Quitanieves de fricción.

El quitanieves de fricción es un dispositivo con forma paralelepípeda y una masa pesada, concebida para quitar el hielo que se forma en el asfalto en situaciones y condiciones climáticas extremas. Su funcionamiento se basa en el trabajo de fricción de dos cuerpos en movimiento. El trabajo para desplazar dos cuerpos se transforma en energía calorífica, que es absorbida por el hielo procediendo a deshacerlo. La masa pesada tiene forma de hexaedro regular

(1) y en la parte anterior forma un diedro agudo (2) donde se dispone un elemento de sujeción (3) para poder acoplarse al vehículo tractor y en la parte posterior del hexaedro regular (4) hay un enganche transversal embutido en la masa pesada y en el citado enganche posterior embutido se ensambla al menos un rodillo (5).

Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P201430195.

Solicitante: ZUFIAUR FERNÁNDEZ DE BETOÑO, Alfredo.

Nacionalidad solicitante: España.

Inventor/es: ZUFIAUR FERNÁNDEZ DE BETOÑO,Alfredo.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION E — CONSTRUCCIONES FIJAS > CONSTRUCCION DE CARRETERAS, VIAS FERREAS O PUENTES > LIMPIEZA DE CALLES; LIMPIEZA DE VIAS FERREAS; LIMPIEZA... > Retirada de la nieve o del hielo de las carreteras... > E01H5/12 (Aparatos o herramientas especialmente proyectados para romper, desintegrar o deshacer capas de hielo o de nieve endurecida)
  • SECCION E — CONSTRUCCIONES FIJAS > CONSTRUCCION DE CARRETERAS, VIAS FERREAS O PUENTES > LIMPIEZA DE CALLES; LIMPIEZA DE VIAS FERREAS; LIMPIEZA... > Retirada de la nieve o del hielo de las carreteras... > E01H5/04 (por tracción animal o mecánica; por tracción a brazo y arrastre de los elementos de arranque o de transporte, p. ej. de transporte por medio de aire comprimido (E01H 5/10, E01H 5/12 tienen prioridad))
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Quitanieves de fricción.

Fragmento de la descripción:

Sector de la técnica

La memoria descriptiva del quitanieves de fricción hace referencia a un dispositivo para limpiar la nieve y el hielo de las carreteras de asfalto, este dispositivo se coloca en la parte posterior de un vehículo tractor.

El quitanieves de fricción es una masa pesada en forma de hexaedro regular con una prominencia en la parte anterior formada por un diedro regular agudo. El quitanieves de fricción es manejado con una maquina tractora, la sujeción del quitanieves al tractor se realiza a través de una fijación tripuntal.

Antecedentes de la invención

Los quitanieves que se utilizan para limpiar las carreteras de asfalto han evolucionado según la función requerida. Para empezar se utilizaron triángulos de madera recubiertos de metal arrastrados por vehículos tractores, posteriormente el quitanieves se instala en la parte frontal del vehículo tractor, este quitanieves compuesto por una lámina de acero con forma de cuchilla que raspa y retirara la nieve y el hielo por efecto dinámico, es decir por la fuerza de empuje.

Hay diseños de camiones que llevan quemadores de gas para deshacer la nieve, pero estas soluciones son muy sofisticadas y excesivamente costosas.

Otros sistemas utilizados en enclaves alpinos son los equipos que cogen la nieve y la expulsan con la acción de un rotor, son las denominadas barredoras orientables, barredoras turbina de nieve o brazo destrozador.

Los conjuntos quitanieves de cuchilla de acero llevados en la parte anterior del vehículo tractor funcionan bien en condiciones no muy extremas, es decir cuando la temperatura no baja muchos grados Celsius.

Para temperaturas bajo cero grados Celsius, la situación en los firmes asfaltados se complica, cuando tras el paso del quitanieves queda una película de hielo fuertemente adherida. Para estos casos se utiliza compuestos químicos como la sal común (cloruro de sodio) y urea. En los sistemas extremos de hielos, los cambios extremos de temperatura junto con los compuestos químicos maltratan el firme, con el paso del tiempo se deteriorara

el asfalto, es decir el asfalto sufre ataques físicos y químicos.

Los sistemas quitanieve de cuchilla de acero cuando trabajan en firmes de asfalto deteriorados hacen saltar trozos de asfalto, provocando socavones.

El objetivo del quitanieves de fricción objeto de la invención es que la fuerza de arrastre de una masa sobre el firme, es decir, el deslizamiento de una masa pesada crea una fuerza de fricción.

Los quitanieves de cuchilla de acero no trabajan bien en condiciones particulares, estas situaciones son cuando hay una capa fina de hielo que está adherida firmemente a la superficie.

La presente invención presenta un quitanieves de fricción que se utiliza para despejar la superficie de hielo al utilizar una energía de rozamiento entre dos superficies en el que el coeficiente de fricción es pequeño, pero la masa que se desplaza es grande.

Descripción de la invención

Es un objeto de la invención la creación de un quitanieves basado en los procesos físicos que se producen al arrastrar un bloque de una masa determinada sobre una superficie.

El quitanieves de fricción consta de una masa pesada formado por un hexaedro regular y un diedro agudo. La masa esta diferenciada en parte anterior que corresponde al diedro agudo que tiene embutido una fijación tripuntal, este anclaje tripuntal se utiliza para transportar el quitanieves junto a una maquina tractora. El tripuntal tiene una función elevadora de la masa a través del dispositivo hidráulico de la maquina tractora.

