Держатель ножа для снегоуборочного устройства - RU2316627C2
Код документа: RU2316627C2
Чертежи
Описание
Настоящее изобретение относиться к держателю ножа в форме балки, который присоединяет нож к нижнему краю снегоуборочного устройства, так что нож может быть установлен под углом резания острым или прямым по отношению к основанию и может отклоняться назад, пока балка подвержена равномерной нагрузке, предотвращая таким образом повреждения при столкновении с препятствием, и автоматически восстанавливать свой угол резания после прохождения препятствия.
Во-первых, изобретение предназначено для применения на снегоуборочном устройстве, содержащем плужное крыло со скребком для снега или ножом для снега, которое поддерживается держателем автомобиля или устройством аналогичного типа, и которое в своей нижней части содержит по меньшей мере один нож, служащий для контакта с грунтом своей режущей кромкой и обеспечения действия, режущего снег и, при необходимости, поднимающего снег. Это устройство, как правило, изготовлено из множества относительно коротких ножей, которые установлены рядом друг с другом вдоль нижнего края снегоуборочного устройства.
Желательно, чтобы устройство было способно удалить по существу весь рыхлый снег, лежащий на дороге, т.е. насколько возможно также снег, лежащий во впадинах, например в дорожной колее, для обеспечения безопасности движения. Это означает, что ножи снегоуборочного устройства должны быть способны работать в тесном контакте с дорогой, который может быть достигнут, если они податливо присоединены к нижней части плуга и таким образом могут быть индивидуально наклонены относительно нижней части плуга. Также желательно, чтобы устройство было способно срезать или соскабливать снег или лед с дороги. Более того, должно быть возможно осуществить вышеуказанную снегоуборочную работу с высокой скоростью. Не стоит и говорить о том, что уборка снега при таких условиях подвергает как снегоуборочное устройство, так и держатель этого устройства тяжелым напряжениям, вследствие чего они могут быть повреждены, если нож ударится о неподвижное препятствие, такое как выступающие водостоки, края тротуара и железнодорожные пути.
Для защиты устройства и держателя устройства от повреждений, возникающих при столкновении с препятствием, из уровня техники известно, что нож следует устанавливать с возможностью поворота назад против действия пружины на шарнире, расположенном над ножом. В этом случае нож должен быть ориентирован по существу вертикально к дороге, таким образом делая возможным движение нижней кромки ножа назад/вверх без необходимости в подъемном движении устройства. Невозможно расположить нож под явно положительным углом по отношению к вертикальной плоскости, т.е. когда нижняя кромка ножа выступает вперед в направлении движения. При такой конструкции нож оказывает скребковое воздействие на дорогу, таким образом делая необходимым относительно плотное прижатие ножа к дороге для обеспечения хороших результатов уборки снега. Конструкция также приводит к ограничению отбрасывающей способности.
Известное из уровня техники средство для защиты устройств и держателей устройства, когда нож расположен под острым углом резания к дороге, раскрыто в WO 95/23894. Нож шарнирно крепится к переднему концу выступающего вперед поворотного рычага. При столкновении с препятствием нож может под действием пружины быть сложен назад, тогда как поворотный рычаг под действием другой пружины поднимается. В такой конструкции нож имеет положительный угол относительно вертикальной плоскости и также вертикальную податливость на дороге. Однако недостатком является тот факт, что нож не может быть наклонен и поэтому не обеспечивается податливость, которая требуется для получения хорошего снегоуборочного эффекта на изрезанной колеями дороге. Кроме того, механическая конструкция требует частого ремонта и обслуживания, так как она подвергается сильному износу и легко повреждается в таких окружающих условиях.
В SE 507556А раскрыто устройство, которое решает многие из вышеупомянутых проблем и предоставляет прочную конструкцию, которая обеспечивает то, что нож имеет определенную степень податливости на дороге, и которая может быть сложена вверх/назад при столкновении с препятствием. Устройство включает в себя трехстороннюю полую балку, которая благодаря своей форме может изгибаться и затем восстанавливать свою форму после прохождения препятствия. Недостаток этой трехсторонней полой балки, однако, заключается в том, что существует опасность неравномерного напряжения балки при столкновении с препятствием. Это означает, что действие в балке в некоторых случаях поглощается лишь маленькой частью балки, посредством чего эта часть подвергается большому напряжению. Еще один недостаток этого устройства в том, что оно работает только для плугов, в которых желательна хорошая отбрасывающая способность, т.е. нож должен иметь острый угол по отношению к дороге. Если устройство будет использовано для чистки дорог или какой-либо другой чистки, где предпочтительно вертикальное расположение ножа, то податливость на основании плохая.
