![](/user_photo/_userpic.png)
книги из ГПНТБ / Иванов, А. Н. Развитие конструкций снегоочистительных машин обзор
.pdf![](/html/65386/283/html_QXaKOIu_Y5.hKc5/htmlconvd-zJc04g11x1.jpg)
бочсго органа и передающего крутящий момент ротору с помощью клиноременной передачи.
Валы привода ротора и шнеков снабжены срезными болтами, предохраняющими их от поломки при наезде на препятствие.
При ширине захвата |
1,98 |
м, дальности |
отбрасывания |
|
9 м |
(у модели 504 12—15 м) |
и производительности 400 т/ч |
||
это |
оборудование может быть |
использовано |
для очистки |
|
от снега дорог и взлетно-посадочных полос аэродромов. |
||||
Фрезерно-роторные |
снегоочистители выпускаются глав |
ным образом швейцарской фирмой Rolba, имеющей отделе ния в 17 странах, и широко применяются в различных экс плуатационных условиях.
Основное их достоинство — возможность разрабатывать плотный, смерзшийся снег. Кроме того, пропускная способ ность фрезерного питателя может быть весьма высокой. Фрезерный питатель выполняется безбарабанным, многозаходным, лопасти его представляют собой узкие ленты, изогнутые по винтовой линии.
Фирмой выпускаются машины различных типоразмеров: легкие •— на одноосных тележках, средние — на базе лег ких грузовиков, полугрузовых автомобилей и спецшасси, тяжелые — на базе спецшасси. Ниже рассмотрены некото рые наиболее интересные модели снегоочистителей среднего
типа, предназначенных для |
расчистки от снега |
автомобиль |
|||||
ных дорог в различных эксплуатационных условиях. |
|||||||
Модель |
R-400 |
(рис. 2) |
имеет |
один |
общий двигатель |
||
мощностью 80 л. с. для привода |
хода |
и рабочего |
органа. |
||||
Снегоочиститель снабжен |
гидростатической |
трансмиссией, |
|||||
обеспечивающей |
бесступенчатое |
регулирование |
скоростей |
||||
от 0 до 38,6 км/ч. |
|
|
|
|
|
|
|
Рабочий |
орган представляет |
собой |
винтовую |
четырех- |
заходную ленточную фрезу — питатель с шириной захвата
1,6—2,1 м и ротор с двумя скоростями вращения, |
установ |
|||
ленные на одной раме. |
гидравлическое. |
С по |
||
Управление рабочим органом |
||||
мощью |
гидравлики производится |
подъем (на |
высоту до |
|
340 мм) |
и опускание рабочего органа, наклон |
его |
в верти |
кальной плоскости вправо или влево на угол до 15°, а также поворот выбросного патрубка.
Компактность |
и |
маневренность машины |
(радиус пово |
|
рота 6 м) наряду |
с |
высокой производительностью |
(600— |
|
700 т/ч) позволяют |
использовать снегоочистительное |
обору |
||
дование как в стесненных условиях горных |
дорог, |
автомо |
бильных стоянок и разъездов, так и при расчистке основных автомагистралей.
Аналогичной по назначению является модель «Snow— Bull» R-600 на гусеничном ходу (рис. 3). Привод хода осу-
11
![](/html/65386/283/html_QXaKOIu_Y5.hKc5/htmlconvd-zJc04g13x1.jpg)
![](/html/65386/283/html_QXaKOIu_Y5.hKc5/htmlconvd-zJc04g14x1.jpg)
органа и двухместной кабиной, расположенной над рабочим органом с целью обеспечения лучшего обзора. Высота подъ ема рабочего оборудования до 1 м.
Привод хода и рабочего органа осуществляется от од ного дизельного двигателя «Deutz» мощностью 250 л. с. при 2650 об/мин с помощью гидростатической приводной систе мы «Sundstandart—Sauer».
