RU2176699C2 - Scraper - Google Patents
Scraper Download PDFInfo
- Publication number
- RU2176699C2 RU2176699C2 RU99106491A RU99106491A RU2176699C2 RU 2176699 C2 RU2176699 C2 RU 2176699C2 RU 99106491 A RU99106491 A RU 99106491A RU 99106491 A RU99106491 A RU 99106491A RU 2176699 C2 RU2176699 C2 RU 2176699C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- scraper
- lever
- frame
- spring
- hinge
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Cleaning In General (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к прицепным устройствам, предназначенным для механической очистки тротуаров и проезжих частей автомобильных дорог с твердым покрытием от льда и плотного снега, и работает в сочетании с любой самодвижущейся тележкой (трактором). The invention relates to trailed devices for the mechanical cleaning of sidewalks and carriageways of hard roads from ice and heavy snow, and works in combination with any self-propelled carriage (tractor).
Оно может быть применено и в тех случаях, когда требуется обеспечить быструю и качественную очистку поверхности от укатанных землепесочных образований, например, в околобордюрных зонах автодорог. It can also be applied in those cases when it is required to provide fast and high-quality cleaning of the surface from rolled sand formations, for example, in the near-border zones of roads.
В качестве прототипа заявленного технического решения принята машина по а.с. 1418390, схематическое изображение которой приведено на фиг. 1 [1, стр. 131]. As a prototype of the claimed technical solution, a machine was adopted according to A.S. 1418390, a schematic representation of which is shown in FIG. 1 [1, p. 131].
Исходя из формулы изобретения, машина содержит шасси 1, в межбазовом пространстве которого установлена с возможностью поворота в вертикальной плоскости рама, на которой с помощью цилиндрических пальцев 2, выполняющих роль шарниров, закреплены изогнутые рычаги 3 со скребками 4. Поджатие скребков к очищаемой поверхности обеспечено витой пружиной 5 и гидроцилиндром 6, управляемым основным четырехлинейным двухпозиционным и четырехлинейным двухпозиционным золотниковым гидрораспределительным устройством 7. Для повышения качества очистки и надежности работы между скребками установлены диски 8. Based on the claims, the machine contains a chassis 1, in the interbase space of which is mounted rotatably in the vertical plane of the frame, on which, with the help of
Силопередающие звенья от гидроцилиндра связаны с рычагами с помощью шарниров, позволяющих рычагам покачивание в вертикальной плоскости. The power transmission links from the hydraulic cylinder are connected to the levers by means of hinges, allowing the levers to swing in a vertical plane.
Рабочим звеном здесь является рычаг 3 со скребком 4. Во время движения скребок, поджимаемый к поверхности силами действия непосредственно пружины 5 и поршня гидроцилиндра 6 через коромысло 9, "подныривает" под снежно-ледяное образование и собой как клином скалывает корку, отделяя ее от поверхности. The working link here is a
К недостаткам данного механизма заявитель относит следующее. The disadvantages of this mechanism, the applicant relates the following.
Во-первых, сложность устройства. Она обусловлена наличием в конструкции значительных связанных со скребковым рычагом дополнительных подвижных масс в виде тяг, коромысел, поршневых групп и т.д. Firstly, the complexity of the device. It is due to the presence in the design of significant additional movable masses associated with the scraper lever in the form of rods, rocker arms, piston groups, etc.
При работе скребка эти массы, обладая инерционностью, препятствуют его покачиваниям в вертикальной плоскости. Данный фактор особенно опасен при натыкании скребка на непреодолимую преграду (выступы камней, бордюров и т.п. ). Дополнительные массы вынуждают уменьшать скорость движения шасси, что влечет снижение производительности. When the scraper is working, these masses, possessing inertia, prevent it from swaying in a vertical plane. This factor is especially dangerous when a scraper is stuck on an insurmountable obstacle (ledges of stones, borders, etc.). Additional masses force to reduce the speed of the chassis, which leads to a decrease in performance.
Во-вторых, скребок во время эксплуатации имеет одно рабочее движение - движение, обусловленное поступательным ходом машины. В технике известно, что скалывание происходит значительно лучше, если инструмент совершает возвратно-поступательное (колебательное) движение. Secondly, the scraper during operation has one working movement - the movement due to the progressive movement of the machine. It is known in the art that chipping occurs much better if the tool makes a reciprocating (oscillatory) movement.
В-третьих, скребок из-за жесткой связи с рычагом лишен возможности отслеживать неровности очищаемой поверхности в поперечном направлении, что снижает качество работы. Thirdly, due to the tight connection with the lever, the scraper is deprived of the ability to track the irregularities of the surface being cleaned in the transverse direction, which reduces the quality of work.
В-четвертых, в машине имеет место снижение рабочего значения тягового усилия, т.е. усилия "на крюке", связанного с уменьшением ее сцепного веса. Fourthly, in the machine there is a decrease in the operating value of the tractive effort, i.e. hook-and-eye efforts associated with a reduction in its grip weight.
Это уменьшение обусловлено величиной отжимного усилия со стороны рычага со скребком, опирающегося на очищаемую поверхность. This decrease is due to the magnitude of the squeezing force from the side of the lever with a scraper resting on the surface being cleaned.
Падение тягового усилия прямо сказывается на возможности преодоления сил сопротивления скалыванию, т.е. способности машины производить полезную работу. A drop in traction directly affects the ability to overcome the shear resistance forces, i.e. the ability of the machine to do useful work.
Цель настоящего изобретения заключается в устранении обозначенных недостатков. The purpose of the present invention is to remedy these drawbacks.
