Кто изобрел колесо гусеничный движитель. Колёсно-гусеничный движитель

Необходимо было снимать, задние опорные катки при этом становились ведущими.

История [ | ]

Судя по всему, австр. танк-гибрид мог бы по хорошей дороге двигаться на колёсах, как автомобиль (с соответствующей скоростью), а при движении по бездорожью колёса поднимались и танк шёл на гусеницах. Офицеру Гюнтеру Бурштыну в 1911 году первому пришла в голову идея оснастить бронемашину одновременно и колесным, и гусеничным движителем. Такой танк-гибрид мог бы по хорошей дороге двигаться на колёсах, как автомобиль (с соответствующей скоростью), а при движении по бездорожью колёса поднимались и танк шёл на гусеницах. Идея Бурштына не была реализована, но о ней не забыли.

Эксперименты с Т-37А [ | ]

Т-37 Б [ | ]

Проявившийся на войсковых учениях в начале 1930-х годов недостаточный ресурс гусеничного движителя (поломки траков и пальцев гусеничных лент при длительном движении по бездорожью), а также деструктивное его воздействие на дорожное полотно вызвало в руководстве УММ РККА большой интерес к колёсно-гусеничным танкам . Эти машины на марше по обустроенным дорогам общего пользования должны были перемещаться на колёсах, а в условиях бездорожья и в бою - на гусеницах. Таким образом, сберегались как ресурс гусеничного движителя, так и дорожное полотно. В перспективе планировалось все танки РККА перевести на колёсно-гусеничный ход. Применительно к малым разведывательным танкам одной из реализаций этой идеи был опытный образец Т-37Б, спроектированный конструктором П. Шитиковым. Однако от исходной модели заимствовался только ряд узлов и агрегатов, а в целом опытный образец представлял собой новую машину с уменьшенным по габаритам бронекорпусом и иной компоновкой (в частности, механик-водитель и командир располагались «в затылок» друг за другом). Масса Т-37Б составляла около 2,7 т, что позволяло перебрасывать его на значительные расстояния в кузове трёхтонного грузовика . В 1935 году был построен прототип (к этому моменту для малых танков колёсно-гусеничный движитель уже не рассматривался как обязательный элемент), испытания которого выявили большое число трудноустранимых недостатков. На вооружение РККА и в серийное производство Т-37Б не принимался, та же участь постигла и следующий проект П. Шитикова - Т-37В. В последнем случае не изготавливался даже опытный образец .

Решение «колёсно-гусеничной проблемы» [ | ]

Конструкторы многих стран соревновались в изобретательности, пытаясь найти самое удачное решение «колёсно-гусеничной проблемы». Однако их детища в основном оставались лишь смелыми экспериментами: развитие техники не стоит на месте и танки (обычные) постепенно избавлялись от «детских болезней». Скорость хода по шоссе у лёгких танков достигла 40-50 км/ч . Повысился ресурс гусениц. А колёсно-гусеничные гибриды отличались сложностью и ненадёжностью. Возможность передвигаться на катках существует только при относительно малом весе танка (менее 20 тонн) и только по дорогам с твердым покрытием. При росте боевой массы (танк заправлен топливом, водой и загружен боеприпасами) давление на грунт оказывается недопустимо высоким. Как вспоминал генерал-лейтенант Ветров А.А. «при движении по шоссе колонны танков со снятыми гусеницами их колеса оставляют на асфальте глубокую колею. Особенно же большому разрушению подвергаются асфальтированные дороги в жаркую пору, когда асфальт размягчен…»

Сравнительные характеристики колёсно-гусеничных танков [ | ]

