УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ОТ СНЕГА И ЛЬДА Российский патент 2009 года по МПК E01H5/10 E01C11/26 

Изобретение относится к уборочной технике и может быть преимущественно использовано для очистки от наледи и снега головных частей ракетоносителей.

Известна складная лопата, снабженная заостренным наконечником в виде лома [1]. Ее можно использовать как для уборки снега, так и для скалывания ледяной корки. Недостаток известного устройства заключается в низкой производительности труда. Корме того, при скалывании ледяной корки возможно повреждение очищаемой поверхности.

Известно устройство очистки от наледи и спрессованного снега [2], состоящее из рамы, шнека со спиралями правого и левого направления, двух скребков, опорных спаренных колес, трансмиссии привода рабочих органов, гидроцилиндров опускания, подъема и ротора. Ротор состоит из вала, на котором установлены на шпонках с определенным шагом дисковые пилы. Пилы разделены между собой молотками с прикрепленными к ним пластинами с заостренной кромкой, шарнирно установленными на осях, проходящих через дисковые пилы. С торцов на вал установлены на подшипниках скольжения опорные зубчатые колеса, наружный диаметр которых больше наружного диаметра дисковых пил и молотков с пластинами с заостренными кромками. Недостаток известного устройства заключается в опасности повреждения очищаемой поверхности.

Известна газоструйная машина [3], в которой для очистки дорожного покрытия используется выхлопная струя турбореактивного двигателя. Недостаток известного технического решения заключается в большом расходе авиационного горючего. Кроме того, газоструйную машину можно применять только для очистки поверхностей, обладающих высокой термостойкостью.

Известно устройство для очистки стрелки [4], содержащее две снабженные щетками транспортерные ленты, которые размещены в соответствующих пространствах между рамным рельсом и прилегающим к нему остряком. Транспортерные ленты кинематически связаны с механизмом перевода стрелки, что позволяет очищать стрелки от снега, песка и грязи в процессе каждого перевода стрелки. Недостатки известного технического решения заключается в узкой области применения и в том, что редко переключаемая стрелка будет плохо очищаться от снега, песка и грязи.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному устройству является настил для предотвращения и удаления снежно-ледяных образований [5], содержащий снабженные греющим кабелем прямоугольные в плане пластины, установленные на дорожное основание продольными и/или поперечными рядами. На верхней поверхности каждой пластины вдоль ее центральной продольной оси выполнена канавка, в которой уложен греющий кабель и сверху него заглушка, на противоположных концевых участках канавки выполнены сквозные отверстия, а края пластины отогнуты вниз в виде продольных и поперечных отбортовок, причем в поперечных отбортовках в зонах пересечения их с канавкой и в продольных отбортовках в зоне примыкания их к противолежащим углам пластины образованы пазы. Греющий кабель в данном случае является нагревателем, а пластина, внутри которой размещен греющий кабель, является теплообменником. Недостаток известного технического решения заключается в низких потребительских свойствах: необходимы большие затраты энергии для расплавления снега и льда, а пластины, внутри которых находятся греющие кабели, обладают большой тепловой инерцией, снижающей быстродействие настила.

Задачей изобретения является повышение потребительских свойств за счет снижения энергозатрат и повышения быстродействия.

Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что в известное устройство, содержащее нагреватель, теплообменник, внесены следующие усовершенствования: оно дополнительно содержит компрессор, три шланга, теплообменник содержит выполненную из эластичного растягивающегося воздухонепроницаемого материала подушку в форме конуса, выход компрессора соединен с входом первого шланга, выход первого шланга соединен с входом нагревателя, выход нагревателя соединен с входом второго шланга, выход второго шланга соединен с входом подушки, выход подушки соединен с входом третьего шланга, третий шланг снабжен вентилем, а компрессор выполнен реверсивным.

Сравним заявленное устройство с прототипом. Если содержащий пластины настил (прототип) расположен горизонтально, то для очистки его поверхности от снега и льда необходимо их расплавить, на это требуется большое количество энергии. Если настил расположен наклонно, то для его очистки от снега и льда достаточно расплавить прилегающий к поверхности пластин слой снега и льда, после чего он под действием собственного веса соскользнет вниз. Однако в прототипе отсутствует увеличение поверхности пластины, а в заявленном устройстве за счет подачи воздуха в подушку увеличивается площадь ее внешней части, что приводит к раскалыванию на куски снежного покрова и льда, в результате чего их сцепление с внешней частью подушки существенно снижается, что приводит к ускорению процесса соскальзывания вниз кусков снежного покрова и льда. Это снижает затраты энергии, необходимые для очистки поверхности от снега и льда. Тепловая инерция пластины, внутри которой размещен греющий кабель, выше, чем тепловая инерция подушки, поэтому заявленное устройство обладает более высоким быстродействием, чем прототип. Снижение энергозатрат и повышение быстродействия приводит к повышению потребительских свойств заявленного технического решения по сравнению с прототипом.

Сущность изобретения поясняется описанием примера конкретного выполнения и прилагаемым чертежом, на котором приведена схема заявленного устройства.