Указанная цель достигается тем, что:
- скребок к очищаемой поверхности поджимается одним элементом - пружиной, снабженной неподвижным узлом регулировки ее деформации (силы), что позволяет иметь минимальную подвижную массы и наиболее простое устройство;
- скребку в дополнение к главному придано возвратно-поступательное движение;
- скребок изготовлен самоустанавливающимся для отслеживания неровностей очищаемой поверхности в поперечном основному движению соскабливателя направлении;
- рама со скребковым устройством отделена от самоходного шасси, снабжена полозами и пригружена пассивным грузом, вес которого достаточен для компенсации отпорного усилия при работе скребка.This goal is achieved by the fact that:
- the scraper to the surface being cleaned is pressed by one element - a spring equipped with a fixed unit for adjusting its deformation (force), which allows you to have a minimum moving mass and the simplest device;
- in addition to the main scraper, a reciprocating movement is attached;
- the scraper is made self-aligning to track irregularities of the surface being cleaned in the direction transverse to the main movement of the scraper;
- the frame with the scraper device is separated from the self-propelled chassis, equipped with runners and loaded with a passive load, the weight of which is sufficient to compensate for the repulsive force during the operation of the scraper.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где изображены:
на фиг. 1 - машина уборки снежно-ледяных образований (прототип);
на фиг. 2 - соскабливатель на полозах с грузовыми плитами на виде сбоку с одним изогнутым рычагом со скребком;
на фиг. 3 - соскабливатель на виде сверху, по стрелке А на фиг. 2;
на фиг. 4 - соскабливатель на виде спереди, по стрелке Б на фиг. 2;
на фиг. 5 - поперечное сечение регулируемого упругого прижимного устройства рычага по В-В на фиг. 2, увеличено;
на фиг. 6 - вид заднего конца рычага со скребком; скребок связан с рычагом болтовым соединением, выполняющим роль шарнира на фиг. 1;
на фиг. 7 - вид заднего конца рычага со скребком в виде сборки из стальной головки и закрепленной на ней износостойкой пластины Т15К6 [2, стр. 330];
на фиг. 8 - колебательное скребковое устройство на виде сбоку с частичным разрезом (на фиг. 2), увеличено;
на фиг. 9 - разрез по Г-Г вдоль вала с эксцентриком на фиг. 8;
на фиг. 10 - разрез по Д-Д поперек вала с эксцентриком на фиг. 9, на эксцентрик своим ухом насажен передний конец рычага 5;
на фиг. 11 - конструктивная схема рычага 5 с указанием действующих на него сил при натыкании скребка на преграду (металлический штырь).The invention is illustrated by drawings, which depict:
in FIG. 1 - machine cleaning snow and ice formations (prototype);
in FIG. 2 - scraper on runners with cargo plates in a side view with one curved lever with a scraper;
in FIG. 3 - a scraper in a plan view, along arrow A in FIG. 2;
in FIG. 4 - a scraper in a front view, along arrow B in FIG. 2;
in FIG. 5 is a cross-sectional view of an adjustable elastic pressure device of a lever according to BB in FIG. 2, increased;
in FIG. 6 is a view of the rear end of the lever with a scraper; the scraper is connected to the lever by a bolt joint acting as a hinge in FIG. 1;
in FIG. 7 is a view of the rear end of the lever with a scraper in the form of an assembly of a steel head and a wear-resistant plate T15K6 fixed on it [2, p. 330];
in FIG. 8 - oscillatory scraper device in a side view with a partial section (in Fig. 2), increased;
in FIG. 9 is a section along G-D along a shaft with an eccentric in FIG. 8;
in FIG. 10 is a section along DD along the shaft with an eccentric in FIG. 9, the front end of the
in FIG. 11 is a structural diagram of the
Буквы на фиг. 11 означают:
Q - сила действия пружины;
R - сила тяжения трактора, приходящаяся на один крюк 5;
R1 - сила реакции преграды;
F - сила сопротивления, действующая на скребок при его движении по преграде;
h, m, n - плечи действия сил R1, Q, F относительно шарнира 9 соответственно.The letters in FIG. 11 means:
Q - spring force;
R is the tractor traction force per
R 1 is the reaction force of the obstacle;
F is the resistance force acting on the scraper when it moves along the obstacle;
h, m, n are the shoulders of the action of forces R 1 , Q, F relative to the
Стрелкой E указано направление главного рабочего движения соскабливателя. Arrow E indicates the direction of the main working movement of the scraper.
На фиг. 1 цифрами обозначены:
1 - шасси автомашины;
2 - цилиндрический палец, выполняющий роль шарнира крепления изогнутого рычага;
3 - изогнутый рычаг;
4 - скребок, жестко закрепленный на рычаге;
5 - витая пружина;
6 - гидроцилиндр для поджатия крюка со скребком к очищаемой поверхности;
7 - гидрораспределительное устройство управления работой гидроцилиндра;
8 - диск;
9 - коромысло.In FIG. 1 numbers indicate:
1 - car chassis;
2 - a cylindrical finger, acting as a hinge for mounting a curved lever;
3 - bent lever;
4 - a scraper rigidly fixed to the lever;
5 - coil spring;
6 - a hydraulic cylinder for tightening the hook with a scraper to the surface to be cleaned;
7 - a hydraulic control device for controlling the operation of a hydraulic cylinder;
8 - disk;
9 - rocker.
