«Самоходная платформа с вибродвижителем для очистки крыш, элементов конструкций зданий и сооружений от снега и льда»
Наличие патента:

Патент РФ на изобретение № 2387567, МПК B62D57/00; F03G3/00. Вибродвижитель с преобразованием вращательного движения в поступательное / Панков И.Г., Плахтин В.Д., Давыдов А.П., Стрыгин С.В., Акиньшина М.А. (РФ) - № 2008148784; приоритет от 10.12.2008, опубл. 27.04.2010; Бюл. № 12.

Краткое содержание проекта:

Целью выполнения проекта, научной идеи, положенной в основу проекта является разработка плужно-щеточного снегоочистителя на самоходной платформе с вибродвижителем для механизированной очистки скатных крыш зданий от снега и наледи.

На основании предварительных исследований, в том числе с использованием компьютерного моделирования динамики машин, для решения задачи очистки проводов линий электропередач и других объектов от обледенения было предложено техническое решение по механизации процесса очистки скатных крыш зданий от снега, и предотвращения образования наледи – плужно-щеточный снегоочиститель на самоходной платформе с вибродвижителем. Основание вибродвижителя испытывает серию вертикальных ударов. Асимметричная система упругих конструкций (наклонная щетка с капронным ворсом) закреплена на основании и служит опорой основанию относительно поверхности движения. Движение осуществляется вследствие асимметричности сил трения, возникающих от упомянутых ударов. Асимметрия сил трения обеспечивается асимметричной системой упругих конструкций в сочетании с ударными волнами, распространяющимися в них. Дополнительно создается также асимметричная продольная составляющая главного вектора сил инерции механизма вибродвижителя, которая в сочетании с асимметрией сил трения обеспечивает тягу подвижной платформы. Выбор вибродвижителя обусловлен сложным бугорчатым профилем опорной рабочей поверхности (металлочерепичная кровля), низкой степенью сцепляемости элементов движителя с опорной поверхностью и требованиями по сохранению целостности кровельных материалов после многократной очистки крыши от снега и льда.

На Vl-м Московском международном салоне инноваций и инвестиций был представлен инновационный проект «Разработка методов синтеза, создание и испытание механизмов устройства эффективного движителя для подъемно-транспортного и технологического оборудования» и положенное в его основу изобретение «Вибродвижитель с преобразованием вращательного движения в поступательное», которые были отмечены бронзовой медалью и дипломом соответственно. Проект был поддержан в конкурсе на предоставление субсидий за счет средств областного бюджета на государственную поддержку научной и (или) научно-технической деятельности в Рязанской области, а также по программе «СТАРТ - 07» Фонда содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере (г. Москва).

Рынок сбыта, практическое применение:

Плужно-щеточные снегоочистители предназначены для очистки поверхностей (например, дорожных покрытий) от свежевыпавшего неуплотненного снега, что является также профилактической мерой по недопущению или уменьшению образования льда и плотного снега. С помощью плуга, обычно установленного впереди машины, сгребается и смещается в сторону основной слой снега. Оставшийся слой снега подметается щеткой и отбрасывается в сторону. В соответствии с выполняемой функцией и условиями работы устройства предлагаемый плужно-щеточный снегоочиститель является тихоходным. Плужно-щеточное оборудование машины состоит из плуга, установленного спереди, и цилиндрической щетки с капроновым ворсом, которая размешена сзади машины. Плуг с резиновым ножом с помощью автоматического регулировочного устройства может поворачиваться в обе стороны для сгребания снега в правую и левую стороны. Щетка может производить сметание снега в обе стороны от машины. Установка щетки в нужное положение также производится с помощью автоматического регулировочного устройства. Область обслуживания оснащается специальным ограждением по периметру и системой направляющих стальных канатов. Противоречивыми требованиями к разрабатываемому устройству  являются: с одной стороны – обеспечение эффективной сцепляемости элементов движителя с очищаемой опорной поверхностью, а с другой стороны – требования по сохранению целостности этой поверхности, минимизации ее износа, в том числе от трения; кроме того, ледяная бугорчатая поверхность не обеспечивает стабильную сцепляемость с ней, из-за сложного рельефа и подверженности образованию водяной смазки при таянии.
Научно обоснована достаточная энергоэффективность транспортных машин с вибродвижителями – КПД вибродвижителя поступательного движения составляет 50%. Для специальных областей применения, затрудняющих использование приводных колес и гусиничных движителей вибродвижители являются альтернативным решением в деле обеспечения движения транспортных машин с любыми известными двигателями. Устройства с вибродвижителями, оснащенными электроприводом, могут быть использованы в качестве самоходной платформы с вибродвижителем плужно-щеточного снегоочистителя для обслуживания крыш, элементов конструкций зданий и сооружений.

