РАБОЧИЙ ОРГАН СНЕГОУБОРОЧНОЙ МАШИНЫ Российский патент 2016 года по МПК E01H5/06 

Изобретение относится к области коммунального хозяйства, конкретно к пассивным рабочим органам снегоуборочных машин для сдвигания снега с городских, предпочтительно, двух- и более полосных в одну сторону автомобильных дорог в транспортном потоке.

Известны рабочие органы снегоуборочных машин на базе автомобилей КАМАЗ, МАЗ, ЗИЛ, например машина дорожная универсальная СДК 454510, на базе тракторов Беларусь, например МТЗ-82. МК.01, на базе грузовых ГАЗелей (RU 2495187, 21.11. 2011 г.).

Эти транспортные средства снабжены навесным оборудованием, включающим пассивный рабочий орган (www.special-machine.ru Снегоуборочная техника и оборудование (обзор), абз. 3. Пассивные и активные рабочие органы. Компания Меркатор) в виде отвала для сдвигания снега и вспомогательное устройство, в уровне техники называемые рама отвала, металлоконструкция, опора (ГОСТ 15840-70, п. 22), а также сцепка, рама для крепления, крепеж, в том числе гидроприводы для подъема и опускания рабочих органов в транспортное и рабочее положения.

Недостатком этого рабочего органа является то, что пассивный отвал шириной захвата (ГОСТ 15840-70, п. 51), больше или равной ширине транспортного средства, сдвигает такой же ширины снег за один проезд снегоуборочной машины, в результате создается вал сдвинутого снега (Рекомендации по технологии уборки проезжей части городских дорог с применением средств комплексной механизации. Зимняя уборка дорожных покрытий, п. 21, АКХ им. Памфилова, Москва, 1989 г.) высотой до 300 мм и более (размер в уровне техники не найден, определен из наблюдений) в зависимости от высоты сдвигаемого снега и при снегоуборке на двух- и более полосных в одну сторону (далее - многополосных) городских дорогах, днем в транспортном потоке такой вал сдвинутого снега создает на смежной правой полосе дороги непреодолимое препятствие для транспортного потока, так как клиренс легковых автомобилей до 175 мм (www.znanieavto.ru, Клиренс автомобилей, сравнительная таблица). Поэтому днем патрульная снегоуборка (Методические рекомендации по защите и очистке автомобильных дорог от снега. ОДМ 218.5.01-2008, раздел 8, п. 6, Росавтодор, Москва) с таким отвалом на многополосных дорогах возможна только групповым способом, при котором 3…4 снегоуборочные машины двигаются «уступом» со скоростью приблизительно 30 км/час и сдвигают снег на обочину со всей ширины дороги за один проезд группы. Но при этом сзади, на освобожденной от снега дороге, образуется медленно движущаяся «пробка» из транспортного потока на несколько кварталов. А во время дневных длительных снегопадов эту «пробку» необходимо организовывать по несколько раз в день.

В результате этого недостатка не может быть выполнено нормативное время уборки снега без применения ПГР (противогололедных реагентов) при однооперационной снегоочистке от момента его выпадения до начала уборки, равное 0,5…1,5 часа (Рекомендации по технологии уборки проезжей части городских дорог с применением средств комплексной механизации, II. Зимняя уборка дорожных покрытий, п. 22, АКХ им. Памфилова, Москва, 1989 г.). В результате превышения этого времени снег колесами транспортного потока уплотняется, сцепляется с поверхностью дороги, превращается в снежный «накат», затем в гололед и дорога приобретает аварийное состояние, что подтверждается ежегодными зимними «пробками» с многочисленными остановками движения транспортного потока. Единственным эффективным выходом из этого состояния является применение ПГР, наносящих огромный и непоправимый вред экологии.

Известен рабочий орган в виде пассивной плоской щетки для сдвигания снега (DE 329338, 1920 г., поз. 52, 53; FR 2969 182, 2012 г., фиг. 2, фиг. 4; roscomprom.ru, Круговая щетка Bobkat, примечание - щетка названа круговой, фактически это плоская щетка с возможностью поворота), в том числе шириной, равной или более ширины транспортного средства.

Недостатком пассивной плоской щетки является то, что она, так же, как и отвал других аналогов, создает за один проезд снегоуборочной машины на смежной правой полосе дороги вал сдвинутого снега высотой до 300 мм и более в зависимости от высоты сдвигаемого снега, поэтому во время дневных снегопадов патрульная снегоуборка возможна только групповым методом «уступом», создавая медленно движущуюся «пробку» на несколько кварталов с такими же соответствующими недостатками и последствиями.

Известно навесное оборудование, включающее рабочие органы в виде двух лопат эстафетного поперечного шагания для сдвигания снега, образующие за один проезд два полотна дороги и три валика защиты из снега, при этом лопаты выполняют функцию активных подвижных в поперечном направлении отвалов, пропускающих сдвинутый снег между собой, справа и слева от себя (см. RU 2491384, 2010 г.).

Недостатком является то, что рабочие органы сдвигают снег шириной, равной ширине двух встречных полос дороги одновременно, что на городских многополосных дорогах в дневное время в транспортном потоке невозможно без остановки движения транспортного потока. При возможном использовании их для сдвигания снега шириной, равной ширине одной полосы городской дороги лопаты сдвигают снег частями влево, вправо и в середину полосы дороги, при этом неизвестно, что потом делать со снегом, сдвинутым влево, на разделительную полосу встречных направлений многополосной дороги. Поэтому для уборки городских многополосных дорог этот способ и машина неприменимы.