En la parte posterior de la masa pesada, hexaedro regular se acopla un enganche para colocar un sistema de rodillo. El rodillo ancho que gira, tiene dos funciones la primera función es llevar rodando el apero y segunda función es deshacer el hielo que se queda al paso de la fricción de la masa pesada. Los quitanieves de fricción pueden llevar un rodillo más de un rodillo, esto depende de la forma de trabajar del dispositivo.

La fuerzas producidas por el arrastre de la masa de un material pesado sobre la capa delgada de hielo adherida al asfalto, se divide en dos tipos de fuerzas, primero cuando la masa permanece estática sobre la superficie existe una fuerza de fricción estática con un coeficiente de fricción estático y cuando la masa se desplaza sobre la superficie se ha superado la fuerza de inercia de los cuerpos se convierte en fuerza de rozamiento dinámica con un coeficiente de fricción dinámico.

La energía consumida por la fuerza de rozamiento de los dos cuerpos no desaparece simplemente se disipa en forma de calor, esta energía de calor es captada por el hielo para

fundirlo, licuarlo, con esto la capa de hielo del asfalto se derrite, se funde y se desprende. Descripción de los dibujos

La Figura 1 es una vista en perspectiva del quitanieves de fricción con las cuatro partes que lo componen perfectamente diferenciadas.

La Figura 2 es una vista lateral del quitanieves.

La Figura 3 es una vista en planta del quitanieves.

La Figura 4 es una vista del quitanieves unido a la unidad tractora.

Realización práctica de la invención.

La presente memoria se basa en los procesos físicos que se dan al arrastrar un bloque de una masa determinada sobre una superficie.

Siguiendo este proceso se constituye este quitanieves que es especial para trabajar en condiciones extremas de hielos donde los quitanieves actuales, cuando trabajan, dejan una pequeña capa de hielo que no se separa del asfalto.

El quitanieves de fricción tiene la función de arrastrar una masa pesada sobre la capa de hielo en condiciones de temperaturas extremas. La fricción o rozamiento es una fuerza de contacto que actúa para oponerse al movimiento deslizante entre superficies. La fuerza actúa paralela a la superficie y opuesta al sentido del deslizamiento.

Según las leyes de física F= m a

F fricción = F aplicada

Fricción estática tiene un coeficiente para los distintos materiales. Fr=us Fn Fricción cinética tiene un coeficiente cinético para los distintos materiales. Ff=uk Fn

Ejemplos de coeficientes de fricción para distintas superficies.

Hielo/ hielo

us=0,1

uk =0,03

Caucho/ Cemento seco

us=1,0

uk= 0,8

Caucho/ cemento húmedo

us=0,3

uk=0,25

Esquí (encerado) / Nieve (0°)

us=0,1

uk=0,05

El coeficiente de fricción cinético para superficie caucho/ hielo es muy pequeña por lo tanto la masa tiene que ser grande para contrarrestar la fuerza de rozamiento que es la que se transforma en energía calorífica.

Tal y como se muestra en las figuras 1 y 2 el quitanieves lo forma el volumen de masa de un material, en forma un hexaedro regular (1), siendo la parte anterior de la masa un diedro agudo (2). Es en la parte anterior de la masa, en el diedro agudo (2), donde esta embutido el sistema de fijación (3). Dicho sistema de fijación está basado en un tripuntal.

En la parte final del volumen de masa (1) se encuentra un cilindro embutido (4) para acoplar un rodillo (5).

En la figura 3 se muestra una segunda realización práctica de la invención donde a la masa de volumen, formado por un hexaedro regular (1) y con el diedro agudo (2) dispuesto en la zona anterior del quitanieves, se le añade de un apoyo con rueda (7) en la parte posterior del hexaedro regular (4) y en la parte anterior donde se forma el diedro agudo (1). En esta realización práctica se dispone del apoyo...

 


Reivindicaciones:

1.- Quitanieves de fricción que comprende una masa pesada para ser arrastrada caracterizado por que la masa pesada tiene forma de hexaedro regular (1) y en la parte anterior forma un diedro agudo (2) donde se dispone un elemento de sujeción (3) para poder acoplarse al vehículo tractor (8) y en la parte posterior del hexaedro regular (4) hay un enganche transversal embutido en la masa pesada y en el citado enganche posterior embutido se ensambla al menos un rodillo (5).

2.- Quitanieves de fricción según la reivindicación 1, se caracteriza porque el elemento de sujeción es un tripuntal formado por dos ganchos y un adaptador central.

3.- Quitanieves de fricción según las reivindicaciones principal, se caracteriza porque el rodillo está formado por una pluralidad de ruedas que giran libremente alrededor de su eje.

4.- Quitanieves de fricción según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado por que masa pesada dispone de un apoyo con rueda (7) en la parte posterior del hexaedro regular (4) y en la parte anterior donde se forma el diedro agudo (1).

5.- Quitanieves de fricción según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado por que el material de las ruedas y de la masa pesada es preferentemente caucho.

6.- Quitanieves de fricción según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado por que las ruedas y la masa pesada tienen dibujos en la superficie de contacto.

7.- Quitanieves de fricción según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado por que la masa pesa entre tres mil y cuatro mil kilogramos.