Малогабаритный пресс-подборщик снега Российский патент 2024 года по МПК E01H5/08 

Настоящее техническое предложение относится к коммунальным машинам, в частности, к машинам для зимней уборки снега на придомовых территориях, оборудованным устройствами для уплотнения снега.

Для уборки снега на улицах и дорогах используются снегоуборщики и снегопогрузчики (см. «Машины для содержания городских и автомобильных дорог» в 2-х кн. Кн. 2. «Содержание дорог в зимний период: уч. пособие для вузов» под общ. ред. В.И. Баловнева. 3-е изд. доп. и перераб. М.: Технополиграфцентр, 2013. 343 с.).

Плотность снега, например, сухого свежевыпавшего, поднятого снегопогрузчиком в кузов автомобиля, остается в пределах 100…150 кг/м³, при этому грузоподъемность автомобиля используется не более чем на 25…30%. Для интенсификации процесса уборки снега и повышения эффективности использования автотранспорта применяются различные способы и устройства уплотнения снега в процессе уборки.

Решаемая задача: уменьшение объема (повышение плотности) собираемого снега с целью сокращения площадей складирования, повышения эффективности использования грузоподъемности транспортных и погрузочных средств.

Известно техническое предложение, представляющее собой устройство непрерывного прессования снега шнековым прессом, навешенное на стандартный снегопогрузчик (см. «Николаев Аркадий Федорович. К 100-летию со дня рождения» юбил. изд.; Нижегород. гос. тех. ун-т им. Р.Е. Алексеева. - Нижний Новгород, 2014. - 186 с., стр. 147). Существенным недостатком этого устройства является то, что выходящий из пресса уплотненный брикет снега обламывался под собственным весом и в автомобиль с транспортера снегопогрузчика свободно падали блоки неконтролируемой массы и габаритов. Крупные блоки хаотично размещались в кузове, что не позволяло рационально загрузить автомобиль, а также затрудняло его разгрузку.

Известно также устройство для формирования блоков из снега, которое позволит более эффективно грузить его в кузов и вывозить большие объемы за один рейс самосвала. (С.М. Мырзина, К.В. Озерова, О.М. Зверев, А.В. Перминов «Утилизация снега прессованием» Вестник ПНИПУ. Прикладная экология. Урбанистика. - Пермский национальный исследовательский политехнический университет. - 2022 № 2).

Устройство для уплотнения снега (патент РФ на полезную модель №210208, заявл. 02.08.2011, опубл. 31.03.2022, бюл. №10) содержит объемный корпус, образованный верхней и боковыми стенками, механический винтовой привод уплотнительного механизма и две параллельные боковые стенки, выполненные подвижными с возможностью движения навстречу друг друга, а в верхнюю и боковые стенки уложен греющий электрический кабель, закрываемый металлическими листами. После формирования снегоблока нужно выключить нагрев и разобрать установку, затем блок замерзает. Далее все операции повторяются на новом месте. Когда накапливается достаточное количество снегоблоков, их поднимают с помощью кран-борта.

С позиции решения задачи уборки территории от снега данное техническое решение обладает следующими недостатками. Во-первых, для изготовления снегоблока необходимо смонтировать опалубку, заполнить ее снегом, снег подогреть и спрессовать, после чего разобрать и удалить опалубку и дать блоку смерзнуться. Рабочий цикл достаточно длительный. Во-вторых, для накопления достаточного количества блоков нужна определенная свободная площадь, что не всегда можно обеспечить на улицах и других городских территориях. И в третьих, для погрузки готовых снегоблоков необходимо специальное погрузочное средство.

Известен японский робот-уборщик, прессующий снег в брикеты (www.techinsider.ru) в форме параллелепипедов.

Робот питается от батареи, за счет нее 400-килограммовая машина может передвигаться со скоростью пяти метров в минуту. Полученные в результате работы робота-уборщика кирпичи из снега имеют размеры 500х300х120 мм и весят порядка 13 килограммов, т.е. плотность этих кирпичей составляет примерно 650 кг/м³. Робот может складировать их на земле, в его грузовом отделении есть место под десять таких брикетов.