Известно навесное оборудование, включающее пассивный рабочий орган, установленное на скалывателе-рыхлителе мод. Д-447 М (www.sdm.str-t.ru, скалыватели-рыхлители уплотненного снега). Рабочий орган выполнен пассивного типа в виде двух гребенчатых ножей шириной захвата 600 мм, установленных перед приводными колесами трактора и расстоянием между ними 500 мм. При движении трактора ножи скалывают часть уплотненного и сцепленного с поверхностью дороги снежного «наката» двумя полосами, пропускают часть между ножами и часть сдвигают в сторону. Оставшуюся часть снежного наката скалывают при последующем втором проезде.

Уменьшение суммарной ширины скалывания позволяет достичь технический результат в виде увеличения соотношения мощности трактора и сопротивления снежного «наката» скалыванию для обеспечения движения трактора.

Выполнение рабочего органа из двух ножей, расположенных перед приводными колесами трактора, позволяет достичь технический результат в виде увеличения сцепления приводных колес с дорогой.

Недостатком этого рабочего органа является невозможность его применения для сдвигания снега без скалывания снежного наката ввиду наличия ножей - гребенок.

Известны пассивные отвалы шириной немного больше, чем ширина колес транспортного средства для сдвигания части снега, установленные перед колесами транспортного средства (см. US 1199075, 1916 г; US 1586786, 1926 г.; US 1262966 - 1918 г.; US 2955367, 1960 г.; US 2722064, 1955 г.; US 4665636, 1987 г.). Технический результат, достигаемый такой конструкцией, заключается в увеличении сцепления колес самого транспортного средства с поверхностью дороги и он полностью достигнут.

Недостатком такой конструкции рабочих органов при возможной снегоуборке городских многополосных дорог является то, что при небольшой ширине рабочих органов, при этом сдвигающих снег в разные стороны дороги или вперед, более 70% ширины полосы снега, равной ширине транспортного средства, остается вне зоны действия отвала, ее не захватывают и пропускают рядом и между отвалами и это не позволяет полностью сдвинуть снег на смежную полосу даже множеством проездов снегоуборочной машины, что в дальнейшем приводит к уплотнению и сцеплению с поверхностью дороги этой части полосы снега колесами транспортного потока, образованию снежного «наката» и гололеда с последующим применением ПГР.

Наиболее близким техническим решением к заявленному изобретению по конструкции рабочего органа и назначению - сдвиганию снега с дороги - является пассивный отвал шириной захвата половина ширины и менее, чем ширина транспортного средства, и смещением отвала в одну сторону (WO 0026475, 2000 г.). Такой отвал используется для сдвигания снега с однополосных дорог, в основном дорог от загородного дома или гаража до магистральных дорог. Техническим результатом от сдвигания части снега путем уменьшения ширины захвата отвала до половины и менее является увеличение соотношения мощности транспортного средства и сопротивления сдвигаемого снега для увеличения проходимости транспортного средства, снижения нагрузки на транспортное средство, так как, уменьшая ширину захвата отвала, уменьшают количество сдвигаемого снега, и для полного сдвигания снега на смежную полосу требуется два или три проезда снегоуборочной машины в зависимости от того, в какую сторону смещен отвал.

Недостатком такого отвала при возможной снегоуборке городских многополосных дорог является то, что 50% или более ширины полосы снега, равной ширине транспортного средства, остается вне действия отвала, ее не захватывают и пропускают нетронутой рядом с отвалом, в результате до следующего проезда снегоуборочной машины эта часть полосы подвергается воздействию колесами транспортного потока, что приводит к уплотнению и сцеплению ее с поверхностью дороги, образованию снежного «наката» и гололеда с последующим применением ПГР.

Вторым недостатком является то, что при большой высоте лежащего снега, например 80…100 мм, отвал захвата шириной даже половина ширины транспортного средства создаст на смежной полосе дороги вал сдвинутого снега высотой даже более 300 мм, что является непреодолимым препятствием для транспортного потока.

Третьим недостатком является то, что из-за смещения отвала в одну сторону, например левую, вдоль правого бордюра дороги не захватывается и остается недоступной рабочему органу полоса снега шириной 50% и более ширины транспортного средства, то есть около 900 мм.

Задача, на решение которой направлено изобретение, заключается в следующем.

Во время обильных и длительных снегопадов пропускная способность городских, в том числе многополосных дорог резко уменьшается, при этом ситуация осложняется днем, во время длительного снегопада и интенсивного движения транспортного потока.

В это время известные из уровня техники и пассивные и активные рабочие органы снегоуборочных машин, в том числе и не относящиеся к аналогам активная цилиндрическая щетка для сметания снега, гребенка или нож для скалывания, фреза для фрезерования, ротор для выбрасывания в сторону и так далее (ГОСТ 15840-70, пп. 3, 7, 8, 9, 10, 32, 35, 36), не могут обеспечить своевременную и качественную снегоуборку днем, так как создают помехи движению транспортного потока, но и, соответственно, транспортный поток создает помехи и не позволяет производить снегоуборку в нормативное время в необходимом объеме.