ТТХ колёсно-гусеничных танков
Характеристика М.1928 «Кристи» М.1931 (T.3) «Кристи» БТ-2 БТ-5 БТ-7 (вып. 1937) БТ-7А ПТ-1 Т-29
Экипаж
3 4 5 5
Размеры
Боевая масса, т 7,8 10,5 11,3 11,5 13,8 14,65 14,2 28,8
Длина корпуса, мм 5180 5500 5660 7100 7370
Ширина корпуса, мм 2130 2230 2290 2990 3220
Высота, мм 1830 2280 2200 2250 2420 2450 2690 2820
Клиренс, мм 450 360 350 400 390 425 500
Вооружение
Калибр пушки, мм 37 45 76,2
Длина ствола, калибров 45 46 16,5
Боекомплект, выстрелов 126 92 72 (115 - без радиостанции) 132 (172 - без радиостанции) 188 88 67
Пулемёты, количество 2 1 1 + 1 зенитный 4 5
Пулемёты, калибр мм 7,62
Боекомплект 3000 2709 2394 3402 6930
Бронирование, мм
Лоб корпуса 12,7 13 22 20 10 30
Борт корпуса 16 13 10 13 10 20
Корма 16 10 20 13 10 30
Башня 16 13 15 10 30
Дно 10 6
Крыша 6 5 8
Подвижность и проходимость
Двигатель «Либерти»
338 л. с.
М-5
400 л. с.
М-17Т
450 л. с.
В-2
500 л. с.
М-17Ф
500 л. с.
Ёмкость топливных баков, л 132 337 360 650 580 400 660
Максимальная скорость по шоссе на колёсах, км/ч 112 75 72 86 90 57
Максимальная скорость по шоссе на гусеницах, км/ч 68 44 52 62 55
Запас хода по шоссе на колёсах, км 185 240 300 200 500 900 230 328
Запас хода по шоссе на гусеницах, км 120 240 200 120 230 400 183 230

Гусеничные движители Wheeltracks

Гусеничный движитель - движитель самоходных машин, в котором тяговое усилие создаётся за счёт перематывания гусеничных лент. Гусеничный движитель обеспечивает повышенную проходимость. Большая площадь соприкосновения гусениц с почвой позволяет обеспечить низкое среднее давление на грунт - 11,8-118 кН/м² (0,12-1,2 кгс/см²), то есть меньше давления ноги человека. Тем самым гусеничный движитель предохраняется от глубокого погружения в грунт.

12 марта 1837 года штабс-капитан русской армии Дмитрий Андреевич Загряжский подал в Министрество финансов ходатайство о выдаче ему патента на экипаж с плоскозвенчатой металлической гусеницей. В протоколе комиссии, рассматривавшей предложение изобретателя, говорится: «из представленных Загряжским описания и чертежей сего изобретения видно, что около каждого обыкновенного колеса, на которых катится экипаж, обводится железная цепь, натягиваемая шестиугольными колесами, находящимися впереди обыкновенного. Бока шестиугольных колес равняются звеньям цепи, цепи сии заменяют до некоторой степени железную дорогу, представляя колесу всегда гладкую и твердую поверхность». В октябре 1837 года патент был выдан. Промышленники не заинтересовались и не оценили преимуществ гусеничного хода, а Д. А. Загряжский, не имея средств, не смог реализовать свое изобретение и в 1839 году патент был аннулирован. За рубежом изобретателем гусеничного движителя считается Ричард Эджуорт (1770 год).

Устройство гусеничного движителя

  • Ведущее колесо
  • Гусеницы
  • Опорные катки
  • Поддерживающие катки
  • Механизм натяжения с ленивцами
  • Компенсирующие устройства

Типы гусеничного движителя

  • С поддерживающими катками, задним ведущим колесом и свободными ленивцами.
  • Без поддерживающих катков с задним расположением ведущих колёс.
  • С поддерживающими катками, передними ведущим колесом и несущим ленивцем.
  • Без поддерживающих катков с передним ведущим колесом.

Недостатки гусеничного движителя

  • Быстрый износ трущихся деталей (проушины, пальцы)
  • Поломки траков при неравномерной нагрузке
  • Попадания снега и камней между гусеницами и катками

Лыжно-гусеничный движитель

Снегоход "Тикси"СТ250

Лы́жно-гу́сеничный дви́житель - специализированный снегоходный движитель, состоящий (за редким исключением) из установленных раздельно ведущего гусеничного движителя (как правило, заднего расположения) и одной или нескольких лыж (обычно переднего расположения), обеспечивающих дополнительную опору и маневрирование. Отличается низким удельным давлением, высокой проходимостью и высокой скоростью при движении по снежному покрову, но совершенно неэффективен на других типах поверхности и непригоден к эксплуатации на них. Наибольшее распространение получил сперва на снегоходных автомобилях (широко применяемых до настоящего времени), а впоследствии - также на лёгких снегоходах (мотонартах).