Одной из задач настоящего изобретения является решение вышеупомянутых проблем и предоставление держателя ножа, который обладает ровной дуговой формой при воздействии нагрузки и имеет одинаковую подвижность и податливость на дороге независимо от угла резания. Изобретение показано в вариантах осуществления с острым углом и с прямым углом. Независимо от угла резания держатели ножей могут быть присоединены к разным типам плугов при помощи одного и того же соединительного профиля. В большинстве случаев уборка снега осуществляется по контракту главным подрядчиком, который заключает соглашения с небольшими транспортными подрядчиками. Это означает, что транспортный подрядчик может получать сильно отличающиеся задания год за годом: в один год очистка соленых оживленных дорог и в другой год очистка небольших дорог с заснеженной проезжей частью или улиц в муниципалитетах. По причине различных заданий транспортный подрядчик должен иметь по меньшей мере два типа плугов, которые дорого стоят. С держателем ножа в соответствии с изобретением плуг не надо заменять, а замена держателя ножа придаст плугу новые свойства.
Изобретение основано на идее применения податливого материала для изготовления держателя ножа, который действует как нажимная пружина по длине ножа и прижимает нож в направлении контакта под углом резания к основанию, так что нож может следовать профилю основания в вертикальном направлении и обеспечивать плотный контакт в колеях и с выступами проезжей части.
Держатель ножа ориентирует нож под произвольным углом резания, что приводит к хорошей очистке и отбрасывающей способности, а заодно и к гибкому использованию устройств. Нож отклоняется назад, когда наталкивается на неподвижные препятствия, такие как сточные канавки, края тротуара и т.п., и автоматически восстанавливает рабочее положение после прохождения препятствия. Это достигается адаптацией активного элемента в случае давления перегрузки к отклонению (изгибу наружу), так что нож временно отклоняется назад и затем возвращается в свое рабочее положение за счет упругости элемента.
Изобретение решает вышеупомянутые проблемы за счет держателя ножа, содержащего балку, имеющую активный элемент с элементом жесткости и второй крепежный элемент, который позволяет устанавливать для ножа угол резания в пределах от 0 до 90 градусов, в соответствии с прилагаемой формулой изобретения.
Варианты осуществления изобретения далее будут описаны более подробно со ссылками на прилагаемые чертежи.
Фиг.1 - держатель ножа в соответствии с вариантом осуществления изобретения, вид со стороны плуга.
Фиг.2a-b - поперечные сечения держателя ножа по линиям А-А и В-В.
Фиг.3 - вид снизу держателя ножа.
Фиг.4а - вид сбоку в поперечном сечении первого варианта осуществления держателя ножа.
Фиг.4b - держатель ножа по фиг.4а при движении по неровному основанию.
Фиг.4с - держатель ножа по фиг.4а, когда нож наталкивается на препятствие.
Фиг.5а - держатель ножа по фиг.4а в поперечном сечении через элемент жесткости.
Фиг.5b - держатель ножа по фиг.4а и элемент жесткости при движении по неровному основанию.
Фиг.5с - держатель ножа по фиг.4а и элемент жесткости, когда нож наталкивается на препятствие.
Фиг.6а - вид сбоку в поперечном сечении второго варианта осуществления держателя ножа.
Фиг.6b - держатель ножа по фиг.6а при движении по неровному основанию.
Фиг.6с - держатель ножа по фиг.6а, когда нож наталкивается на препятствие.
Фиг.7а - держатель ножа по фиг.6а в поперечном сечении через элемент жесткости.
Фиг.7b - держатель ножа по фиг.6а и элемент жесткости при движении по неровному основанию.
Фиг.7с - держатель ножа по фиг.6а и элемент жесткости, когда нож наталкивается на препятствие.
Фиг.8a-b - присоединенный к плугу держатель ножа, согласно первому и второму вариантам осуществления.
Фиг.9a-b - альтернативные варианты осуществления держателя ножа.
Фиг.10 - плужное крыло с множеством ножей, расположенных рядом друг с другом.