Также и пассивные рабочие органы для сдвигания снега в виде отвала или плоской щетки шириной захвата, равной или более ширины транспортного средства создают на смежной правой полосе непреодолимый вал сдвинутого снега и ограничивают патрульную снегоуборку только группой «уступом», которая перекрывает движение транспортного потока.

Рабочий орган в виде отвала шириной захвата от половины ширины транспортного средства и менее при уборке снега с многополосных дорог города не захватывает и пропускает 50% и более ширины полосы снега рядом с отвалом до следующего проезда снегоуборочной машины и эта часть прикатывается, уплотняется до снежного «наката» и гололеда, что увеличивает применение ПГР, ухудшает экологию, кроме того, такой рабочий орган может создать вал сдвинутого снега более 300 мм и образовывает недоступную зону у бордюра.

В результате действия перечисленных недостатков известных рабочих органов превышается нормативное временя снегоуборки, что приводит к образованию снежного «наката» и гололеда, применению ПГР.

Перечисленные недостатки рабочих органов могут быть устранены, если конструкция рабочего органа:

- будет учитывать разницу условий снегоуборки с городских многополосных дорог в ночное и дневное время, заключающуюся в наличии днем на дорогах сплошного транспортного потока, движение которого перекрывать нельзя;

- будет иметь максимально возможную ширину захвата, чтобы захватывать, сдвигать, а значит рыхлить максимально возможное количество снега за один проезд снегоуборочной машины для выполнения нормативного времени снегоуборки до образования снежного «наката», гололеда и применения ПГР;

- будет создавать вал снега, который не создает непреодолимое препятствие движению транспортного потока, то есть создает возможность производить патрульную снегоуборку одной снегоуборочной машиной в транспортном потоке.

Технические результаты, которые могут быть достигнуты при решении этой задачи и осуществлении изобретения, заключаются:

- в уменьшении высоты вала сдвинутого снега при ширине захвата рабочего органа, равного ширине транспортного средства;

- в рыхлении большей части или всего снега по ширине захвата рабочего органа.

Указанные технические результаты достигаются тем, что в известном рабочем органе снегоуборочной машины для сдвигания снега с городских дорог в транспортном потоке, содержащем пассивный рабочий орган для сдвигания снега, особенность заключается в том, что пассивный рабочий орган выполнен шириной захвата, равной ширине транспортного средства плюс 400 мм, минус 300 мм с обеих сторон и снабжен проходом или проходами с возможностью пропускания части снега.

При этом рабочий орган выполнен в виде отвала или плоской щетки с одним проходом шириной 10…15% ширины захвата рабочего органа, проход расположен в середине рабочего органа.

При этом рабочий орган выполнен в виде отвала или плоской щетки с двумя проходами шириной 8…10% ширины захвата рабочего органа, проходы расположены равномерно по ширине захвата рабочего органа.

При этом рабочий орган выполнен в виде отвала или плоской щетки с одним проходом, правая часть рабочего органа смещена относительно левой части вперед и параллельно ей на расстоянии 600±50 мм и они выполнены шириной захвата в половину ширины захвата рабочего органа.

При этом рабочий орган выполнен в виде отвала или плоской щетки с двумя проходами, каждая правая часть рабочего органа смещена относительно смежной с ней левой части вперед и параллельно ей на расстояние 400±50 мм, они выполнены шириной захвата в одну треть ширины захвата рабочего органа и сверху соединены между собой.

При этом рабочий орган выполнен в виде отвала или плоской щетки с одним проходом шириной 30…60% ширины захвата рабочего органа, проход расположен с правой стороны в верхней части рабочего органа с возможностью пропускания части снега над рабочим органом.

При этом рабочий орган выполнен в виде отвала или плоской щетки с одним проходом шириной 30…60% ширины захвата рабочего органа, проход расположен с правой стороны в верхней части рабочего органа и образован наклонной линией с возможностью пропускания части снега над рабочим органом.

Существенный признак «…пассивный рабочий орган для сдвигания снега…» выражен в общем виде, охватывающем отвалы и плоские щетки, не оснащенные индивидуальным приводом рабочего движения, которое осуществляется за счет движения транспортного средства. Любая из этих частных форм выполнения пассивного рабочего органа в совокупности со всеми другими существенными признаками рабочего органа обеспечивает получение одних и тех же технических результатов, в том числе «уменьшение высоты вала сдвинутого снега при ширине захвата рабочего органа, равного ширине транспортного средства», так как для того, чтобы уменьшить высоту вала сдвинутого снега, необходимо разделить сдвигаемый снег на несколько валиков путем снабжения рабочего органа проходами для части снега и несущественно, в пассивном отвале или в пассивной плоской щетке эти проходы выполнены, поэтому на фиг. 1…15 и в описании они представлены, как идентичные.