Лыжно-гусеничный движитель конструктивно схож с полугусеничным, и возможность быстрого переоборудования полугусеничного движителя в более эффективный на снегу лыжно-гусеничный путём закрепления на колёсах специальных съёмных лыж (либо их установки вместо колёс на полуосях управляемого моста) предусматривалась конструкцией многих полугусеничных вездеходов.

Лыжно-гусеничный движитель Неждановского

К лыжно-гусеничным относят также оригинальный движитель, разработанный советским изобретателем С. С. Неждановским. В его конструкции лыжи охвачены лентами гусеничного движителя, располагаясь внутри их габарита - при этом, за счёт специального редкозвенчатого устройства гусениц (огибавших гусеницу, не контактируя с ней, за счёт опорных катков), как и в традиционном лыжно-гусеничном движителе с раздельным расположением гусениц и лыж, продолжая выполнять самостоятельную опорную функцию. Движитель Неждановского ещё более эффективен на снегу, чем традиционные лыжно-гусеничные, но из-за общей сложности и ряда трудноустранимых проблем, связанных с особенностями его конструкции, применения не нашёл.

Примечательно, что такой движитель, сам по себе являющийся лыжно-гусеничным, может быть использован (вместо гусеничного движителя обычной конструкции) в комбинации с лыжно-гусеничным движителем с отдельно расположенными лыжами (именно такой вариант был реализован, в частности, на опытном снегоходном бронеавтомобиле БА-64-З).

Гусеничный движитель служит для преобразования вращающего момента, подводимого к ведущим колесам через трансмиссию от силовой установки, в тяговое усилие, движущее ТС.

Движитель гусеничных машин состоит из:

  • гусеничных цепей 4 или лент
  • ведущих 3 и направляющих 1 колес
  • опорных 5 и поддерживающих 2 катков

Вес ТС передается через подвеску на опорные катки и гусеницы, а через них - на опорную поверхность.

Под действием вращающего момента М ведущие колеса перематывают гусеничные цепи, которые расстилаются по дороге и являются как бы рельсовым путем, по которому на опорных катках перемещается несущая система машины. По мере перекатывания опорных катков задние звенья (траки) гусеничной цепи переходят на верхнюю ветвь гусеницы, а затем снова вступают в контакт с поверхностью грунта под передней частью машины.

Рис. Схемы гусеничных движителей с кормовым (а, б) и носовым (в, г) расположением ведущего колеса:
1 - направляющее колесо; 2 - поддерживающие катки; 3 -- ведущее колесо; 4 - гусеничная цепь; 5 - опорные катки; v - скорость машины; М - вращающий момент

По конструкции гусеничные движители современных машин могут быть с несущими или приподнятыми направляющими колесами, передним или задним расположением ведущих колес, с поддерживающими катками или без них и различными типами шарниров гусениц (открытые металлические, резинометаллические шарниры, шарниры в виде игольчатых подшипников).

На рисунках а и б ведущие колеса расположены в кормовой части машины. В этих схемах потери на трение в шарнирах меньше, чем при носовом расположении ведущих колес, так как число шарниров гусеницы, нагруженных тяговым усилием, и точек перегиба уменьшается.

В схеме на рисунке в направляющее колесо является несущим, т. е. оно опущено на опорную поверхность и одновременно выполняет роль опорного катка. В этом случае направляющее колесо обязательно подрессорено.

В схемах, приведенных на рисунке б, г, отсутствуют поддерживающие катки, опорные катки большого диаметра, и сам движитель имеет меньшую высоту. Однако при движении с большими скоростями верхняя ветвь гусеницы начинает совершать значительные вертикальные колебания, сопровождаемые ударами по опорным каткам. Схема на рисунке г содержит большое число опорных катков, расположенных в шахматном порядке, что улучшает проходимость машины.

Гусеницы транспортных машин могут быть выполнены в виде замкнутых резинокордных или резинометаллических лент. Однако эти ленты вследствие недолговечности и малой несущей способности используются на самых легких машинах, например на снегоходах. Наиболее широкое распространение получили металлические многозвенные гусеничные цепи, состоящие из звеньев (траков), шарнирно соединенных друг с другом.