На фиг. 2 - 11 однотипные детали и узлы имеют одни и те же обозначения. При этом цифрами указаны:
1 - труба гнутая с двумя параллельными ветвями;
2 - лист, приваренный к ветвям трубы;
3 - перемычка, которая с трубой 1 и листом 2 образует верхнюю часть рамы;
4 - полоз рамы, являющийся нижней частью рамы;
5 - изогнутый рычаг;
6 - скребок, жестко закрепленный на рычаге;
7 - рабочая кромка на скребке 6;
8 - пластины, выполняющие роль кронштейна рычага 5;
9 - палец, шарнирно соединяющий рычаг 5 с пластинами 8;
10 - гайка на пальце 9;
11 - пружина для поджатия рычага со скребком к очищаемой поверхности;
12 - тяга с ушком и хвостовиком с резьбой;
13 - втулка, ввернутая в лист 2 рамы для изменения величины поджатия пружины 11;
14 - круглая рукоятка [3, стр. 610], выполняющая роль гайки, навернутая на резьбовую часть хвостовика тяги 12 для ограничения поворота рычага 5 вниз, а также поворота рычага вверх при ручном отключении скребка 5 от работы;
15 - палец, шарнирно соединяющий ушко тяги 12 с рычагом 5;
16 - кольцо на раме для зацепа за трактор;
17 - плиты грузовые для исключения отрыва рамы от очищаемой поверхности при работе соскабливателя;
18 - шпилька крепления грузовых плит 17;
19 - гайка, навинченная на шпильку;
20 - самоустанавливающийся скребок, отслеживающий неровности очищаемой поверхности в поперечном основному движению соскабливателя направлении;
21 - палец, шарнирно соединяющий скребок 20 с рычагом 5;
22 - гайка, навинченная на палец 21;
23 - головка составного скребка;
24 - рабочая пластина из износостойкого сплава Т15К6 или быстрорежущей стали, припаянная к головке 23;
25 - вал с эксцентриком 26;
26 - эксцентрик на валу 25;
27 - втулки, выполняющие роль подшипников скольжения в опорах вала 25;
28 - гайка;
29 - шайба;
30 - шкив, жестко закрепленный на валу 25;
31 - клиновой ремень;
32 - гайка, удерживающая шкив 30 на валу 25;
33 - гидродвигатель;
34 - шкив на выходном валу гидродвигателя;
35 - преграда (стальной штырь), на которую наткнулся скребок 6 во время работы при движении по стрелке Е.In FIG. 2 - 11, the same type of parts and assemblies have the same designations. In this case, the numbers indicate:
1 - pipe bent with two parallel branches;
2 - a sheet welded to the branches of the pipe;
3 - jumper, which with the pipe 1 and
4 - skid frame, which is the lower part of the frame;
5 - a curved lever;
6 - a scraper rigidly fixed to the lever;
7 - working edge on the
8 - plate, acting as a
9 - finger pivotally connecting the
10 - a nut on a
11 - spring to tighten the lever with a scraper to the surface being cleaned;
12 - thrust with an eye and a shank with a thread;
13 - a sleeve screwed into the
14 - a round handle [3, p. 610], acting as a nut, screwed onto the threaded part of the shank of the
15 - finger pivotally connecting the eye of the
16 - a ring on a frame for a hook on a tractor;
17 - cargo plates to exclude the separation of the frame from the surface being cleaned during operation of the scraping device;
18 - hairpin mounting cargo plates 17;
19 - a nut screwed onto a stud;
20 - self-aligning scraper, tracking irregularities of the surface being cleaned in the direction transverse to the main movement of the scraping unit;
21 - a finger pivotally connecting the scraper 20 with the
22 - a nut screwed on a
23 - the head of the composite scraper;
24 - a working plate of wear-resistant alloy T15K6 or high-speed steel, soldered to the
25 - a shaft with an eccentric 26;
26 - an eccentric on a
27 - bushings that act as sliding bearings in the bearings of the
28 - a nut;
29 - washer;
30 - a pulley rigidly mounted on the
31 - V-belt;
32 - nut holding the
33 - hydraulic motor;
34 - a pulley on the output shaft of the hydraulic motor;
35 - obstacle (steel pin), which came across a
Основой соскабливателя (фиг. 2) является рама. Верхняя ее часть выполнена плоской и представляет собой сочетание изогнутой трубы 1 и толстого листа 2, приваренного к ее ветвям (фиг. 3). The basis of the scraper (Fig. 2) is the frame. Its upper part is made flat and is a combination of a curved pipe 1 and a
Концы ветвей соединены перемычкой 3. The ends of the branches are connected by a
К каждой ветви снизу приварено по полозу 4 (фиг. 2, фиг. 4), образованному гибкой из круглого прутка. Такое исполнение рамы похоже на санки. A runner 4 (Fig. 2, Fig. 4), formed by a flexible round bar, is welded to each branch from below. This design of the frame is similar to a sled.