Существенный признак «…шириной захвата, равной ширине транспортного средства плюс 400 мм, минус 300 мм с обеих сторон…» находится в причинно-следственной связи с техническими результатами, в том числе с «уменьшением высоты вала сдвинутого снега при ширине захвата рабочего органа, равного ширине транспортного средства», так как:

- задача заключается в том, чтобы уменьшить высоту вала сдвинутого снега при максимально возможной ширине захвата рабочего органа, то есть равной ширине транспортного средства, поскольку при меньшей ширине захвата, например, в одну треть, непреодолимый вал снега не создается;

- чем больше ширина захвата рабочего органа, тем большее количество снега он сдвинет, раздробит и разрыхлит за один проезд, следовательно, тем выше будет вал сдвинутого снега и меньше времени требуется для сдвигания снега с проезжей части дороги на обочину, но, чтобы сделать вал сдвинутого снега легкопреодолимым, например не более 100 мм, необходимо снабдить рабочий орган проходами, следовательно, существенные признаки «ширина захвата…» и «проходы для части снега…» взаимосвязаны между собой и с уменьшением высоты вала сдвинутого снега; при этом точного определения понятия «легкопреодолимый вал снега» в уровне техники не найдено и под этим понятием представлено движение транспортного средства через вал сдвинутого снега без значительных, до 10…20%, изменений показателей движения: направления движения, скорости движения, подъема/опускания транспортного средства, развиваемой мощности, расхода топлива;

- увеличение ширины захвата на 400 мм с обеих сторон соответствует ограничению, которое устанавливает «Технический регламент о безопасности движения колесных транспортных средств», Приложение 6, «Дополнительные требования к специализированным и специальным транспортным средствам», п. 1.13.19; в редакции Постановлений Правительства РФ от 10.09.2010 №706, от 06.10.2011 №824 и позволяет производить снегоуборку без помех движению транспортного потока;

- уменьшение ширины захвата на 300 мм с обеих сторон снижает количество сдвигаемого снега и увеличивает время снегоуборки, но эта вынужденная мера предотвращает возможное разрушение рабочего органа при наезде выступающим концом на ограничивающие дорогу бордюры или сдвинутый на обочину снег, слежавшийся в твердую снего-ледяную массу при его длительном нахождении там, а также увеличивает маневренность снегоуборочной машины для увеличения возможностей патрульной снегоуборки одной снегоуборочной машиной и выполнения нормативного времени снегоуборки;

- с учетом обоснований увеличения и уменьшения ширины захвата рабочего органа, технически противоречащих друг другу, возможно использование всех частных форм выполнения, в том числе одновременное увеличение до 400 мм с одной стороны с уменьшением до 300 мм с другой стороны, но наиболее предпочтительной и компромиссной из них является ширина захвата рабочего органа, равная ширине транспортного средства.

Существенный признак «…снабжен проходом или проходами с возможностью пропускания части снега» выражен в общем виде, так как возможны, по крайней мере, шесть частных форм его реализации в виде различных по количеству, размерам, форме и расположению проходов для снега, охватываемых общим понятием с достижением одинаковых технических результатов, в том числе «уменьшение высоты вала сдвинутого снега при ширине захвата рабочего органа, равного ширине транспортного средства» и «рыхление большей части или всего снега по ширине рабочего органа», так как:

- любое количество проходов для части снега любых размеров, формы и расположения, в том числе смещенные вправо или влево в рабочем органе, уменьшают высоту вала сдвинутого снега;

- но ограничивающее условие по времени снегоуборки (0,5…1,5 часа) уменьшает эти возможности;

- поэтому конкретное соотношение количества, размеров, формы и расположения проходов, определяющее ту часть снега, которую через них пропускают, определяют по высоте лежащего снега, исходя из зависимости: чем больше высота лежащего снега, тем больше должно быть проходов, чем большая часть снега пройдет через них, тем меньше будет высота каждого валика сдвинутого снега, тем большее количество проездов снегоуборочной машины потребуется для полного сдвигания снега с полосы, а конкретные величины для каждой высоты сдвигаемого снега и требуемой легкопреодолимой высоты вала сдвинутого снега, например 80 мм, или 100 мм, или 150 мм, определяют экспериментальным путем; наиболее универсальные предположительные для различных высот сдвигаемого снега количество, размеры, форма и расположение проходов представлены в описании в частных формах выполнения, кроме того, возможно использование нескольких типоразмеров рабочего органа для разных высот лежащего снега.

Этот же существенный признак находится в причинно-следственной связи с техническими результатами, в том числе:

- с «уменьшением высоты вала сдвинутого снега при ширине захвата рабочего органа, равного ширине транспортного средства» во всех частных формах выполнения рабочего органа, так как сдвигает снег вправо и уменьшает высоту вала сдвинутого снега за счет разделения вала проходами на несколько валиков до высоты, легкопреодолимой транспортным потоком, следовательно, сдвинутый снег не создает помех движению транспортного потока, что позволяет выполнять патрульную снегоуборку одной снегоуборочной машиной без помех движению транспортного потока и, соответственно, выдерживать нормативное время снегоуборки;

- с «рыхлением большей части или всего снега по ширине рабочего органа», так как рабочий орган сдвигает снег в количестве 80…100% ширины захвата рабочего органа и при сдвигании снег перемешивается, дробится и рыхлится в 1,6…2 раза чаще, чем у прототипа, предотвращая сцепление с поверхностью дороги снега уже не рыхлого, немного уплотненного колесами транспортного потока, но еще не перешедшего в стадию сцепленного с дорогой снежного «наката» (Руководство по борьбе с зимней скользкостью на автомобильных дорогах, п. 2.1 Росавтодор, 2003 г.), кроме того, разрыхленный снег, сдвинутый с левой стороны полосы и пропущенный через проход или проходы, преобразовывается в валик, ширина которого в 3…5 раз меньше первоначальной полосы за счет увеличения высоты, следовательно, воздействие на него колес транспортного потока будет в 3…5 раз реже, что уменьшает уплотнение снега, образование снежного «наката», увеличивает нормативное время снегоуборки и уменьшает применение ПГР.