Снегоочиститель может убирать снег высотой до 3 м при ширине очищаемой полосы до 2 м и дальности отбра
сывания 15 м. Производительность машины 1400 |
т/ч. |
|
||||||||
Модель RUS |
200/125 интересна |
компоновкой |
рабочего- |
|||||||
органа |
с базовой |
машиной |
— |
автомобилем |
«Unimog-411». |
|||||
Фрезерный рабочий орган опирается на собственное |
одно |
|||||||||
осное |
шасси, в результате |
разгружается |
передний |
мост |
||||||
базовой |
машины. |
Управление |
пневмоколесами |
рабочего ор |
||||||
гана синхронизовано с управлением автомобиля. |
|
|
||||||||
Привод рабочего |
органа |
осуществляется |
от |
|
отдельного |
|||||
расположенного |
в |
кузове |
базовой |
машины |
|
двигателя |
||||
«Deutz» |
(125 л. с.) через конический |
редуктор |
(без |
цепной |
||||||
передачи). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Так |
как снегоочиститель |
предназначен |
для |
широкого- |
профиля работ — от уборки снежных валов с обочин дорог до разработки спрессованного снега, диапазон его рабочих скоростей составляет 0,3—6 км/ч, а дальность отбрасывания регулируется от 15 до 40 м.
Снегоочистительное оборудование может быть исполь зовано для загрузки снега в транспорт, для чего поворот ный выбросной патрубок снабжен гидравлически регулируе
мой направляющей заслонкой. Загрузка |
5-тонного |
кузова |
|||
производится за одну минуту при |
общей |
производительно |
|||
сти снегоочистителя 1000 т/ч. |
|
|
|
||
В качестве |
базовой |
машины |
для снегоочистительного' |
||
оборудования |
модели |
700/900, |
выпускаемого |
фирмой |
|
Kahlba-cher (ФРГ), можно использовать |
любое |
четырех |
|||
колесное транспортное |
средство |
с двигателем мощностью |
30—60 л. с. и с ходоуменынителем, в том числе и трактор.
Рабочий орган |
навешивается |
на |
специальную |
плиту с |
|||
гидроцилиндрами |
подъема, которая |
крепится к базовой ма |
|||||
шине. Двухзаходная |
ленточная |
фреза с шириной |
захвата |
||||
0,9 м и ротор приводятся от вала коробки отбора |
мощно |
||||||
сти через карданный вал. При установке |
дополнительного |
||||||
бокового плуга ширина убираемой |
полосы |
увеличивается до> |
|||||
2 м. |
|
|
|
|
|
|
|
Полноповоротный выбросной патрубок, положение ко |
|||||||
торого регулируется |
гидравлически, |
позволяет |
отбрасывать |
||||
снег в любую сторону на расстояние 10—15 м. |
В |
верхней |
|||||
части патрубка имеется заслонка. |
|
|
|
|
|
14
Снегоочистительное оборудование с совмещенным рабо чим органом в виде барабанной фрезы с выбросными кар манами, образованными встречными винтовыми лопастями, получило в последние годы широкое распространение. Его выпускают фирмы ФРГ, Италии, Франции, США. Классиче ским образцом такого оборудования является фреза «Peter.» фирмы Peter (Франция).
Первоначальная конструкция фрезы, разработанная фирмой еще до войны, предназначалась для навески на ко
лесный трактор и |
имела |
при мощности двигателя 165 |
л. с. |
||
производительность |
при |
уборке |
свежевыпавшего |
снега |
|
3000 м3/ч. |
годы |
базовой |
машиной |
для фрезы, у |
|
В шестидесятые |
|||||
которой была увеличена |
ширина |
и высота |
захвата, а |
так |
же число оборотов барабана, служил трактор «Lati!». Затем была создана модель ВЕР производительностью 600 т/ч для тяжелого спецтрактора, с электрическим приводом рабочего
органа. |
Модель имеет большую |
ширину |
захвата (2,4— |
3,4 м) |
и барабан диаметром до |
1,2 м. Два |
гидроцилиндра |
служат для подъема рабочего органа на 240 мм над поверх ностью дороги и опускания на 20 мм ниже поверхности. Снег может отбрасываться вправо, влево от дороги и на обе стороны одновременно.