Фиг.1 показывает держатель ножа в соответствии с изобретением. Держатель содержит балку (1) с крепежными элементами (3, 4) для соединения с плугом (6) и ножом (7). Балка также содержит активный элемент (5) с верхней стороной (51) и нижней стороной (52). Активный элемент (5) соединяет два других элемента (3, 4). Балка дополнительно содержит два элемента (8) жесткости, расположенных на нижней стороне (52). Фиг.2а показывает поперечное сечение балки по линии А-А. Для балки, имеющей требуемые изгибные и поворотные свойства, верхняя сторона (51) и нижняя сторона (52) по существу параллельны. Фиг.2b показывает поперечное сечение балки по линии В-В по одному из элементов (8) жесткости. Элементы (8) жесткости уравновешивают изгибные сопротивления балки, так что балка будет принимать ровную дуговую форму при приложении к ней нагрузки. Они расположены близко к центру балки для облегчения склонности к деформации, что благоприятно для контакта ножа с проезжей частью, особенно на дорогах с колеями и выступами. Элементы (8) жесткости предпочтительно выполнены как неотъемлемая часть балки. Фиг.3 показывает балку (1) снизу со скошенными поверхностями (81) элементов (8) жесткости по направлению к нижней стороне (52).
Держатель ножа может быть прикреплен к нижнему краю (6) снегоуборочного устройства при помощи, например, болтового соединения (31). Первый крепежный элемент (3) может содержать, например, стальную направляющую, которая крепится при помощи операции литья и имеет резьбовые отверстия или, как показано на фиг.1-2, болты (31), которые закрепляются за счет операции литья и необязательно усиливаются стальной направляющей (32) или шайбой. На чертежах (см. фиг.4), этот нижний край (6) представляет собой по существу вертикальную крепежную поверхность (61), к которой крепится первый крепежный элемент (3). Над держателем ножа расположена по существу горизонтальная поверхность (62), которая переходит в по существу вертикальный нож (63) плуга. На фиг.8a-b представлены общие виды присоединенного к плугу держателя ножа в соответствии с двумя показанными вариантами осуществления.
Второй крепежный элемент (4) служит для крепления ножа (7). Таким образом эта часть балки контактирует с задней стороной ножа, и в ее нижней части образованы отверстия (40) для осуществления фиксации ножа (7) при помощи средств (41) для крепления. Крепление ножа может быть осуществлено традиционным способом, например, шпонкой и шпоночным болтом (41), и нож может быть оборотным ножом с расположенными попарно крепежными отверстиями.
Фиг.4-5 показывают первый вариант осуществления изобретения. Держатель содержит балку (1), имеющую первый крепежный элемент (3), здесь в форме болтового соединения (31), который приспособлен для крепления к нижнему краю (6) снегоуборочного устройства; второй крепежный элемент (4), который предназначен для контакта с задней стороной ножа (7); и активный элемент (5), соединяющий два других элемента (3, 4). Средства (41) расположены на втором крепежном элементе (4) для присоединения ножа к балке (1). Форма второго крепежного элемента (4) обеспечивает для ножа (7) угол (А) резания. Этот угол может изменяться от 0 до 90 градусов; на практике от 20 до 90 градусов. В варианте осуществления в соответствии с фиг.4-5 нож имеет угол резания около 90 градусов. Форма второго крепежного элемента (4) не влияет на функционирование держателя в какой-либо значительной степени. Активной частью конструкции является активный элемент (5), который также показан на фиг.4b, 5b, 6b и 7b. На чертежах показано, что балка (1) является вертикально подвижной для обеспечения соответствующего контакта с грунтом.
Фиг.5 показывает поперечное сечение элемента (8) жесткости, расположенного на балке в соответствии с первым вариантом осуществления. Элементы (8) жесткости способствуют равномерной нагрузке на всю балку. Без элементов (8) жесткости при приложении нагрузки существует опасность изгиба балки в одном месте. С элементами (8) жесткости балка будет обладать слабой дугообразной формой при приложении нагрузки. Элементы (8) жесткости также производят дополнительное усилие, требуемое для возвращения ножа в рабочее положение после снятия нагрузки после прохождения неподвижного препятствия. Балка (1) снабжена двумя элементами (8) жесткости, но в зависимости от длины, твердости материала и других факторов их число может быть больше. В вариантах осуществления элементы жесткости показаны как неотъемлемая часть того же материала, что и держатель ножа, но они также могут быть изготовлены из других материалов, таких как металл, прикрепленный литьем или другим способом к держателю ножа.
Фиг.6-7 показывают второй вариант осуществления изобретения. Держатель содержит балку (1), имеющую первый крепежный элемент (3), который приспособлен для крепления к нижнему краю (6) снегоуборочного устройства; второй крепежный элемент (4), который приспособлен для контакта с задней стороной ножа (7); и активный элемент (5), соединяющий два других элемента (3, 4). В этом варианте осуществления нож имеет острый угол (А) резания.