Этот же существенный признак не основан:

- на дополнении известного средства какой-либо известной частью (частями), присоединяемой к нему по известным правилам для достижения технического результата, в отношении которого установлено влияние именно таких дополнений, так как по сравнению с аналогами достигаются другие технические результаты - уменьшение высоты вала сдвинутого снега и рыхление большей части или всего снега;

- на увеличении однотипных элементов для усиления технического результата, обусловленного наличием в средстве именно таких элементов, так как заявленные существенные признаки не усиливают известные технические результаты аналогов, которые ими полностью достигнуты и усиления не требуют.

На фиг. 1 изображены возможные взаимозаменяемые места расположения частных форм выполнения рабочего органа относительно транспортного средства, M 1:25.

Последующие фиг. изображены в М 1:15.

На фиг. 2 изображен рабочий орган «в виде отвала или плоской щетки с одним проходом шириной 10…15% ширины захвата рабочего органа, проход расположен в середине рабочего органа», вид сзади.

На фиг. 3 - то же, разрез по А-А, стрелками показано движение снега.

На фиг. 4 изображен рабочий орган «в виде отвала или плоской щетки с двумя проходами шириной 8…10% ширины захвата рабочего органа, проходы расположены равномерно по ширине захвата рабочего органа», вид сзади.

На фиг. 5 - то же, разрез по Б-Б.

На фиг. 6 - то же (фиг. 2, фиг. 3, фиг. 4, фиг. 5), вспомогательные устройства и транспортное средство, вид сверху.

На фиг. 7 - то же, вид по стрелке В.

На фиг. 8 изображен рабочий орган «в виде отвала или плоской щетки, с одним проходом, правая часть рабочего органа смещена относительно левой части вперед и параллельно ей на 600±50 мм и они выполнены шириной захвата в половину ширины захвата рабочего органа», вид сверху.

На фиг. 9 - то же, вспомогательные устройства и транспортное средство, вид сверху.

На фиг. 10 - то же, вид по стрелке Г.

На фиг. 11 изображен рабочий орган «в виде отвала или плоской щетки с двумя проходами, каждая правая часть рабочего органа смещена относительно смежной с ней левой части вперед и параллельно ей на расстояние 400±50 мм, они выполнены шириной захвата в 1/3 ширины захвата рабочего органа и сверху соединены между собой», вид сверху.

На фиг. 12 - то же, вспомогательные устройства и транспортное средство, вид сверху.

На фиг. 13 - то же, вид по стрелке Д.

На фиг. 14 изображен рабочий орган «в виде отвала или плоской щетки с проходом шириной 30…60% ширины захвата рабочего органа, проход расположен с правой стороны в верхней части рабочего органа с возможностью пропускания части снега над рабочим органом», вид сзади.

На фиг. 15 изображен рабочий орган «в виде отвала или плоской щетки с одним проходом шириной 30…60% ширины захвата рабочего органа, проход расположен с правой стороны в верхней части рабочего органа и образован наклонной линией с возможностью пропускания части снега над рабочим органом», вид сзади.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения во всех частных формах существенных признаков с достижением указанных технических результатов, заключаются в следующем.

Транспортное средство 1, в качестве которого могут быть использованы автомобили аналогов, кроме легковых, содержит кузов 2, раму 3, колеса 4, то есть части транспортного средства 1, которые определяют размеры и форму пространства под ним и в котором необходимо расположить несущий корпус 5 рабочего органа 6 и вспомогательные устройства, в том числе для его подъема и опускания в транспортное и рабочее положения. При этом рабочий орган 6 может быть расположен в разных известных из уровня техники местах под транспортным средством 1 и некоторые возможные места расположения частных форм выполнения рабочего органа 6 показаны на фиг. 1, кроме того, рабочий орган 6 может быть расположен впереди или сзади транспортного средства 1 (на фиг. не показано). При этом несущий корпус 5 и рабочий орган 6 на всех фиг. во всех частных формах выполнения обозначены цифрами 5 и 6, так как их функциональное назначение всегда одинаково и это делает фиг. 6олее ясными.

Существенный признак рабочего органа 6 «…снабжен проходом или проходами с возможностью пропускания части снега» может быть осуществлен, по крайней мере, в шести частных формах.

В частных формах осуществления рабочего органа 6 «в виде отвала или плоской щетки с одним проходом шириной 10…15% ширины захвата рабочего органа, проход расположен в середине рабочего органа» или «в виде отвала или плоской щетки с двумя проходами шириной 8…10% ширины захвата рабочего органа, проходы расположены равномерно по ширине захвата рабочего органа» (фиг. 2, фиг. 3, фиг. 4, фиг. 5, фиг. 6, фиг. 7) рабочий орган 6 выполнен высотой 180…200 мм, что обоснованно тем, что в рабочем органе 6 выполнены проход или проходы, которые разделяют ширину захвата рабочего органа 6 на части между проходами, следовательно, количество сдвигаемого снега каждой частью за один проезд будет в 2,2…3,6 раз меньше, следовательно, и высота каждой части и рабочего органа 6 допускается меньше, чем у аналогов.

