Гусеничный движитель

Гусеничный движитель

ГУСЕНИЧНЫЙ ДВИЖИТЕЛЬ, гусеничный ход, - поддерживающий и ведущий механизм самодвижущихся экипажей (фиг. 1), заменяющий собою колесный ход для получения лучшей проходимости экипажа по любой местности, т. е. по бездорожью.

Гусеничный движитель прицепных повозок, не развивающих самостоятельного тягового усилия, в отличие от гусеничного движителя самоходов, называется гусеничной ходовой частью. Идея гусеничного движителя - автоматическое подкладывание под несущие колеса участков твердого и гладкого пути, на котором сопротивление движению ничтожно по сравнению с сопротивлением мягкого грунта; значительная поверхность прилегания настилаемого пути к почве предохраняет гусеничный движитель от глубокого погружения в грунт. Гусеничные движители применяются в самоходных экипажах, от которых требуется по возможности полная проходимость там, где колесный ход глубоко погружается в почву. В этих условиях гусеничный движитель, производящий удельное давление на грунт, обычно в пределах от 0,3 до 0,5 кг/см2, т. е. меньше чем нога человека, погружается в почву на незначительную глубину и на ровной поверхности относительно мало изменяет сопротивление движению, достигающее в лучших конструкциях около 40 кг на тонну полного веса экипажа.

ГУСЕНИЧНЫЙ ДВИЖИТЕЛЬ, гусеничный ход

Насколько может быть увеличена сила тяги на крюке трактора данного веса, без опасения потерять сцепление с почвой, при применении гусеничного движителя, можно видеть из графика на фиг. 2, который построен по данным испытания американских тракторов: 74 колесных, 14 гусеничных и 1 гусенично-колесного.

Насколько может быть увеличена сила тяги на крюке трактора данного веса, без опасения потерять сцепление с почвой, при применении гусеничного движителя

Для гусеничного движителя отношение силы тяги к весу экипажа на большинстве грунтов, на которых нормально осуществляются транспорт или работы по запашке, изменяется в пределах 45—80% (и даже выше на благоприятных почвах и при рациональной конструкции гусеничного движителя) и падает в некоторых конструкциях до 25% на сыром песке. Гусеничные движители используются гл. обр. военным ведомством для танков, тракторов, самоходной артиллерии, а также и специальных повозок, проектируемых для движения по всякой местности. В сельском хозяйстве и промышленности гусеничные движители находят применение в тракторах для обработки тяжелых почв, в лесных хозяйствах для подвоза лесных материалов, на торфяных разработках и вообще на транспорте по бездорожью.

Главнейшие детали гусеничного движителя (фиг. 1) следующие: ведущее колесо 1, получающее вращение от двигателя; передние, свободно сидящие на осях, гусеничные колеса (ленивцы) 2, которые огибает гусеничная цепь, идущая затем обратно к ведущему колесу; гусеничная цепь (лента) 3 - путь, по которому катится экипаж; нижние несущие катки, с помощью которых экипаж катится по гусеничной цепи (ленте); часть нижних катков снабжается ребордами, которые направляют катки по рельсам гусеницы; верхние поддерживающие катки, направляющие движение холостой части гусеничной цепи, устраняющие ее качание и уменьшающие толчки при набегании звеньев цепи на ленивцы; гусеничные рамы, к которым крепятся тележки с катками или непосредственно несущие катки, а также ленивцы (гусеничные рамы в некоторых конструкциях отсутствуют); натяжное устройство 4, регулирующее расстояние между осями ведущего колеса и переднего ленивца (база гусеничного движителя), для снимания, одевания и натяжения цепи, растянувшейся от работы.

Ведущее колесо может быть выполнено в форме зубчатки, обычно литой стальной или дисковой, с литым зубчатым венцом. Зубья находятся в зацеплении с шарнирными звеньями гусеничной цепи, встречаются также ведущие колеса, работающие по принципу зубчаток бесшумной цепи или в форме барабана, в желобе которого заклинивается гребень внутренней поверхности резиновой гусеничной ленты. Наконец, ведущее колесо может просто иметь грузошину и сцепляться с гусеничной лентой путем заклинивания грузошины в пружинных захватах ленты.

Ленивцы направляют цепь, входя своим ободом или выступами между рельсами или охватывая гребни цепи выемкой своего обода, или защемляя в желобе выступы ленты, или накатываясь в пружинные захваты подобно ведущим колесам. Так как ведущее колесо находится в зацеплении с вращающей его зубчаткой и не может менять своего положения относительно последней, то натяжное устройство, винтовое или эксцентриковое, помещают у ленивца, положение оси которого регулируется.

Гусеничная цепь в большинстве конструкций применяется шарнирная со стальными звеньями. В конструкциях легкого типа (гусеничные движители для автомобилей, мотоциклов, ручных тележек, на некоторых военных самоходах) применяется также бесшарнирная гибкая стальная или резиновая лента.

Звенья гусеничной цепи

В опытных конструкциях встречаются, кроме того, тросовая цепь и тканная лента, а также резиновая лента со стальной основой. Звенья гусеничной цепи состоят обычно из пары рельсов 3 (фиг. 3 и 4), по которым катятся несущие катки 4, и из башмаков, плиц 1, которыми звено ложится на землю.

Звенья гусеничной цепи

Звенья имеют шарнирные ушки 2, внутренние, обычно с запрессованными стальными втулками 5. При помощи последних звенья соединяются в цепь пальцами 6, с цевками которых 7 (фиг. 5) находятся в зацеплении зубья ведущего колеса.

