УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗРУШЕНИЯ ЗАТОРА Российский патент 2005 года по МПК E02B15/02 

Изобретение относится к ледотехнике, в частности к проведению работ по разрушению заторов на участках рек.

Уровень техники известен из решения, заключающегося в проведении подрыва ледяного покрова (1. В.В.Богородский, В.П.Гаврило, О.А.Недошивин. Разрушение льда. Методы, технические средства. Л.: Гидрометеоиздат. 1983 г. 232 с.).

Недостатком решения является огромный вред, приносимый взрывами рыбному хозяйству, и его низкая эффективность [1].

Сущность изобретения заключается в повышении эффективности разрушения затора на данном участке реки.

Технический результат, получаемый при осуществлении изобретения, состоит в предотвращении разрушительных наводнений в районах затора.

Существенные признаки, характеризующие изобретение.

Ограничительные: устройство для разрушения затора. Отличительные: устройство состоит из трактора, в носовой части которого на телескопических штангах устанавливают бульдозер, нижнюю кромку которого выполняют в форме, обеспечивающей самоврезание бульдозера в лед от его собственного веса и при выдвижении штанг или движении трактора вперед и самовыход изо льда при втягивании штанг, движении трактора назад или подвижках заторошенных ледяных полей вниз по течению реки, при этом телескопические штанги закрепляют на тракторе при помощи шаровых шарниров, а на бульдозере - при помощи цилиндрических шарниров и приводят их в движение в горизонтальной и вертикальной плоскостях гидроцилиндрами, дополнительно на бульдозере устанавливают герметичную емкость, обеспечивающую ему положительную плавучесть.

Общеизвестно, что при весеннем ледоходе в узкостях, на крутых поворотах руслов рек и перед гидротехническими сооружениями вероятность заторообразований довольно высока, при этом за нижней по течению реки кромкой затора, как правило, образуются чистые ото льда участки воды. Последнее обстоятельство и позволяет эффективно использовать предлагаемое устройство.

На фиг.1 показано предлагаемое устройство в плане; на фиг.2 – разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 – узел I на фиг.2; на фиг.4 – вид В на фиг.3.

В район возникшего затора 1 на реке 2 ближе к его нижней кромке 3 доставляют устройство для разрушения затора. Устройство состоит из трактора 4, в носовой части которого предварительно устанавливают телескопические штанги 5, 6. Штанги 5 и 6 закрепляют на тракторе 4 при помощи шаровых шарниров 7. На концах штанг 5 посредством цилиндрических шарниров 8 устанавливают бульдозер 9. Штанги 5 и 6 приводят в движение гидроцилиндрами 10, при этом штанги 5 обеспечивают перемещение бульдозера 9 в горизонтальной, а штанги 6 - в вертикальной плоскостях. Для обеспечения последнего штанги 6 крепят к штангам 5 при помощи шаровых шарниров 11, установленных на гидроцилиндрах штанг 5. Для обеспечения самоврезания бульдозера 9 в лед от его собственного веса при его движении вперед его нижней кромке придают соответствующую форму, например выполняют в виде резцов 12, имеющих соответствующую кривизну и острые нижние концы. Для уменьшения усилий в гидроцилиндрах 10 для поддержания бульдозера 9 на поверхности чистой воды или при проломе льда затора на бульдозере 9 устанавливают герметичную емкость 13, обеспечивающую ему положительную плавучесть.