Несущий корпус 5 выполнен из металла П-образного сечения, в котором закреплен рабочий орган 6, который выполнен в виде отвала толщиной 40…60 мм из резины ТМКЩ или в виде плоской щетки толщиной 50…200 мм в зависимости от диаметра, длины и количества щетин, выполненных, например, из полипропилена, при этом, чем больше диаметр щетины, тем меньше может быть ширина плоской щетки, чем меньше длина щетин, например 30 мм, тем меньше может быть ширина плоской щетки, чем больше количество щетин, тем меньше может быть ширина плоской щетки, а требуемое соотношение этих величин определяют экспериментально, исходя из необходимого качества сдвигания снега и срока службы плоской щетки, в том числе с учетом способности щетин выдерживать вертикальную нагрузку от веса вспомогательных устройств и горизонтальную нагрузку от действия сдвигаемого снега. При этом при общей высоте рабочего органа 6, равной 200 мм, и выступающей длине щетин, например 30 мм, высота П-образного профиля будет 170 мм.

Но, если необходимо, для уменьшения вертикальных нагрузок на резину отвала и на щетину плоской щетки с целью увеличения срока их службы возможно изготовление деталей металлоконструкции вспомогательных устройств из облегченных сплавов, например дюралюминия, а также снабжение рабочего органа 6 известными вспомогательными устройствами в виде самоустанавливающихся по направлению движения опорных колес (ГОСТ 15840-70, п. 27), показанных на фиг. всех частных форм выполнения рабочего органа, при этом рабочий орган без опорных колес на фиг. не показан в виду упрощенности его конструкции по сравнению с показанными.

Необходимо также учитывать известные конструкции плоских щеток (www.rosha.org Роща, каталог, Щетки плоские; CN 201019208, 2008 г.).

Рабочий орган 6 соединен с транспортным средством 1 через его раму 3 вспомогательным устройством, которое может быть снабжено гидросистемой (на фиг. не показано) для подъема и опускания рабочего органа в транспортное или рабочее положения, аналогичной гидросистемам известных снегоуборочных машин (например, www.story-technics.ru Машины для зимней уборки, рис. 12.26б), но может быть и не снабжено гидросистемой, при этом рабочий орган 6 всегда будет находиться в нижнем рабочем положении, что не влияет на осуществимость и работоспособность существенных признаков, а также, при необходимости, оснащено предохранительными (ГОСТ 15840-70, п. 26) и другими вспомогательными устройствами.

Рабочий орган 6 через его несущий корпус 5 соединен с ребрами жесткости 7, количество которых может быть больше, чем показано для увеличения жесткости конструкции и штангами 8, направленными под углом 90° к рабочему органу 6 для противодействия смещению рабочего органа 6 влево под действием сдвигаемого снега и подвижно соединенными через оси 9 с кронштейном 10 и кронштейном 11, неподвижно соединенными с рамой 3 транспортного средства 1. Другой стороной рабочий орган 6 через кронштейн 12 соединен с самоустанавливающимися опорными колесами 13. Штанги 8 через оси 9 подвижно соединены с гидроцилиндрами 14, которые через оси 9 подвижно соединены с кронштейнами 15, неподвижно соединенными с рамой 3. Гидроцилиндры 14 подключены к гидросистеме, при этом органы управления (на фиг. не показано) гидроцилиндрами 14 расположены в кабине водителя транспортного средства 1.

Снегоуборочная машина с таким рабочим органом работает следующим образом.

При высоте лежащего снега до 20…40 мм применяют плоскую щетку, при высоте лежащего снега более 20…40 мм применяют отвал, при этом необходимо учитывать плотность и влажность снега.

Водитель транспортного средства 1 кнопками управления гидроцилиндра 14 опускает рабочий орган 6, после чего в гидросистеме снимает давление, например, отключая гидронасос или регулятором давления (на фиг. не показаны) для создания свободы движения рабочего органа 6 при вертикальных движениях рамы 3, после чего начинает движение транспортного средства 1.

При этом рабочий орган 6, установленный под углом, например, 60° к оси транспортного средства, начинает сдвигать 85…80% снега, лежащего на дороге, который по рабочему органу сдвигается вправо, при этом дробится и рыхлится. В местах расположения одного или двух проходов и справа от рабочего органа 6 снег пропускают через проходы и справа и он, ложась на не сдвинутый в проходах и справа снег, образует два или три валика, высота которых в два или в три раза меньше, чем в рабочем органе без проходов, что является легкопреодолимым для транспортного потока и этим достигаются технические результаты, в том числе «уменьшение высоты вала сдвинутого снега при ширине захвата рабочего органа, равного ширине транспортного» и «рыхление большей части или всего снега по ширине захвата рабочего органа», что позволяет производить патрульную снегоуборку одной снегоуборочной машиной без помех движению транспортного потока и обеспечивает выполнение нормативного времени снегоуборки.

При каждом последующем проезде снегоуборочных машин снег сдвигается еще дальше вправо (или влево при левостороннем движении) до тех пор, пока не будет сдвинут на обочину, при этом для полного сдвигания снега на смежную полосу рабочему органу 6 с одним проходом требуется три проезда, с двумя проходами требуется пять проездов снегоуборочной машины.

Затем гидроцилиндрами 14 поднимают рабочий орган 6 в транспортное положение на высоту 80…100 мм.