На плоской части рамы снизу смонтировано скребковое устройство. Оно включает в себя изогнутый рычаг 5 (фиг. 2), на нижней заднем конце которого жестко закреплен скребок 6. Последний выполнен в виде клина, у которого в вершине выполнена заостренной рабочая кромка 7. Этой кромкой и осуществляется соскабливание (скол) льда с обледенелой поверхности. Передний конец рычага 5, верхний, размещен в кронштейне из двух пластин 8 и соединен с ними пальцем 9, пропущенным в отверстия пластин и рычага с образованием соединения, позволяющего покачивание рычага в вертикальной плоскости. A scraper device is mounted below on the flat part of the frame. It includes a curved lever 5 (Fig. 2), on the lower rear end of which a scraper is rigidly fixed 6. The latter is made in the form of a wedge, with a pointed working
Палец 9 от выпадания зафиксирован гайкой 10 (фиг. 4). The
Пластины 8 (фиг. 2) приварены к листу 2 снизу и расположены впереди скребка 6, а палец 9 удален от очищаемой поверхности на величину, определяемую расчетом (см. ниже). The plates 8 (Fig. 2) are welded to the
Для поджатия скребка 6 к очищаемой поверхности рычаг 5 оснащен упругим поджимным устройством. Оно размещено сзади пальца 9 с образованием силового плеча. Устройство включает в себя витую пружину 11 (фиг. 2, фиг. 5), внутри которой пропущена тяга 12, втулку 13 и круглую рукоятку 14. Тяга 12 состоит из хвостовика и головки. В головке выполнен паз с образованием щек, между которыми пропущено тело рычага 5. В щеках и рычаге выполнены отверстия, в которые вставлен палец 15, выполняющий роль шарнира. Палец от выпадания удерживается своей гайкой. To compress the
Хвостовик тяги 12 выполнен резьбовым. Этой частью он с зазором пропущен в отверстие втулки 13. Зазор необходим для обеспечения покачивания тяги, обусловленного рабочим покачиванием рычага 5 на пальце 9. The shank of the
Втулка 13 служит для создания и регулирования силы рабочего поджатия скребка 5 к очищаемой поверхности путем изменения величины деформации (сжатия) пружины 11. Для этого у втулки 13 снаружи выполнена резьба, которой она ввинчена в резьбовое гнездо в листе 2 рамы. The
Пружина 11 - это витая пружина сжатия. Одним концом она упирается во втулку 13, а другим - в головку тяги 12. Spring 11 is a twisted compression spring. At one end, it abuts against
Спереди рамы (фиг. 2, фиг. 3) приварено кольцо 16 для зацепа крюком троса самоходной тележки (трактора). In front of the frame (Fig. 2, Fig. 3), a
Наверху рамы размещены грузовые плиты 17, закрепленные на ней шпильками 18 с гайками 19. At the top of the frame are cargo plates 17 fixed on it with studs 18 with nuts 19.
Плиты и рама должны обладать весом, исключающим отрыв полозов от поверхности от действия сил и моментов, возникающих при работе крюка со скребком. The plates and frame must have a weight that excludes the separation of the skids from the surface from the action of forces and moments that arise when the hook and scraper work.
На фиг. 6 показан узел нижнего конца рычага 5 с самоустанавливающимся скребком съемного типа. In FIG. 6 shows the assembly of the lower end of the
Для этого сверху скребка параллельно его рабочей кромке 7 выполнен паз с образованием двух щек, между которыми размещен хвостовик рычага 5. В щеках и хвостовике выполнены отверстия, в которые вставлен палец 21, образуя шарнирное соединение. Палец от выпадания законтрен гайкой 22. For this, a groove is made on top of the scraper parallel to its working
Такое соединение дает возможность покачивания скребка на крюке в поперечном направлении. This connection makes it possible to swing the scraper on the hook in the transverse direction.
При основном рабочем движении соскабливателя эта возможность под действием пружины 11 позволяет отслеживать неровности поверхности в поперечном ходу направлении. With the main working movement of the scraper, this possibility under the action of the spring 11 allows you to track surface irregularities in the transverse direction.
На фиг. 7 показан тот же узел, что и на фиг. 6, но со скребком, выполненным в виде сборки. Здесь скребок состоит из стальной головки 23 и рабочей пластины 24, выполненной из износостойкого материала, например из твердого сплава Т15К6 или быстрорежущей стали. Пластина с головкой соединена пайкой с применением латуни. Использование таких пластин уменьшит износ их режущей кромки и, тем самым, увеличит срок службы при соскабливании до переточки. In FIG. 7 shows the same assembly as in FIG. 6, but with a scraper made in the form of an assembly. Here, the scraper consists of a
На фиг. 8 показано колебательное скребковое устройство. У него скребок из головки 23 и пластины 24 совершает колебания по линии главного рабочего движения. Колебательные движения скребка улучшают процесс скалывания с поверхности льда или другого нароста. In FIG. 8 shows an oscillating scraper device. He has a scraper from the
Для этого палец, соединяющий верхний передний конец рычага 5 с кронштейном 8, заменен валом 25 с эксцентриком 26 (фиг. 8, фиг. 9, фиг. 10). При этом опорами вала являются те же пластины 8 со втулками 27, выполняющими роль подшипников скольжения. For this, the finger connecting the upper front end of the
На эксцентрике 26 вала 25 по ходовой посадке насажен передний конец рычага 5. On the eccentric 26 of the
На одном конце вала с помощью гайки 28 закреплена шайба 29 с функцией упора, на другом - шкив 30 с каналом для клинового ремня 31. Шкив на валу насажен на шпонку и от спадания удерживается гайкой 32 через свою шайбу. A
На раме соскабливателя сверху закреплен гидродвигатель 33, на выходном валу которого размещен шкив 34, передающий вращение шкиву 30 с помощью ремня 31. A
Работа с соскабливателем начинается с предварительной подготовки его к работе. Work with a scraper begins with its preliminary preparation for work.