По словам самих разработчиков, робот очень пригодился бы в горных районах Японии, в которых расположены небольшие деревни и поселки. Из-за частых и обильных снегопадов они бывают отрезаны от городов, что неизбежно вытекает в проблемы с доставкой продовольствия и иные бытовые неприятности.

Как видно из иллюстраций (www.techinsider.ru) у японского робота-уборщика имеется шасси с силовой установкой, устройство для подбора и загрузки снега, прессующий орган и грузовое отделение для разгрузки пресс-камеры.

Таким образом, робот-уборщик осуществляет циклическое прессование брикетов в форме параллелепипедов (кирпичей) и выкладывает их в грузовое отделение, а затем, на землю. Дальнейшая их транспортировка разработчиками не предусмотрена. Недостатком являются дополнительные затраты времени на выкладывание брикетов на землю, что увеличивает общее время цикла «прессование-разгрузка», а также наличие специального места на машине для размещения брикетов, что увеличивает ее габаритные размеры и массу.

Данное устройство является наиболее близким к предлагаемому техническому решению.

Предлагаемое устройство - малогабаритный пресс-подборщик снега, унифицированный по отдельным узлам и общей компоновке с традиционным ручным самоходным снегоуборщиком-метателем. Предназначен для подборки свежевыпавшего или слабо уплотненного снега с тротуаров и дворовых дорожек, последующего прессования снега в брикеты цилиндрической формы (таблетки) диаметром 150…200 мм и высотой 120…150 мм и складирования на свободных территориях с последующей погрузкой в автотранспорт или использования в качестве материала для создания снегозащитных стенок, декоративного оформления дворовой территории и пр.

Технический результат достигается тем, что в малогабаритном пресс-подборщике снега, включающем в себя шасси с силовой установкой, подборщик, подающее устройство, пресс-камеру и разгрузочное устройство с целью сокращения времени цикла «прессование-разгрузка» и уменьшения габаритов машины, пресс-камера цилиндрической формы расположена на высоте h выше уровня подборки снега, а разгрузочное устройство состоит из приемной камеры, установленной соосно с пресс-камерой, и наклонного склиза в форме лотка, закрепленного с возможностью регулирования угла его наклона к поверхности пути.

Известно (Снегоходные машины / Л.В. Барахтанов [и др.]. - Горький: Волго-Вят. кн. изд-во, 1982. - 192 с.), что плотность свежевыпавшего снега (например, уплотненного под действием ветра при отрицательных температурах) 100…150 кг/м³; плотность снега в брикете при заданных габаритах машины и брикета составит 350…450 кг/м³ (например, при использовании подогрева камеры пресса). Объем складируемого снега сокращается более чем в три раза. Для влажного снега при температурах атмосферного воздуха, близких к 0°С, когда плотность убираемого снега 200 кг/м³ и более, плотность брикетов также будет возрастать до 600 кг/м³ и более (в прессующем органе должно быть предусмотрено сообщение с внешней средой для удаления воздуха и свободной влаги). Таким образом, масса брикета варьируется в зависимости от погодных условий, при этом его геометрические размеры остаются неизменными.

Предлагаемая конструкция малогабаритного пресс-подборщика снега показана на фиг. 1, 2 и 3, где на фиг. 1 представлены основные составляющие его части, на фиг. 2 поясняется последовательность перемещения снежной массы вплоть до готового брикета, а на фиг. 3 - завершение цикла «прессование-разгрузка».

Как показано на фиг. 1, малогабаритный пресс-подборщик снега состоит из шасси с силовой установкой 1, шнекового подборщика 2, подающего устройства 3, цилиндрической пресс-камеры 4, разгрузочного лотка 5 и накопителя 6 (например, прицепная платформа, навесной короб) для транспортирования прессованного снега к местам складирования или погрузки.