Траки представляют собой литые или штампованные звенья из износостойкой стали, имеющие на наружной поверхности грунтозацепы, на внутренней поверхности - направляющие гребни, а также отверстия (цевки), в которые входят зубья ведущих колес, и ушки, в которые входят соединительные пальцы, шарнирно соединяющие траки между собой.

Рис. Элементы металлической многозвенной гусеницы с открытым металлическим шарниром:
1 - цевка; 2 - ушки; 3 - направляющий гребень; 4, 5 - траки; 6 - соединительный палец

Направляющие гребни препятствуют спаданию гусениц с катков. Если опорные катки одинарные, то гребни выполняются двойными и располагаются по обе стороны катков, а если катки сдвоенные, то применяются одинарные гребни, которые проходят между катками.

В гусеницах с открытыми металлическими шарнирами соединительный палец 6 в виде длинного стального стержня круглого сечения вставляется в ушки сближенных друг с другом траков и закрепляется шплинтом, стопорным кольцом или расклепыванием. Гусеницы с такими шарнирами подвержены ускоренному износу, так как в шарниры легко попадает грязь и особенно песок, обладающий абразивными свойствами. В результате износа увеличивается длина гусеницы и уменьшается прочность пальцев. Изменение длины гусеницы требует частой регулировки ее натяжения, а с уменьшением прочности пальцев происходит их поломка, ведущая к разрыву гусениц.

Применение резинометаллических шарниров, в которых устранено трение, значительно увеличивает надежность и срок службы гусениц. В таких шарнирах палец впрессован в резиновую втулку, которая, в свою очередь, запрессована в ушки трака. При изгибе гусеничной цепи происходит лишь закручивание резиновых втулок. Трение скольжения между поверхностями отсутствует, поэтому нет износа траков и пальцев. Однако здесь имеются потери при изгибе гусеницы вследствие гистерезисных явлений в резине. Для их уменьшения производится предварительное закручивание втулок в сторону, обратную их закручиванию при работе.

Рис. Соединение траков резинометаллическим шарниром:
1 - резиновая втулка; 2 - палец; 3 - ушко трака

Шарниры на игольчатых подшипниках содержат запас смазки и закрыты сальниками. В настоящее время такие шарниры широкого распространения не получили.

Ведущие колеса гусеничного движителя, предназначенные для перематывания гусеничной цепи, представляют собой стальные венцы, прикрепленные к ступицам бортовых передач.

По типу зацепления ведущих колес с гусеничной цепью различают ведущие колеса с цевочным и гребневым зацеплениями.

При цевочном зацеплении (рис. а) зубья венцов входят в отверстия (цевки) траков гусениц и при вращении ведущих колес перематывают гусеницу.

При гребневом зацеплении (рис. б) на наружной поверхности ведущего колеса имеются углубления, по форме и размерам соответствующие гребню гусеницы, или специальные ролики, укрепленные между гладкими ободьями колеса, которые, взаимодействуя с гребнями траков, перематывают гусеницу.

Рис. Цевочное (а) и гребневое (б) зацепление ведущего колеса с гусеницей

Конструкция элементов зацепления ведущих колес с гусеницей должна обеспечивать безударную передачу усилий, свободный вход и выход элементов гусеницы из зацепления, хорошее самоочищение от грязи, снега и попадающих в зацепление крупных предметов.

Направляющие колеса располагаются на противоположном от ведущих колес конце машины и служат для направления движения гусеницы и (совместно с механизмом натяжения) для регулирования натяжения гусеницы. В зависимости от конструкции гусениц, ведущих колес и опорных катков направляющие колеса могут быть двойными или одинарными.

Натяжение гусениц необходимо для предотвращения их спадания, уменьшения потерь при перематывании гусениц и облегчения их монтажа и демонтажа.