Необходимо отметить ситуацию, которая может возникнуть при последующих проездах снегоуборочной машины, когда крайний правый валик сдвинутого снега, образованный предыдущим проездом, совпадает с крайней правой частью рабочего органа 6 и вправо будет сдвинут ранее образованный валик снега совместно со сдвигаемым в этот проезд лежащим снегом, то есть с правой стороны образуется валик снега двойного объема и, соответственно, увеличенной высоты, который может создать помехи движению транспортного потока.

Эта ситуация возможна, но ее практическая вероятность не велика, так как:

- направление движения одной снегоуборочной машины в транспортном потоке при патрульной снегоочистке постоянно изменяется в зависимости от изменения направления движения различных участников движения и точное совпадение валика ранее сдвинутого снега и правой части рабочего органа 6 маловероятно, при этом более вероятно частичное совпадение по ширине валика, что уменьшает высоту возможного двойного валика;

- между предыдущим и последующим проездами снегоуборочной машины образованные валики, легкопреодолимые транспортным потоком, разбиваются его колесами и становятся ниже и шире, что также уменьшает вероятность образования валиков увеличенной высоты. Для левых валиков снега такая ситуация не наступает, так как они сдвигаются на освобожденную от снега часть полосы дороги предыдущим проездом.

Необходимо также отметить то, что количество снега, которое сдвигает на смежную полосу дороги за один проезд рабочий орган «…с проходом или с проходами с возможностью пропускания части снега», в 2,2…3,6 раза меньше по сравнению с рабочим органом без проходов, что требует увеличения количества проездов, но это компенсируется тем, что:

- становится возможной единственно эффективная патрульная снегоочистка одной снегоуборочной машиной без помех движению транспортного потока в отличие от снегоуборки группой «уступом» и это позволяет производить снегоуборку в течение всего дня непрерывно с начала снегопада без ограничений любым количеством снегоуборочных машин;

- скорость движения одной снегоуборочной машины, не создающей помех движению транспортного потока, с рабочим органом с проходами для части снега и ее маневренность ограничена только разрешенной скоростью движения в населенном пункте и в два…три раза выше, чем скорость движения группы «уступом», согласуемой с каждым участником группы;

- ширина захвата, а значит и количество сдвигаемого снега выполнены максимально возможными.

В частной форме выполнения рабочего органа «…в виде отвала или плоской щетки с одним проходом, правая часть рабочего органа смещена относительно левой части вперед и параллельно ей на расстояние 600±50 мм, они выполнены шириной захвата в 1/2 ширины захвата рабочего органа» (фиг. 8, фиг. 9, фиг. 10) рабочий орган 6 выполнен высотой 180…200 мм и снабжен вспомогательными устройствами, аналогичными предыдущей частной форме выполнения, но выполненными в количестве двух единиц, при этом рабочий орган 6 соединен со штангами 8, подвижно соединенными через оси 9 с кронштейнами 16, неподвижно соединенными с рамой 3, с другой стороны рабочий орган 6 через кронштейны 12 соединен с самоустанавливающимися опорными колесами 13. Штанги 8 через оси 9 подвижно соединены с гидроцилиндрами 14, которые через оси 9 подвижно соединены с кронштейнами 17, неподвижно соединенными с рамой 3.

Снегоуборочная машина с таким рабочим органом работает аналогично предыдущей частной форме выполнения.

При этом каждая часть рабочего органа 6 сдвигает снег с половины ширины захвата, то есть совместно 100% снега дробится и рыхлится, часть снега пропускают через проход и образут два валика снега, высота которых в два раза меньше, чем при рабочем органе, выполненном без проходов, что является легкопреодолимым для транспортного потока и этим достигаются все технические результаты. При этом для полного сдвигания снега на смежную полосу требуется два проезда снегоуборочной машины.

В частной форме выполнения рабочего органа «в виде отвала или плоской щетки с двумя проходами каждая правая часть рабочего органа смещена относительно смежной с ней левой части вперед и параллельно ей на расстояние 400±50 мм, они выполнены шириной захвата в 1/3 ширины захвата рабочего органа и сверху соединены между собой» (фиг. 11, фиг. 12, фиг. 13), рабочий орган 6 и его несущий корпус 5 сверху содержат платформу 18, соединяющую его три части, рабочий орган 6 выполнен высотой 180…200 мм и снабжен вспомогательными устройствами, при этом платформа 18 подвижно соединена через оси 9 со штангами 8, подвижно соединенными через оси 9 с кронштейнами 19, соединенными с рамой 3 и снабжена упором 20, который взаимодействует с упором 21, закрепленным на раме 3, препятствующими смещению рабочего органа 6 влево под действием сдвигаемого снега, так как штанги 8 направлены не под углом 90° к рабочему органу 6, а также самоустанавливающимися опорными колесами 13 и кронштейнами 22, которые через оси 9 подвижно соединены с гидроцилиндрами 14 в количестве 4 единиц, соединенными через оси 9 с кронштейнами 23 и кронштейнами 24, соединенными с рамой 3.

Снегоуборочная машина с таким рабочим органом работает аналогично предыдущей частной форме выполнения.

При этом каждая часть рабочего органа 6 сдвигает снег с 1/3 ширины захвата рабочего органа 6, то есть 100% снега дробится и рыхлится, часть снега пропускают в проходы и образуют три валика сдвинутого снега, высота которых в три раза меньше, чем при рабочем органе без проходов, что является легкопреодолимым для транспортного потока и этим достигаются все технические результаты. При этом для полного сдвигания снега на смежную полосу требуется три проезда снегоуборочной машины.