Подготовка заключается в приведении в работоспособное состояние его рабочего органа - соскабливающего устройства. Она включает в себя:
- создание на скребке прижимного усилия, достаточного для соскабливания;
- обеспечение запаса поворота рычага 5 на пальце 9 по часовой стрелке после упора скребка в очищенную поверхность.Preparation consists in bringing into working condition his working body - a scraping device. It includes:
- creating a squeezing force on the scraper sufficient for scraping;
- providing a margin of rotation of the
Величина прижимного усилия на скребке обусловлена величиной деформации (сжатия) пружины 11. Чем больше деформация, тем больше усилие на скребке и наоборот. Деформация пружины осуществляется вращением втулки 13 на своей резьбе. The magnitude of the clamping force on the scraper is determined by the magnitude of the deformation (compression) of the spring 11. The greater the deformation, the greater the force on the scraper and vice versa. The deformation of the spring is carried out by rotation of the
Если на ней нарезана правая резьба, то сжатие пружины происходит при повороте втулки 13 по часовой стрелке, если смотреть на втулку сверху. If the right-hand thread is cut on it, then the compression of the spring occurs when the
В общем случае величина прижимного усилия на скребке определяется опытным путем "протаскиванием" соскабливателя. Это усилие связано с силой сопротивления скалывания и зависит от многих факторов, таких как тип (лед, снег, песчано-земляная смесь), вид (толщина, наличие камешков и т.д.) образования, подлежащего скалыванию, температура образования, ширина скребка, угол заточки и т.д. In the general case, the magnitude of the clamping force on the scraper is determined empirically by “pulling” the scraper. This effort is related to the shear resistance strength and depends on many factors, such as the type (ice, snow, sand-earth mixture), type (thickness, pebbles, etc.) of the formation to be cleaved, formation temperature, width of the scraper, sharpening angle, etc.
Если соскабливание неполное, то необходимо увеличить величину деформации пружины. If scraping is incomplete, it is necessary to increase the amount of deformation of the spring.
В случае, когда скребок соскабливает не только лед, но и снимает слой покрытия (асфальта), необходимо уменьшить давление пружины 11 на рычаг 5 со скребком. Это достигается вращением втулки 13 против часовой стрелки. In the case when the scraper scrapes not only ice, but also removes the coating layer (asphalt), it is necessary to reduce the pressure of the spring 11 on the
Запас поворота рычага 5 на своем пальце 9 необходим для того, чтобы при движении соскабливателя на своих полозах 4 скребок своей рабочей кромкой имел бы возможность "достать" до "дна" местной выемки. The margin of rotation of the
Значение этой величины зависит от длины лыж (размеров соскабливателя) и "глубины" неровностей. Можно принять, в первом приближении, что запас хода скребка вниз должен составлять 5-10 мм. The value of this value depends on the length of the skis (the size of the scraper) and the "depth" of the bumps. It can be assumed, to a first approximation, that the power reserve of the scraper down should be 5-10 mm.
Для того чтобы выставить эту величину, необходимо соскабливатель своими полозами установить на ровную площадку с гладкой поверхностью, т.е. без трещин, щелей и выступов. Затем вращением рукоятки 14 "опустить" рычаг 5 в положение, когда скребок упрется в поверхность площадки. "Опускание" рычага происходит от действия пружины 11, находящейся в сжатом состоянии. In order to set this value, it is necessary to install the scraper with its runners on a flat area with a smooth surface, i.e. without cracks, crevices and protrusions. Then, by rotating the
"Опускание" рычага - это поворот его на пальце 9. По мере поворота рычага и опускания скребка пружина расправляется, а усилие вращения рукояткой 14 уменьшается. Так происходит до тех пор, пока скребок не достигнет поверхности площадки. При дальнейшем вращении усилие на рукоятке становится минимальным, а вращение свободным. С этого момента рукоятка при дальнейшем вращении станет подниматься вверх по хвостовику тяги 12, образуя зазор между рукояткой и втулкой. Если продольная ось тяги 12 проходит через рабочую кромку 7 скребка, то величина зазора между втулкой и рукояткой и будет являться величиной хода скребка вниз от своего среднего рабочего положения. При ином местоположении тяги 12 необходимо внести соответствующие поправки. The "lowering" of the lever is its rotation on the
Работа настроенного соскабливателя заключается в придании ему движения в направлении E (фиг. 2, фиг. 8), т.е. когда рычаг 5 со скребком находятся сзади пальца 9. Движение обусловлено рабочим усилием "на крюке" идущего трактора или другой самодвижущейся тележки. The work of the tuned scraper is to give it movement in the E direction (Fig. 2, Fig. 8), i.e. when the
При движении скребок вспарывает ледяной или иной нарост, его рабочая кромка достигает дорожного покрытия и, двигаясь далее, скребок, выступая в роли клина, "подныривает" под нарост и скалывает его снизу. Пружина 11 при этом выполняет роль упора, не позволяющего скребку выйти из зацепления с наростом - ледяной или иной коркой. When moving, the scraper opens up an ice or other growth, its working edge reaches the road surface and, moving further, the scraper, acting as a wedge, “dives” under the growth and cleaves it from below. In this case, the spring 11 plays the role of a stop, preventing the scraper from disengaging from the outgrowth - an ice or other crust.
Соскабливание до "чистой" поверхности и есть работа соскабливателя в нормальном режиме. Scraping to a "clean" surface is the work of the scraping machine in normal mode.
Теперь следует рассмотреть случай, когда на пути движущегося скребка попадается "непреодолимая" (несрезаемая) преграда в виде небольшого выступа, образованного например, стальной трубой, шкворнем и т.п. Now we should consider the case when an “insurmountable” (indestructible) obstacle in the form of a small protrusion formed, for example, by a steel pipe, a kingpin, etc., comes across a moving scraper.
В этой ситуации произойдет самоотключение скребка от работы и он как бы "перепрыгнет" препятствие, после чего вступит в работу. In this situation, the scraper will self-disconnect from work and it will “jump over” the obstacle, as it were, and then enter into operation.