Фиг.4 с, 5 с, 6 с и 7 с показывают, что активный элемент (5) перемещается вверх, когда нож наезжает на препятствие. Активный элемент (5) будет изгибаться вверх, тогда как крепежный элемент (4) изгибается вперед/вверх из-за действующей вверх силы, созданной ножом за счет его вертикального подъема. Перемещение усиливается крутящим моментом, вырабатываемым активным элементом (5). Нож приобретает угол трения. После прохождения препятствия держатель ножа возвращается назад в свое рабочее положение. Для обеспечения необходимого пространства для перемещения активного элемента имеется пустое пространство (9) между верхней стороной (51) активного элемента и горизонтальной поверхностью (62) снегоуборочного устройства. Щиток (13) предназначен для предотвращения наполнения пространства (9) снегом или льдом. В вариантах осуществления этот щиток (13) является частью держателя ножа и подходящим образом изготовлен из такого же материала. Когда держатель ножа перемещается, щиток (13) скользит вдоль плуга (63) и предотвращает наполнение снегом пространства (9). Также возможно расположить щиток на снегоуборочном устройстве с возможностью скольжения вдоль держателя.
Главная особенность двух показанных вариантов осуществления заключается в том, что держатель присоединяет нож (7) к нижнему краю (6) снегоуборочного устройства так, что нож располагается под углом (А) резания относительно основания. Для предотвращения повреждения при столкновении с препятствием нож отклоняется назад и автоматически восстанавливает свой угол резания после прохождения препятствия. Активной частью держателя является активный элемент (5), который изготовлен из упругого полимерного материала. Активный элемент (5) обеспечивает поперечную упругость и продольную гибкость второго крепежного элемента (4).
По меньшей мере активный элемент (5) и предпочтительно также первый и второй крепежные элементы изготовлены из упругого полимерного материала, который обеспечивает поперечную упругость и продольную гибкость балки. В качестве полимерных материалов подходят различные типы прочных эластомерных материалов, например уретановый каучук и другие типы каучука. Предпочтительным типом материала является полиуретан.
Однако предпочтительно изготавливать всю балку за одно целое из одного эластичного полимерного материала, как показано на чертежах. Особенно предпочтительно изготавливать балку, например, из уретанового каучука. Уретановый каучук должен иметь твердость по Шору по меньшей мере в 50°, в некоторых случаях предпочтительно 70-90°.
Фиг.9a-b показывают другой вариант осуществления активного элемента (5). Балка является не сплошной, а снабжена полостью (50), которая заполнена сжимаемым материалом, имеющим другие свойства, нежели уретановый пластик, из которого изготовлен активный элемент (5). Примером подходящего материала для заполнения полости (50) является пенопласт.
Фиг.10 представляет схематический вид ножа (14) плуга, на нижнем краю которого установлено несколько ножей (7). Каждый нож может быть установлен с помощью держателя ножа, который имеет длину, соответствующую длине ножа. В рабочем положении ножи должны оказывать подходящее контактное давление на дорогу для осуществления эффективной очистки. Благодаря упругости балки нож отклоняется, как показано на увеличенном фрагменте фиг.10, на неровном основании, например, из-за борозд или выступов. Активный элемент (5) балки действует как пружина и удерживает нож на месте при воздействии силы трения по основанию и также когда нож отклоняется в боковом направлении.
В изобретении активный элемент изначально чувствительный, т.е. он перемещается даже при очень небольших нагрузках. Это обеспечивает лучшую податливость на дороге. Тесный контакт с основанием может быть достигнут при относительно небольших усилиях, что уменьшает износ ножа и основания. Держатель ножа также обеспечивает легкое изменение свойств плуга путем изменения угла резания ножа. Держатель ножа может быть изготовлен с ножом, присоединенным под произвольным углом.
Реферат
Изобретение относится к снегоуборочным устройствам. Держатель ножа содержит балку с первым крепежным элементом, который предназначен для крепления к нижнему краю снегоуборочного устройства, вторым крепежным элементом, который предназначен для контакта с задней стороной ножа, и активный элемент. Активный элемент имеет верхнюю сторону и нижнюю сторону, которые по существу параллельны. Активный элемент соединяет два других элемента и имеет элемент жесткости, расположенный на нижней стороне. Достигается улучшение очистки любой поверхности. 11 з.п. ф-лы, 21 ил.