Гусеничный движитель

Звенья бывают или цельнолитые или собранные на заклепках или болтах, крепящих штампованный башмак к литым или штампованным рельсам. Для увеличения сцепления с почвой башмаки снабжены поперечными гребнями 8 (фиг. 3), или же к ним приболчены шпоры 9 (фиг. 5). Для уменьшения тряски от поперечных гребней при движении по твердым дорогам башмаки снабжают иногда приливами 10 (фиг. 3). Звенья цепи преимущественно отливают из стали и термически обрабатывают; пальцы, втулки и цевки делают из специальной стали, тоже с термической обработкой.

Нижние несущие катки - обыкновенно литые, стальные или чугунные, в легких гусеничных движителях - алюминиевые, со скользящими стальными или бронзовыми, а также шариковыми или роликовыми подшипниками тяжелого типа, преимущественно с густой или полужидкой смазкой, набиваемой в ступицу катка. Встречаются также катки с центральной жидкой смазкой, подаваемой ручным насосом от сидения водителя. Нижние катки соединяются по нескольку в гусеничные тележки 11 (фиг. 6), связанные нередко одна с другой балансирами 14, а с гусеничной рамой 12 - посредством пластинчатых 13 или спиральных рессор.

Гусеничный движитель

Часто оси катков закрепляются непосредственно в гусеничной раме. В некоторых гусеничных движителях тележки отсутствуют, а функции катков несут ведущее колесо и ленивцы. Степень эластичности крепления тележек к раме или к корпусу в значительной мере определяет способность гусеницы следить за неровностями пути и достигать т. о. равномерного распределения нагрузки по всей рабочей поверхности гусеничной цепи. Наивыгоднейшей в этом отношении является тросовая подвеска (фиг. 7), соединяемая обычно с тележками типа «bougie», при которой, кроме качения катков на осях, возможны поступательные перемещения тележки параллельно оси ее спиральной рессоры и затем выравнивание нагрузок по тележкам посредством троса, один конец которого закреплен непосредственно на гусеничной раме, а другой - через спиральную рессору.

Тросовая подвеска

Оси верхних катков укрепляются жестко или при помощи рессор на кронштейнах к корпусу экипажа или к раме гусеничного движителя. При короткой базе гусеничного движителя верхние катки могут даже вовсе отсутствовать. Оси катков изготовляются нормально из специальных сталей.

По способу подвески гусеничных движителей к корпусу различают: 1) Жесткую гусеницу, рама которой неподвижно связана с корпусом экипажа, составляя часть его остова (особенно распространена на танках); в этом случае экипаж не подрессорен. 2) Гусеницы, шарнирно связанные с корпусом экипажа, чаще всего качающиеся около оси ведущего колеса или около особых цапф на корпусе экипажа. В обоих последних вариантах ленивцы устанавливаются на гусеничные рамы, передние концы которых связываются с корпусом через отдельные на каждую раму спиральные или пластинчатые рессоры, или посредством одной поперечной рессоры, или через балансир с пружинными амортизаторами. Последняя конструкция допускает качание гусеничного движителя относительно корпуса трактора (Bear «В» 1923 и 1924 гг.) на 11° и дает высокий коэффициент сцепления (фиг. 2). 3) Безрамные гусеницы, двух вариантов: а) тележки или отдельные катки связаны рессорами непосредственно с корпусом экипажа; б) кроме рамы, отсутствуют тележки и нижние катки.

Гусеничные рамы делают литые, штампованные и клепаные - как цельные, так и составные, - шарнирно связанные с задней тележкой. Для их изготовления применяют иногда также специальные стали (например, хромованадиевые). Гусеничные движители со стальными звеньями осуществлены: жесткие для скоростей движения до 13 км/ч; с качающейся гусеничной рамой (даже при жестко закрепленных в ней катках) - до 20 км/ч; с подрессоренными тележками по типу «bougie» - до 30 км/ч; с резиновой лентой - до 25 км/ч. Для большей эластичности и бесшумности хода при движении с большими скоростями применяют: резиновые шины на ленивцы, нижние и верхние катки, или подрезинивание их ступиц; снабжение башмаков стальной цепи резиновыми накладками для движения по дорогам с твердой корой.

При движении с большими скоростями потери от ударов катков на стыках гусеничных рельсов при переходе со звена на звено значительны, особенно вследствие образования на цепи входящих углов при облегании ею проходимых неровностей пути. Для уменьшения этих потерь применяют гусеничные движители с цепью, прогиб которой вовнутрь ничтожен, над стыками же при прогибе цепи наружу экипаж проходит по инерции без удара. Для той же цели применяют гусеничные движители орбитной конструкции, рельсовый путь которых огибает гусеничную раму замкнутым контуром подобно гусеничной цепи, катки же (фиг. 8) своими осями помещаются в проушинах башмаков гусеничной цепи, заменяя собой шарнирные пальцы звеньев. При движении трактор катится нижней частью орбиты рельсового пути по каткам, которые движутся вместе с гусеничной цепью.

Катки гусеничного движителя

Некоторое уменьшение сопротивления качению по цепи достигается ценою увеличения ее веса. В сельскохозяйственных тракторах полный вес гусеничного движителя со стальной шарнирной цепью составляет обычно от 40 до 45%, а цепи - от 7 до 13% рабочего веса трактора. Предельное число километров службы гусеничного движителя со стальной цепью - до 3000 км; для резиновой ленты - свыше 2500 км. Основные недостатки службы последней - трудность удержания на ней катящихся частей экипажа при поворотах и частое вследствие этого соскакивание ленты, особенно после ее растяжения во время эксплуатации.

Источник: Мартенс. Техническая энциклопедия. Том 6 - 1929 г.