вода в разбрызгиватель 6, которая смачивает в заданном количестве внешние поверхности корпуса кабины 1, за счет пористости покрытия которой происходит ее накопление. Накопленная в порах корпуса 1 вода испаряется и охлаждает поверхность кабины. За рабочую смену может быть не более 3-4 включений системы водяного охлаждения при толщине стенок 25-30 мм. С увеличением толщины стенок количество включений сокращается.

Таким образом, при охлаждении корпуса кабины 1 с покрытием из элементов малой плотности (керамзита) первую половину рабочего дня можно будет работать в нормальном температурном режиме. После того, как под действием солнечных лучей корпус кабины 1 начнет нагреваться, сразу же включается в автоматическом заданном режиме разбрызгиватель воды 6, увлажняющий внешнюю пористую поверхность корпуса кабины 1. При испарении воды с поверхности корпуса кабины 1, покрытой пористым материалом, происходит отбор тепла, в результате чего поверхность корпуса кабины 1 охлаждается. Это происходит со скоростью, связанной с температурной инерцией кабины 1, которая изменяется пропорционально ее массе.

Наличие пористого покрытия повышает звукоизоляцию, что, как следствие, снижает уровень шума внутри кабины 1. Снижение уровня шума и температуры внутреннего пространства кабины приводит к улучшению условий труда оператора.

Использование: в транспортном машиностроении и может быть применено на тракторах и самоходных сельскохозяйственных машинах для нормализации теплового режима на рабочих местах оператора, эксплуатируемых в жарких климатических условиях. Сущность изобретения: корпус кабины выполнен обтекаемой формы (например, сферической) на наружной поверхности которого предусмотрено покрытие из пористого материала с большой теплоизоляционной способностью (например, керамзита, склеенного либо эпоксидным клеем, либо цементом на металлической арматуре), в верхней части которого размещено вентиляционное отверстие в виде люка, снабженного подвижной крышкой, на внешней поверхности которой размещен разбрызгиватель воды. 1 ил.

КАБИНА ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, содержащая корпус с оконными проемами, люком для забора атмосферного воздуха и теплоизолирующим покрытием и сиденье для водителя, отличающаяся тем, что корпус выполнен обтекаемой сферической формы, покрытие корпуса - из пористого материала типа керамзита, соединенного эпоксидным клеем или цементом на металлической арматуре и размещенного на всей наружной поверхности корпуса, а люк размещен в верхней части корпуса и снабжен подвижной крышкой, на внешней поверхности которой установлен разбрызгиватель воды в виде автомобильного омывателя лобового стекла, система управления которого связана с измерителем температуры в корпусе кабины транспортного средства для смачивания керамзита при превышении температурой в корпусе заданного значения.