Рабочий орган модели |
VF-1 фирмы |
Schmidt (ФРГ) от |
личается оригинальной конструкцией |
барабана-фрезы. Ра |
|
бочие лопасти, приваренные |
к барабану |
по винтовой линии, |
в средней части каждой секции образуют специальный вы бросной карман, боковые стенки которого параллельны друг
другу, а образующая полукруглой задней |
стенки отклонена |
|||
от радиуса против |
направления |
вращения на угол |
до 6°. |
|
Такая конструкция |
выбросного |
кармана |
позволяет |
лучше |
скомпоновать снежную струю в патрубке, |
ширина |
которого |
не должна превышать расстояние между двумя параллель ными стенками.
Рабочий орган |
приводится |
от |
автономного |
двигателя |
|||
«Daimler—Benz» мощностью 125 л. |
с. и |
имеет |
четыре |
ско |
|||
рости вращения. В |
соответствии |
с этим |
дальность |
отбра |
|||
сывания можно изменять от 4 до 18 м при выбросе |
' |
снега |
|||||
вбок и от 6 до 22 мм — вперед. |
|
|
|
|
Д |
Итальянская фирма Fresia специализируется на выпуске снегоочистителей с совмещенным рабочим органом типа
«Peter».
Среди ряда моделей, разработанных фирмой, можно от метить модели FS-1100 и FS-120M, имеющие мощные сило вые установки и отличающиеся мобильностью, маневрен ностью и высокой производительностью при расчистке гор ных дорог.
Базовой машиной для навесного снегоочистительного
15
![](/html/65386/283/html_QXaKOIu_Y5.hKc5/htmlconvd-zJc04g17x1.jpg)
![](/html/65386/283/html_QXaKOIu_Y5.hKc5/htmlconvd-zJc04g18x1.jpg)
Осуществляют винтовые питатели. Все ротационные |
рабо |
|||||
чие органы (шнек, безбарабанная ленточная фреза, |
бара |
|||||
банная фреза) вырезают в |
снегу |
стружку |
серповидного |
|||
профиля, выполняя при этом |
операции |
вдавливания |
ре |
|||
жущей' кромки в забой, отделения стружки |
от снежного мас |
|||||
сива1 (собственно резания), |
транспортирования |
снежной |
||||
массы по поверхности забоя |
и далее, |
после |
ее |
разгона до |
какой-то конечной скорости, опорожнения лопасти. Процессы транспортирования снежной массы происходят у питателей разных типов .различно.
В шнековом питателе, снабженном двумя горизонталь ными полностенными шнеками, нижний шнек загружен значительно больше верхнего, так как снежная масса, вырезанная верхним шнеком, в основном обрушивается вниз. Нижний шпек транспортирует снег в осевом направлении к
средней части. При |
этом |
значительная часть |
энергии тра |
||||
тится нерационально |
на |
перемешивание-перемалывание и |
|||||
уплотнение снежной |
массы. |
Как |
верхний, так |
и нижний |
|||
шпек забрасывает |
в |
ротор незначительное количество сне |
|||||
га, н загрузка ротора |
в основном |
происходит |
за |
счет посту |
|||
пательного перемещения |
снегоочистителя. |
|
Д-902 уста |
||||
Исследованиями |
питателя |
снегоочистителя |
новлено, что нижний шнек потребляет в 3,5—4,0 раза боль ше мощности, чем верхний. Резко колебательный характер крутящего момента на валу шнека объясняется недостаточ ной пропучжной способностью его в зоне разгрузки, причем амплитуда колебаний величины момента определяется мас сой снега, не успевшей покинуть шнек за время одного обо рота, и его осевой скоростью.