Коммерциализация:

Предварительный анализ рынка показал высокую степень заинтересованности потребителей, ответственных за эксплуатацию зданий, в подобных разработках. Возможность коммерциализации в краткосрочной перспективе (3-5 лет) способствует слаженная команда исполнителей проекта. Координацию технических работ, авторский надзор при выполнении НИОКР, в том числе с привлечением сторонних организаций выполняют руководитель проекта. Созданием и совершенствованием компьютерных моделей узлов и механизмов вибродвижителя, разработкой необходимой конструкторской документации занимается ответственный исполнитель. Участники команды имеют совместный опыт научной и коммерческой деятельности, а также участия в международных мероприятиях (конференциях, олимпиадах). Идея проекта возникла из-за потребности рынка в новом виде наукоемкой продукции, разработку и внедрение которой авторы считают возможной в рамках данного проекта. Имеется предварительная устная договоренность с потребителями конечной продукции (OOO «Лесная фантазия»).

Конкуренты:

Возникает проблема очистки крыш от снега и наледи. Образование ледяных отложений происходит при перепадах температур, сопровождающихся таянием снега. При этом вода проникает в швы кровли, затапливая чердачные и/или жилые помещения (в зависимости от типа здания). Кроме того, возрастает вероятность образования сосулек и обвалов снежно-ледяных масс, в том числе на людей и объекты, находящиеся в соответствующей близости к зданию. К известным решениям относятся:
- использование нагревательных элементов для обогрева элементов крыши (кромки, водостоки);
- применение теплоизоляционных материалов;
- применение антиобледенительных покрытий с низкой смачиваемостью;
- использование вентиляционного канала расположенного под кровлей для охлаждения кровли;
- механическая очистка крыш от снега и наледи специализированными бригадами промышленных альпинистов.
Основными проблемами существующих решений являются высокая стоимость реализации и текущего обслуживания; склонность к образованию льда около фундамента здания; малая эффективность в весеннее время года; высокая степень риска возникновения несчастных случаев.



Возможность импортозамещения:

Иностранные технологии, конкурирующие с технологией представляемого проекта авторам неизвестны.

Этапы реализации проекта:

На первом этапе планируются работы по привлечению потенциальных заказчиков и максимального количества инвестиций в проект, а также посещение мероприятий по машиностроению и внедрению новых экологичных технологий с целью рекламы продукта. Также по окончанию первого этапа будет представлено техническое задание на проектирование плужно-щеточного снегоочистителя на самоходной платформе с вибродвижителем, согласованное с инвестором и заказчиками. Будет произведена закупка нескольких позиций по оборудованию (электропривод, материалы для направляющих, измерительная аппаратура), необходимому для проведения опытно-промышленных испытаний. На втором этапе будут закуплены материалы, сырье и комплектующие, а также подготовлена рабочая документация для сборки и монтажа экспериментальной установки. Планируется проведение работ по техническому заданию заказчика, испытания. На третьем этапе проводится анализ проведенных испытаний, осуществляется доработка плужно-щеточного снегоочистителя на самоходной платформе с вибродвижителем и выведение его на рынок. Разработка, полностью готовая к продаже на внутреннем и внешнем рынках – результат выполнения третьего и четвертого этапов. Плановый срок реализации проекта – 3 года.


Кооперация с другими предприятиями:

Возможно создание совместного производства с отечественными и зарубежными производителями машин для жилищно-коммунальных хозяйств, дорожной техники, оборудования для обслуживания ледовых арен, сооружений и зданий с любым типом кровли.