ПОДМЕТАЛЬНАЯ МАШИНА Российский патент 1995 года по МПК E01H1/04 

Изобретение относится к области подметальных машин для очистки от снега автомобильных дорог и тротуаров.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Подметальная машина работает следующим образом.

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.

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.

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.

Использование: для очистки от снега автомобильных дорог и тротуаров. Сущность изобретения: подметальная машина содержит базовое шасси 1, щетку 6, смонтированную на раме 3 перпендикулярно продольной оси базового шасси, и отражатели 9 ворса щетки, смонтированные на раме 3 под углом β в горизонтальной плоскости к оси вращения щетки 6. Концы отражателей 9 расположены внутри окружности вращения ворса и смонтированы на раме 3 при помощи рычагов 10, которые соединены с нижними концами кронштейна 12 рамы посредством цилиндрических шарниров 11. Верхние концы кронштейнов 12 соединены с рамой 3 при помощи шарниров 13 и подпружинены относительно рамы 3. За счет изменения угла a установки отражателей 9 в вертикальной плоскости происходят фазовый сдвиг момента потери контакта ворса с отражателями 9 по углу поворота щетки 6 и изменение направления отбрасывания щеткой фрагментов снега относительно продольной оси машины. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. ПОДМЕТАЛЬНАЯ МАШИНА, содержащая базовое шасси, связанную с приводным валом цилиндрическую щетку, смонтированную на раме перпендикулярно продольной оси базового шасси, и отражатели ворса щетки с расположенными внутри окружности вращения ворса концами, смонтированные на раме под углом к оси вращения щетки с возможностью поворота в плоскости, перпендикулярной указанной оси вращения, отличающаяся тем, что отражатели смонтированы на раме при помощи рычагов, соединенных с кронштейнами рамы посредством расположенных по бокам щетки цилиндрических шарниров с размещением упомянутых концов отражателей вдоль оси поворота цилиндрических шарниров. 2. Машина по п.1, отличающаяся тем, что цилиндрическими шарнирами рычаги, которыми крепятся на раме отражатели, соединены с нижними концами кронштейнов, верхние концы которых соединены с рамой при помощи шарниров и подпружинены относительно последней.