В самом деле, сразу, как только скребок упрется в преграду, тотчас начинается движение скребка по преграде вверх. Это происходит оттого, что рычаг под действием горизонтальной силы сопротивления от препятствия поворачивается вокруг пальца 9 против часовой стрелки. Своим движением рычаг дополнительно сжимает пружину, преодолевая ее сопротивление. Наряду с этим, скребок, перемещаясь по препятствию вверх, создает силу трения, которая также препятствует его подъему, т.е. повороту рычага против часовой стрелки. In fact, immediately, as soon as the scraper hits the obstacle, the scraper immediately begins to move up the obstacle. This is because the lever, under the action of the horizontal resistance force from the obstacle, rotates counterclockwise around the
Однако за счет того, что моменты, создаваемые силой пружины и силой трения вокруг пальца 9, меньше, чем активный момент вокруг этого же пальца от силы тяжения, создаваемый трактором, то скребок "ползет" вверх по препятствию. Так происходит до тех пор, пока скребок не достигнет верха препятствия. В этом случае подъем прекращается и скребок начинает скользить по препятствию как таковому, дойдя до его края. При дальнейшем движении скребок "спрыгивает" с препятствия на ледяную поверхность и взрезается в нее. Это происходит за счет поворота рычага по часовой стрелке от действия сжатой пружины. However, due to the fact that the moments created by the spring force and the friction force around the
Такая же схема работы соскабливающего устройства происходит и от попадания скребка в трещину. В этом случае его движение вверх начинается не с "нуля", т.е. от уровня очищенной поверхности, а более низкого уровня, глубина которого не более величины запаса хода скребка (5-10 мм), о чем говорилось выше. The same scheme of operation of the scraping device occurs from the ingress of the scraper into the crack. In this case, its upward movement does not start from “zero”, i.e. from the level of the cleaned surface, and a lower level, the depth of which is not more than the value of the power reserve of the scraper (5-10 mm), as mentioned above.
Описанный процесс самоотключения и включения скребка в работу происходит быстро, в режиме движения соскабливателя с трактором (до 20-30 км/ч и более), не вызывая поломок инструмента. The described process of self-shutting off and turning on the scraper in operation occurs quickly, in the movement mode of the scraping unit with the tractor (up to 20-30 km / h or more), without causing tool breakage.
При включении гидродвигателя 33 (фиг. 8) в работу получает вращение его выходной вал и закрепленный на нем шкив 34. Это вращение с помощью клинового ремня 31 передается шкиву 30 с валом 25 и эксцентриком 26. Эксцентрик своим вращением вызывает круговые движения переднего конца рычага 5. Это значит, что этот конец сначала, допустим, движется вперед, затем вверх, затем назад, потом вниз, затем вперед и т.д. When the hydraulic motor 33 (Fig. 8) is turned on, its output shaft and the
Все указанные движения должен был бы повторить и скребок, если бы не было силового воздействия пружины 11 на крюк 5. Это воздействие, всегда направленное вниз, не дает заднему концу крюка со скребком подняться вверх, а опуститься же ему не дает очищаемая поверхность. Из этого следует, что у скребка отсекается движение "вверх - вниз", а остается движение "вперед - назад". Это движение и есть возвратно-поступательное, колебательное (вибрационное). The scraper would have to repeat all the indicated movements if there had not been a forceful action of the spring 11 on the
Устройство и работа в этом случае напоминают устройство и работу кривошипно-шатунного механизма. Здесь роль кривошипа выполняет эксцентрик 26 вала 25, роль шатуна - рычаг 5, а ползуна - скребок 6. Радиусом кривошипа выступает величина эксцентриситета эксцентрика. The device and operation in this case resemble the device and operation of the crank mechanism. Here, the role of the crank is performed by the eccentric 26 of the
Возвратно-поступательное движение скребка значительно облегчит скол льда с поверхности при работе соскабливателя. Работа с виброинструментом наблюдается в обыденной жизни. Например, действие отбойного молотка с зубилом при вскрытии дорожного асфальтового покрытия, обрубка литников со стальных отлитых деталей, работа в угольном забое и др. The reciprocating motion of the scraper will greatly facilitate the cleavage of ice from the surface during operation of the scraper. Work with a vibrating tool is observed in everyday life. For example, the action of a jackhammer with a chisel when opening a road asphalt pavement, chipping of gates from cast steel parts, work in a coal face, etc.
При отсутствии у этих молотков возвратно-поступательного движения инструмента (зубила) полезная работа была бы невозможной. If these hammers did not have a reciprocating movement of the tool (chisel), useful work would be impossible.
В сочетании с основным движением скребка, обусловленным поступательным движением трактора, его колебательное движение улучшит качество очищаемой поверхности. Наличие колебательного движения мало изменит поведение скребка при преодолении преград, нежели при его отсутствии, т.к. величина амплитуды колебания, по мнению заявителя, должна быть небольшой, порядка 2-3 мм. In combination with the main movement of the scraper due to the translational movement of the tractor, its oscillatory movement will improve the quality of the surface being cleaned. The presence of oscillatory motion will little change the behavior of the scraper when overcoming obstacles, rather than in its absence, because the magnitude of the amplitude of the fluctuation, according to the applicant, should be small, of the order of 2-3 mm.
Обеспечение самоотключения скребкового устройства соскабливателя от работы при натыкании скребка на преграду возможно при выполнении условия, определяющего положение линии действия силы пружины 11 относительно шарнира 9. Ensuring self-disconnection of the scraper scraper device from work when the scraper is stuck on the obstacle is possible if the condition determining the position of the line of action of the spring force 11 relative to the
Для нахождения этого условия необходимо обратиться к фиг. 11. To find this condition, refer to FIG. eleven.