Скоростная киносьсмка показала, что при малой скоро сти вращения шнек работает как винтовой транспортер, а транспортируемая каждым витком масса находится в по
ступательном |
по оси шнека движении. В центральной части |
|||||
шнека массы, |
перемещаемые правой и левой винтовой |
на |
||||
вивкой, сталкиваются, создавая ударную нагрузку |
на |
при |
||||
вод шнеков. |
|
|
|
|
|
|
Поэтому одним из |
главных |
условий |
создания |
работо |
||
способной конструкции |
шнека |
является |
обеспечение |
его |
раз |
грузки. Экспериментально установлено, что наиболее ста бильное сочетание процессов резания и транспортирования при необходимом опорожнении наблюдается у ленточного шнека с переменным углом подъема винтовой линии режу
щей кромки, изменяющимся от 12° |
на |
периферии до 24° в |
|||
центре шнека |
(по ширине захвата |
рабочего |
органа). Такой |
||
шнек потребляет, кроме того, |
минимальную |
энергию, так |
|||
как значительно сокращаются |
непроизводительные затраты |
||||
на перемешивание-перемалывание и уплотнение снега. |
|||||
Наиболее |
рациональный |
рабочий |
процесс обеспечивает |
18
фрезерный питатель в виде ленточной безбарабанной вин товой фрезы. Вырезанный из забоя снег транспортируется лопастью фрезы по поверхности забоя к оси ротора и при достижении загрузочного отверстия ротора забрасывается в ротор практически по всему сечению отверстия, а не толь
ко в нижней части, |
как |
у полностенного шнекового |
пита |
||||||
теля. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рабочий процесс ленточного шнека п безбарабанной |
|||||||||
ленточной |
фрезы |
принципиально |
не |
отличается |
и |
при |
|||
теоретическом |
анализе |
резания |
и |
отбрасывания |
в |
об |
|||
щем виде может рассматриваться как |
единый. |
В анализе |
|||||||
рабочего |
процесса |
винтового питателя |
особое |
место зани |
|||||
мают вопросы |
траектории движения |
снежной |
массы, |
по |
скольку они определяют необходимые конструктивные эле менты питателя, главной задачей которого является обеспе чение кратчайшего пути снега из забоя к ротору-метателю.
Установлено, что о движении снежной массы в зоне реза
ния можно судить по |
движению |
отдельной частицы. Движе |
||
ние снежной |
частицы |
при цилиндрической |
(условно) поверх |
|
ности забоя |
под воздействием |
винтовой |
лопасти с учетом |
|
всех сил описывается дифференциальным |
уравнением из |
менения угла поворота и угловой скорости частицы во вре мени.
<ръ- + / с cos a (sin -(—/ cos у) |
— ^ ^ ^ -/c g (sin T |
|
||
dt2 |
|
|
|
|
-/cos t) cos 3—- — cos а'(соз a —/ sin a) sin о = 0, |
|
|||
r |
|
|
|
|
где у— угол между касательной |
к траектории движения |
|||
частицы и нормалью к лопасти |
|
|
||
|
do |
|
|
|
Т = arctg |
dt■— Q Sin2 a |
|
|
|
|
Q sin a cos a |
|
|
|
Q —угловая скорость вращения лопасти; |
|
|
||
б — центральный угол поворота частицы; |
|
|
||
/с — коэффициент внутреннего трения снега; |
|
|||
f — коэффициент внешнего трения снега; |
|
|
||
а — угол подъема винтовой линии; |
(радиус |
|||
г —радиус цилиндрической поверхности |
||||
фрезы); |
|
|
|
|
g — ускорение силы тяжести. |
|
забоя |
можно |
|
Движение снежной массы по поверхности |
||||
считать упорядоченным только при |
начальном |
угле |
захвата |
6о, большем критического угла бкрит, величина которого оп ределяется из выражения
2* |
19 |