После доставки вышеописанного устройства в район возникшего и подлежащего разрушению затора 1 штанги 5 втягивают полностью, т.е. максимально приближая бульдозер 9 к трактору 4, а штанги 6 втягивают на величину, достаточную для возвышения бульдозера 9 над верхней поверхностью заторошенного льда. Затем трактор 4 приближают к береговой линии 14 на расстояние L1, при котором нижняя кромка 13 бульдозера 9 при его опускании упрется в береговую кромку 15. После самоврезания резцов 12 в лед от собственного веса бульдозера 9 и выдвижения штанг 6 ходовую часть трактора 4 стопорят и начинают выдвигать штанги 5 на максимальное расстояние L2. Это приведет к дополнительному торошению льда и отрыву от берега берегой кромки затора, образованию участка чистой воды 16, образованию перед бульдозером 9 нагромождений льда 17. При этом цилиндрические шарниры 8 бульдозера 9 исключают его вращение относительно горизонтальной оси, что обеспечивает постоянство толкающего усилия бульдозера. Возникновение свободной кромки затора 18 благодаря появлению участка чистой воды 16, увеличение гидродинамического сопротивления нижней поверхности затора 19 благодаря образованию нагромождений льда 17 и уменьшение площади гидравлического сечения 20 реки 2 (это вызовет увеличение скорости течения под нагромождением льда и, в соответствии с законом Бернулли, уменьшению давления под ним) ослабляют затор, что под действием течения реки со скоростью V приведет к его разрушению. Возникшие подвижки льда приведут к появлению боковой силы F, действующей на бульдозер и вызывающей соответствующий момент, которые будут передаваться на трактор. Для их нейтрализации открывают запирающие клапаны гидроцилиндров 10 (золотники), так как благодаря шаровым шарнирам 7, 11 и цилиндрическим шарнирам 8 подвеска бульдозера 9 получает три степени свободы: перемещение, вращение в горизонтальной плоскости и вращение в вертикальной плоскости. После этого трактор 4 совершает задний ход и, благодаря форме нижней кромки бульдозера 12, герметичной емкости 13 выходит из льда. Если максимального выдвижения штанг 5 на расстояние L2 окажется недостаточным для разрушения затора, то трактор 4 перемещают вперед на расстояние L1, т.е. вплоть до береговой линии, тем самым еще в большей степени ослабляя затор. После разрушения затора 1 устройство приводят в исходное положение, т.е. втягивают штанги 5 и 6. При этом наличие емкости 13 обеспечивает положение бульдозера на плаву, что облегчает этот процесс. Трактор 4 перемещают вверх по течению к сохранившимся участкам затора и повторяют затороразрушающие работы по вышеописанной схеме.

Изобретение относится к ледоразрушающим устройствам и может быть использовано при ликвидации заторов для предотвращения наводнений, возникающих при заторообразованиях на реках. Устройство для разрушения затора состоит из трактора, в носовой части которого на телескопических штангах установлен бульдозер, нижняя кромка которого выполнена в форме, обеспечивающей самоврезание бульдозера в лед от его собственного веса при выдвижении штанг или движении трактора вперед и самовыход изо льда при втягивании штанг, движении трактора назад или подвижках заторошенных ледяных полей вниз по течению реки. Телескопические штанги закреплены на тракторе при помощи шаровых шарниров, а на бульдозере - при помощи цилиндрических шарниров с возможностью приведения их в движение в горизонтальной и вертикальной плоскостях гидроцилиндрами. На бульдозере может быть установлена герметичная емкость, обеспечивающая ему положительную плавучесть. Изобретение обеспечивает высокую эффективность разрушения затора на данном участке реки, т. к. при выдвижении штанг и движении трактора береговая кромка затора отрывается от береговой линии и благодаря течению реки затор разрушается. 2 з. п. ф-лы, 4 ил.

1. Устройство для разрушения затора, отличающееся тем, что оно состоит из трактора, в носовой части которого на телескопических штангах установлен бульдозер, нижняя кромка которого выполнена в форме, обеспечивающей самоврезание бульдозера в лед от его собственного веса при выдвижении штанг или движении трактора вперед и самовыход изо льда при втягивании штанг, движении трактора назад или подвижках заторошенных ледяных полей вниз по течению реки.2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что телескопические штанги закреплены на тракторе при помощи шаровых шарниров, а на бульдозере - при помощи цилиндрических шарниров, с возможностью приведения их в движение в горизонтальной и вертикальной плоскостях гидроцилиндрами.3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что на бульдозере установлена герметичная емкость, обеспечивающая ему положительную плавучесть.