Устройство для очистки от снега и льда содержит нагреватель 1, теплообменник, компрессор 2, три шланга 3, 4 и 5, теплообменник содержит выполненную из эластичного растягивающегося воздухонепроницаемого материала подушку в форме конуса, выход компрессора 2 соединен с входом первого шланга 3, выход первого шланга 3 соединен с входом нагревателя 1, выход нагревателя 1 соединен с входом второго шланга 4, выход второго шланга 4 соединен с входом подушки, выход подушки соединен с входом третьего шланга 5, третий шланг 5 снабжен вентилем 6, а компрессор 2 выполнен реверсивным. Подушка, выполненная в форме конуса, содержит внутреннюю часть 7 и внешнюю часть 8. На чертеже позицией 9 обозначена головная часть ракетоносителя. Стартовые ускорители и другое оборудование ракетоносителя могут быть защищены от ударов кусков льда и снега, например, с помощью брезентового тента, выполненного в виде надетой на корпус ракетоносителя юбки, расширяющейся в направлении сверху вниз.

Устройство для очистки от снега и льда работает следующим образом. После получения метеорологического прогноза, предсказывающего снегопад и (или) образование наледи, на головную часть 9 ракетоносителя надевается подушка в форме конуса, например, с помощью подъемного крана или вертолета. При образовании наледи и (или) снежного покрова, включают компрессор 2 и нагреватель 1. Нагретый воздух поступает в подушку. Если вентиль 6 полностью открыт, то компрессор 2 работает в прямоточном режиме, при этом нагретый воздух поступает в подушку и нагревает образовавшийся на внешней части 8 подушки снег и лед, в результате чего они плавятся, а образовавшаяся вода стекает вниз на стартовый стол. Если вентиль 6 открыт не полностью, а частично, то подушка раздувается, площадь ее внешней части 8 увеличивается, что приводит к раскалыванию на куски снежного покрова и льда, сцепление между этими кусками и внешней частью 8 подушки снижается, в результате чего куски снежного покрова и льда под действием силы тяжести скользят вниз по внешней части 8 подушки, после чего падают на стартовый стол. Нагрев внешней части 8 подушки ускоряет и облегчает процесс очистки. Если же вентиль 6 закрыт, то компрессор 2 работает в реверсивном режиме, то есть вначале накачивает нагретый воздух в подушку, затем откачивает его из подушки, после чего процесс повторяется в течение необходимого времени. При поступлении нагретого воздуха в подушку она раздувается, площадь ее внешней части 8 увеличивается, снежный покров и лед раскалывается на куски, сцепление между этими кусками и внешней частью 8 подушки снижается, в результате чего куски снежного покрова и льда под действием силы тяжести скользят вниз по внешней части 8 подушки, после чего падают на стартовый стол. Нагрев внешней части 8 подушки ускоряет и облегчает процесс очистки. Выбор одного из описанных режимов работы устройства для очистки от снега и льда или их чередование определяется сложившейся метеообстановкой и соотношением между количеством снега и количеством льда. После завершения процесса очистки нагреватель 1 и компрессор 2 выключают и открывают вентиль 6 (если он был закрыт). Воздух из подушки выходит, и она принимает исходное положение. Перед пуском или при наступлении соответствующей погоды (исключающей снегопад и (или) образование наледи) подушку снимают с головной части 9 ракетоносителя, например, подъемным краном или вертолетом.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. Жирехин В.И., Курзенков А.Я., Липсман Д.Л. и др. Лопата складная. Заявка №2000124790 на патент РФ на изобретение, приор. 29.09.2000, публ. 27.08.2002, МПК7 А01В 1/02, А01В 1/20.

2. Устройство очистки от наледи и спрессованного снега. Патент РФ №2291245 на изобретение, приор. 08.08.2005, публ. 10.01.2007, МПК Е01Н 5/12 (2006.01).

3. Брыгин Б.А., Ромашенко В.А. Газоструйная машина для очистки от снежно-ледяных образований на базе лесовозного тягача. Патент РФ №2288316 на изобретение, приор. 31.05.2005, публ. 27.11.2006, МПК Е01Н 5/10 (2006.01).

4. Цыбуля Н.А., Минаков Е.Ю. Устройство для очистки стрелки. Патент РФ на изобретение №2265100, приор. 20.06.2004, публ. 27.11.2005, МПК7 Е01В 19/00, Е01В 7/00.

5. Журавский С.А. Настил для предотвращения и удаления снежно-ледяных образований. Патент РФ №2296832, приор. 22.07.2005, публ. 10.04.2007, МПК Е01С 11/26 (2006.01).

Изобретение предназначено для защиты головных частей ракетоносителей от неблагоприятных метеоусловий. Устройство содержит нагреватель, теплообменник, а также дополнительно компрессор и три шланга. Теплообменник содержит выполненную из эластичного растягивающегося воздухонепроницаемого материала подушку в форме конуса. Выход компрессора соединен с входом первого шланга, выход первого шланга соединен с входом нагревателя, выход нагревателя соединен с входом второго шланга, соединен с входом подушки, выход подушки соединен с входом третьего шланга, третий шланг снабжен вентилем, а компрессор выполнен реверсивным. Достигается снижение сцепления между внешней частью подушки и снегом и льдом и раскалывание снежного покрова и льда на куски. 1 ил.

Устройство для очистки от снега и льда, содержащее нагреватель, теплообменник, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит компрессор, три шланга, теплообменник содержит выполненную из эластичного растягивающегося воздухонепроницаемого материала подушку в форме конуса, выход компрессора соединен с входом первого шланга, выход первого шланга соединен с входом нагревателя, выход нагревателя соединен с входом второго шланга, выход второго шланга соединен с входом подушки, выход подушки соединен с входом третьего шланга, третий шланг снабжен вентилем, а компрессор выполнен реверсивным.