На ней изображена конструктивная схема рычага 5 со скребком 6 в момент, когда соскабливатель движется по стрелке "Е", а скребок наткнулся на преграду 35 и "ползет" по ней вверх. It depicts a structural diagram of the
Здесь обозначены:
R - сила тяжения трактора;
R1 - сила реакции (сопротивления) преграды;
F - сила сопротивления (трения), возникающая при движении скребка по преграде вверх;
h, n - плечи действия силы R1 и силы F относительно шарнира 9 соответственно.Indicated here:
R is the tractor traction force;
R 1 - reaction force (resistance) barriers;
F is the resistance force (friction) that occurs when the scraper moves along the barrier up;
h, n are the arms of the force R 1 and force F relative to the
Уравнение моментов относительно шарнира 9 выглядит так
∑ M9 = 0. (1)
Без учета моментов от сил собственного веса рычага, пружины, тяги, рукоятки и пальца относительно шарнира 9 и моментов инерции этих деталей относительно этого же шарнира уравнение (1) примет вид
-Q•m - F•n + R1•h = 0, (2)
откуда
Q•m = R1•h - F•n. (3)
Для равномерного движения
R1 = R. (4)
Принимаем, что
F = R1•f, (5)
где f - коэффициент трения скольжения скребка по преграде. Тогда выражение (5) примет вид
Q•m = R•h - R•f•n. (6)
Нетрудно видеть, что для достижения самоотключения уравнение (6) должно иметь вид неравенства, т.е.The equation of moments relative to the
∑ M 9 = 0. (1)
Without taking into account the moments of the dead weight forces of the lever, spring, rod, handle and finger relative to the
-Q • m - F • n + R 1 • h = 0, (2)
where from
Q • m = R 1 • h - F • n. (3)
For even movement
R 1 = R. (4)
We accept that
F = R 1 • f, (5)
where f is the coefficient of friction of the sliding of the scraper over the barrier. Then expression (5) takes the form
Q • m = R • h - R • f • n. (6)
It is easy to see that in order to achieve self-shutdown, equation (6) must have the form of an inequality, i.e.
Q•m ≤ R•h - R•f•n. (7)
Тогда искомое условие определится, как
Из выражения (8) вытекает, что при f ≈ 0
С ростом коэффициента трения f размер плеча m уменьшается.Q • m ≤ R • h - R • f • n. (7)
Then the desired condition is determined as
It follows from expression (8) that for f ≈ 0
As the coefficient of friction f increases, the shoulder size m decreases.
Величина m также уменьшится, если учесть веса и инерционность подвижных масс скребкового узла. The value of m will also decrease if we take into account the weight and inertia of the moving masses of the scraper assembly.
Однако эту работу можно осуществить лишь при наличии конкретной конструкции скребкового узла и при реализации заданного закона (скорости) поворота рычага вокруг своего шарнира. However, this work can be carried out only if there is a specific design of the scraper assembly and when the specified law (speed) of the lever rotation around its hinge is realized.
В целом, эта задача решается методом последовательных приближений. Однако эта работа не входит в рамки заявленного технического решения. In general, this problem is solved by the method of successive approximations. However, this work is not included in the scope of the claimed technical solution.
Итак, представленный соскабливатель решает поставленную задачу - очистку дорожных покрытий от нароста. При этом:
- скребок к очищаемой поверхности поджимается одним элементом - пружиной, что позволяет иметь наиболее простое и, следовательно, надежное устройство, содержащее подвижные детали, имеющие минимальные инерционные массы, которые и определяют рабочую скорость движения соскабливателя;
- скребку, в дополнение к главному, придано возвратно-поступательное (колебательное) движение, что облегчает процесс скола нароста на покрытии и повышает качество очистки;
- скребок изготовлен самоустанавливающимся, что позволяет ему отслеживать неровности очищаемой поверхности в поперечном основному движению соскабливателя направлении; съемность скребка позволяет его быструю смену при затуплении рабочей кромки;
- рама со скребковым устройством отделена от самоходного шасси и выполнена на полозах в виде самостоятельной единицы, пригруженной пассивным грузом в виде плит; это обстоятельство не снижает сцепной вес трактора и, следовательно, не уменьшает рабочее тяговое усилие на крюке, что положительно сказывается на производительности работ по очистке поверхности;
- скребковое устройство обеспечивает самоотключение скребка от работы при натыканиии его на преграду или попадании в трещину и включение в работу тотчас после прохождения препятствий без поломок, причем эти операции из-за малой инерционности скребкового устройства могут осуществляться наиболее быстро.So, the presented scraper solves the task - cleaning the pavement from the growth. Wherein:
- the scraper to the surface being cleaned is pressed by one element - a spring, which allows you to have the simplest and, therefore, reliable device containing moving parts having minimal inertial masses, which determine the working speed of the scraper;
- the scraper, in addition to the main one, is given a reciprocating (oscillatory) movement, which facilitates the process of cleaving the growth on the coating and improves the quality of cleaning;
- the scraper is made self-aligning, which allows it to track irregularities of the surface being cleaned in the direction transverse to the main movement of the scraping unit; the removability of the scraper allows its quick change when the working edge is dull;
- the frame with the scraper device is separated from the self-propelled chassis and is made on runners in the form of an independent unit, loaded with a passive load in the form of plates; this circumstance does not reduce the grip weight of the tractor and, therefore, does not reduce the working pulling force on the hook, which positively affects the productivity of cleaning the surface;
- the scraper device ensures that the scraper is self-disconnected from operation when it is stuck on an obstacle or gets into a crack and is put into operation immediately after passing obstacles without breakage, and these operations can be carried out most quickly due to the low inertia of the scraper device.