Малогабаритный пресс-подборщик снега по общей компоновке и устройству похож на распространенные и широко применяемые ручные снегоуборочные машины, фиг. 2. На шасси с силовой установкой 1 в передней части навешен шнековый подборщик 2, который собирает снег с очищаемой поверхности, за ним расположено подающее устройство 3, в качестве которого может быть использован метатель, шнек, скребковый транспортер или другое устройство. В задачу подающего устройства входит перемещение снега в цилиндрическую пресс-камеру 4, которая должна быть расположена на определенной расчетной высоте h, выше уровня подборки снега и выгрузки брикета. Геометрические размеры цилиндрической пресс-камеры 4 и ход ее подвижной части (например, поршня) выбираются так, чтобы объем поданного в неё снега (свободный объем камеры) был примерно в 3 раза больше спрессованного брикета. Разгрузочный лоток 5 состоит из приемной камеры 7 и наклонного склиза 8 (фиг. 3). Приемная камера 7 разгрузочного лотка 5 расположена соосно с выходным отверстием пресс-камеры 4 на высоте h, достаточной для свободного скатывания брикета по склизу 8 в накопитель 6 или на землю. При этом склиз 8 закрепляется на шасси с силовой установкой 1 подвижно под заданным углом так, что его наклон к поверхности пути может регулироваться.

Малогабаритный пресс-подборщик снега работает следующим образом.

Движение подачи рабочего органа - шнекового подборщика 2 (поступательное движение всей машины) осуществляется за счет шасси с силовой установкой 1, а изменение направления движения - оператором, управляющим пресс-подборщиком. При этом снег набирается в подборщик 2 и за счет создаваемого в нем давления снежной массы поступает далее на подающее устройство 3, которое, в свою очередь поднимает снежную массу на высоту h и проталкивает снег в цилиндрическую пресс-камеру 4, после заполнения пресс-камеры производится сжатие снежной массы до заданного объема, в конце процесса сжатия пресс-камера 4 открывается в сторону разгрузки, брикет выталкивается в приемную камеру 7 разгрузочного лотка 5 и свободно скатывается по наклонному склизу 8 в накопитель 6 или на землю.

Таким образом, полезный эффект достигается тем, что цилиндрическая пресс-камера расположена на высоте h выше уровня подборки снега, приемная камера разгрузочного устройства установлена соосно с пресс-камерой, а наклонный склиз в форме лотка закреплен с возможностью регулирования угла его наклона к поверхности пути.

Настоящее техническое предложение относится к коммунальным машинам, в частности к машинам для зимней уборки снега на придомовых территориях, оборудованным устройствами для уплотнения снега. Малогабаритный пресс-подборщик снега состоит из шасси с силовой установкой, шнекового подборщика, подающего устройства, цилиндрической пресс-камеры, разгрузочного лотка и накопителя для транспортирования брикетов прессованного снега к местам складирования или погрузки. Малогабаритный пресс-подборщик снега по общей компоновке и устройству похож на распространенные и широко применяемые ручные снегоуборочные машины. На шасси с силовой установкой в передней части навешен шнековый подборщик, который собирает снег с очищаемой поверхности, за ним расположено подающее устройство, в задачу которого входит перемещение снега в цилиндрическую пресс-камеру, расположенную на определенной расчетной высоте h, выше уровня подборки снега и выгрузки брикета. Геометрические размеры цилиндрической пресс-камеры и ход ее подвижной части выбираются так, чтобы объем поданного в неё снега был примерно в 3 раза больше спрессованного брикета. Разгрузочный лоток состоит из приемной камеры и наклонного склиза. Приемная камера разгрузочного лотка расположена соосно с выходным отверстием пресс-камеры на высоте h, достаточной для свободного скатывания брикета по склизу в накопитель или на землю, а склиз закрепляется на шасси с силовой установкой подвижно под заданным углом так, что его наклон к поверхности пути может регулироваться. 3 ил.

Малогабаритный пресс-подборщик снега, включающий в себя шасси с силовой установкой, подборщик, подающее устройство, пресс-камеру и разгрузочное устройство, отличающийся тем, что, с целью сокращения времени цикла «прессование-разгрузка» и уменьшения габаритов машины, пресс-камера цилиндрической формы расположена на высоте h выше уровня подборки снега, а разгрузочное устройство состоит из приемной камеры, установленной соосно с пресс-камерой, и наклонного склиза в форме лотка, закрепленного с возможностью регулирования угла его наклона к поверхности пути.