В частной форме выполнения рабочего органа «в виде отвала или плоской щетки с одним проходом шириной 30…60% ширины захвата рабочего органа проход расположен с правой стороны в верхней части рабочего органа» (фиг. 14), рабочий орган 6 выполнен высотой 180…200 мм и снабжен вспомогательными устройствами, аналогичными частной форме выполнения на фиг. 6, фиг. 7, с установкой дополнительных кронштейнов (на фиг. не показано) в проходах для снега для соединения по высоте с ребрами жесткости 7, штангами 8 и кронштейнами 12.

Снегоуборочная машина с таким рабочим органом работает аналогично частной форме выполнения на фиг. 6, фиг. 7.

При этом снег сдвигается вдоль всей ширины рабочего органа 6, то есть 100% снега дробится и рыхлится, образуя справа валик снега высотой 1/2 высоты вала снега, образуемого рабочим органом без проходов, а часть снега пропускают в проход над рабочим органом 6, образуя валик снега большей ширины и меньшей высоты, что является легкопреодолимым для транспортного потока и этим достигаются все технические результаты. При этом для полного сдвигания снега на смежную полосу требуется два или три проезда снегоуборочной машины.

В частной форме выполнения рабочего органа «в виде отвала или плоской щетки с одним проходом шириной 30…60% ширины захвата рабочего органа, проход расположен с правой стороны в верхней части рабочего органа и образован наклонной линией с возможностью пропускания части снега над рабочим органом» (фиг. 15), рабочий орган 6 выполнен высотой 180…200 мм и снабжен вспомогательными устройствами, аналогичными частной форме выполнения на фиг. 6, фиг. 7.

Снегоуборочная машина с таким рабочим органом работает аналогично частной форме выполнения на фиг. 6, фиг. 7.

При этом снег сдвигается вдоль всей ширины захвата рабочего органа 6, то есть 100% снега дробится и рыхлится, образуя справа валик снега высотой 1/2 высоты вала снега, образуемого рабочим органом без прохода, а часть снега пропускают в проход над рабочим органом 6, образуя валик снега большей ширины и меньшей высоты, что является легкопреодолимым для транспортного потока и этим достигаются все технические результаты. При этом для полного сдвигания снега на смежную полосу требуется два проезда снегоуборочной машины.

Таким образом, вышеизложенные сведения подтверждают, что заявленное изобретение предназначено для использования в коммунальном хозяйстве для сдвигания снега с городских автомобильных дорог, подтверждают его осуществимость и работоспособность с достижением указанных технических результатов, следовательно, промышленно применимо.

Изобретение относится к рабочему органу снегоуборочной машины, применяемой в коммунальном хозяйстве для сдвигания снега с городских дорог в транспортном потоке. Рабочий орган содержит пассивный рабочий орган для сдвигания снега, выполненный шириной захвата, равной ширине транспортного средства плюс 400 мм, минус 300 мм с обеих сторон и снабжен проходом или проходами с возможностью пропускания части снега. Достигаемый при этом технический результат заключается в уменьшении высоты вала сдвинутого снега при обеспечении рыхления большей части или всего снега по ширине захвата рабочего органа. 6 з.п. ф-лы, 15 ил.

1. Рабочий орган снегоуборочной машины для сдвигания снега с городских дорог в транспортном потоке, содержащий пассивный рабочий орган для сдвигания снега, отличающийся тем, что пассивный рабочий орган выполнен шириной захвата, равной ширине транспортного средства плюс 400 мм, минус 300 мм с обеих сторон и снабжен проходом или проходами с возможностью пропускания части снега.

2. Рабочий орган по п. 1, отличающийся тем, что выполнен в виде отвала или плоской щетки с одним проходом шириной 10-15% ширины захвата рабочего органа, проход расположен в середине рабочего органа.

3. Рабочий орган по п. 1, отличающийся тем, что выполнен в виде отвала или плоской щетки с двумя проходами шириной 8-10% ширины захвата рабочего органа, проходы расположены равномерно по ширине захвата рабочего органа.

4. Рабочий орган по п. 1, отличающийся тем, что выполнен в виде отвала или плоской щетки с одним проходом, правая часть рабочего органа смещена относительно левой части вперед и параллельно ей на расстоянии 600±50 мм и они выполнены шириной захвата в половину ширины захвата рабочего органа.

5. Рабочий орган по п. 1, отличающийся тем, что выполнен в виде отвала или плоской щетки с двумя проходами, каждая правая часть рабочего органа смещена относительно смежной с ней левой части вперед и параллельно ей на расстояние 400±50 мм, они выполнены шириной захвата в одну треть ширины захвата рабочего органа и сверху соединены между собой.

6. Рабочий орган по п. 1, отличающийся тем, что выполнен в виде отвала или плоской щетки с одним проходом шириной 30-60% ширины захвата рабочего органа, проход расположен с правой стороны в верхней части рабочего органа с возможностью пропускания части снега над рабочим органом.

7. Рабочий орган по п. 1, отличающийся тем, что выполнен в виде отвала или плоской щетки с одним проходом шириной 30-60% ширины захвата рабочего органа, проход расположен с правой стороны в верхней части рабочего органа и образован наклонной линией с возможностью пропускания части снега над рабочим органом.