В заключение следует заметить, что представлен соскабливатель с одним крюком. Реальная же конструкция соскабливателя предполагает наличие нескольких крюков со скребками, размещенных в нескольких рядах по несколько единиц в каждом ряду с перекрытием зон работы скребков предыдущего ряда зонами работы скребков последующего. Это повышает качество очищаемой поверхности. In conclusion, it should be noted that a single-hook scraper is provided. The real design of the scraper implies the presence of several hooks with scrapers, placed in several rows of several units in each row with overlapping areas of operation of the scrapers of the previous row with the areas of operation of the scrapers of the next. This improves the quality of the surface being cleaned.
Для исключения забивания ледяной крошкой межбазового пространства соскабливатель должен быть "прозрачным", т.е. иметь высокие полозы и крюки и напоминать паука. To avoid clogging of the interbase space with ice crumb, the scraping device should be “transparent”, i.e. have high snakes and hooks and resemble a spider.
Оснащая соскабливатель отвальным ножом (скребком) типа грейдерного [4, стр. 465] и валом-ершом как у дорожной подметающей машины, получим агрегат, способный решать задачу по очистке поверхности с наибольшей эффективностью. Equipping the scraper with a blade knife (scraper) of the grader type [4, p. 465] and a brush shaft like a road sweeper, we obtain an aggregate capable of solving the task of cleaning the surface with the greatest efficiency.
Для обеспечения работы соскабливателя в летнее время при снятии земляно-песчаных наростов с дорожных покрытий целесообразно полозы заменить гусеницами или колесами. To ensure the operation of the scraper in the summer, when removing earthen-sand outgrowths from road surfaces, it is advisable to replace the runners with tracks or wheels.
Литература
1. "Открытия, изобретения. Официальный бюллетень государственного комитета по изобретениям и открытиям". ГКНТ СССР, N 31, 1988, г. Москва.Literature
1. "Discoveries, inventions. Official Gazette of the State Committee for Inventions and Discoveries." SCST USSR,
2. "Справочник технолога-машиностроителя", т. 2, 1959, г. Москва. 2. "Reference technologist-machine builder", t. 2, 1959, Moscow.
3. Анурьев В.И. "Справочник конструктора-машиностроителя", т. 1, 1978, г. Москва. 3. Anuryev V.I. "Reference designer-mechanical engineer", t. 1, 1978, Moscow.
4. "Большая Советская Энциклопедия", т.6, 1977, г. Москва. 4. "The Great Soviet Encyclopedia", t.6, 1977, Moscow.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99106491A RU2176699C2 (en) | 1999-03-29 | 1999-03-29 | Scraper |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99106491A RU2176699C2 (en) | 1999-03-29 | 1999-03-29 | Scraper |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU99106491A RU99106491A (en) | 2001-01-20 |
RU2176699C2 true RU2176699C2 (en) | 2001-12-10 |
Family
ID=20217849
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU99106491A RU2176699C2 (en) | 1999-03-29 | 1999-03-29 | Scraper |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2176699C2 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2569448C2 (en) * | 2011-08-31 | 2015-11-27 | Бомбардье Рекриэйшенел Продактс Инк. | Infinitely variable transmission drive pulley |
RU2582369C1 (en) * | 2015-02-05 | 2016-04-27 | Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Донской Государственный Технический Университет" (Дгту) | Mini-ice crust chipping machine |
RU2765088C1 (en) * | 2018-07-24 | 2022-01-25 | Сименс Мобилити Аустриа Гмбх | Device for covering the gap for a rail vehicle |
-
1999
- 1999-03-29 RU RU99106491A patent/RU2176699C2/en active
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2569448C2 (en) * | 2011-08-31 | 2015-11-27 | Бомбардье Рекриэйшенел Продактс Инк. | Infinitely variable transmission drive pulley |
US9267580B2 (en) | 2011-08-31 | 2016-02-23 | Bombardier Recreational Products Inc. | Continuously variable transmission drive pulley |
RU2582369C1 (en) * | 2015-02-05 | 2016-04-27 | Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Донской Государственный Технический Университет" (Дгту) | Mini-ice crust chipping machine |
RU2765088C1 (en) * | 2018-07-24 | 2022-01-25 | Сименс Мобилити Аустриа Гмбх | Device for covering the gap for a rail vehicle |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5044098A (en) | Implement interface | |
CA2706869C (en) | Two stage snow plow | |
US20190211519A1 (en) | Roadway clearing device | |
CN110573413A (en) | Chain conveyor | |
RU2176699C2 (en) | Scraper | |
US9206569B1 (en) | Ice chopper assembly | |
US3851921A (en) | Pavement surface treating apparatus | |
US3072391A (en) | Disintegrating machine having cutting and impact action | |
US4402629A (en) | Resonantly driven pavement crusher | |
CN104947625B (en) | A kind of chain-plate type automatic snow remover | |
CN107574735A (en) | Clean-up scraper after a kind of land leveller | |
US7082743B1 (en) | Land clearing apparatus | |
CN211772713U (en) | Pavement marking removing equipment | |
US1741933A (en) | Grader and scarifier | |
CA2904878C (en) | Segmented railway regulator blade | |
CA1234010A (en) | Vibrating earth ripping apparatus | |
US4578837A (en) | Apparatus for cleaning tee forms | |
US6715563B2 (en) | Method and apparatus for vibratory kinetic energy generation and applications thereof | |
US10612196B2 (en) | Moldboard support structure for a milling machine | |
US4230369A (en) | Pavement planing method and apparatus | |
EP0086240B1 (en) | Resonantly driven pavement crusher | |
US20040262019A1 (en) | Method and apparatus for vibratory kinetic energy generation and applications thereof | |
CN201272954Y (en) | High-speed vibrating ice-removing vehicle for road | |
Han et al. | Research on a Kind of Self-propelled Sawing Equipment for Snow and Ice Removal | |
CN219410701U (en) | Road maintenance auxiliary device |