Среди натяжных механизмов с механическим приводом различают:

  • винтовые - с поступательным перемещением оси направляющего колеса (рис. а)
  • кривошипные - с перемещением оси направляющего колеса по дуге окружности. Поворот кривошипа может осуществляться с помощью червячной пары (рис. б) или винтовой стяжки (рис. в)

Рис. Винтовой (а) и кривошипные (б, в) механизмы натяжения гусениц:
1 - направляющее колесо; 2 - корпус машины; 3 - винтовой механизм; 4 - фиксирующие гребенки; 5, 6 - червячные пары; 7 - кривошип; 8 - винтовая
стяжка

В механизме натяжения, представленном на рисунке а, при вращении винта корпус механизма с прикрепленным к нему направляющим колесом перемещается вдоль корпуса машины и изменяет натяжение гусеницы. В схеме на рисунке б направляющее колесо устанавливается в соответствующее заданному натяжению гусеницы положение при помощи червячной пары 5. Фиксация этого положения обеспечивается с помощью гребенок на кривошипе и корпусе машины. Ввод и вывод гребенки кривошипа из зацепления с корпусом осуществляются в одном механизме с помощью червячной пары 6 и винтового механизма. В схеме на рисунке в установка направляющего колеса в необходимое положение достигается за счет изменения длины винтовой стяжки. В некоторых подобных конструкциях вместо винтовой стяжки установлен гидравлический цилиндр.

Опорные катки передают вес машины на гусеничные цепи и по ним происходит перемещение несущей части машины. Число опорных катков - пять-семь по борту.

Рис. Типы опорных катков:
а - с внутренней амортизацией; б - цельнометаллические; в - эластичные

Опорные катки современных гусеничных машин можно разделить на три типа: с наружной резиновой шиной, с внутренней амортизацией (рис. а) и жесткие цельнометаллические (рис. б). Каток каждого из трех типов может быть одинарным, двойным (см. рис. я, б) и при очень больших нагрузках на катки - тройным.

В некоторых гусеничных движителях опорные катки выполнены с пневматическими шинами или шинами с эластичным наполнителем (рис. в).

В зависимости от диаметра опорные катки бывают малого (500…600 мм) и большого (700…800 мм;и более) диаметров. Гусеничные движители с опорными катками малого диаметра включают в себя поддерживающие катки.

Жесткие опорные катки используются на тихоходных гусеничных машинах. Катки с наружной резиновой шиной снижают динамические нагрузки на гусеницу и каток, а также уменьшают шум при движении машины. Однако в резине из-за большого внутреннего трения при ее деформации выделяется большое количество теплоты, что приводит к расслаиванию шины или отслаиванию ее от обода катка. При слишком больших нагрузках на каток и скоростях движения применяются катки с внутренней амортизацией. Резина в этих катках работает главным образом на сдвиг, и работающая поверхность значительно больше, чем в наружных шинах.

Рис. Поддерживающий каток:
1 - ступица; 2 - подшипники; 3 - крышка; 4 - втулка; 5 - стопорный палец; 6 - пробка; 7 - грибок; 8 - болт; 9 - прокладка; 10, 14 - гайки; 11 - крышка лабиринта; 12 - кольцо;13, 18 - шайбы; 15 - шплинт; 16 - кронштейн; 17 - ось; 19 - манжеты; 20 - шина

Поддерживающие катки служат для поддержания верхней свободной ветви гусеничной цепи. Условия работы таких катков значительно легче, чем опорных, так как они нагружены лишь частью веса гусениц. На рисунке представлена конструкция поддерживающего катка вместе с кронштейном крепления его к корпусу машины.

Для очистки беговых дорожек гусениц от снега служат снегоочистители, устанавливаемые в гусеничном движителе.

Во время движения по снежной целине при некоторых метеорологических условиях происходит намерзание снега на беговых дорожках гусениц, что вызывает их чрезмерный натяг - происходит так называемый распор гусениц, в результате чего резко снижаются динамические характеристики машины. Распор может вызвать спадание гусеницы, разрушение резиновой ошиповки опорных катков.

Скалывание льда с беговой дорожки верхней ветви гусеницы осуществляется при движении машины специальной звездочкой, поджатой с помощью пружины к беговой дорожке. Для улучшения скалывания льда зубья звездочки выполняют переменную ширину. При отсутствии льда на гусенице звездочки переводятся в нерабочее положение.

Самоочистка направляющего колеса от грязи и снега производится специальным приспособлением в виде изогнутой лопатки, установленной между венцами колеса и закрепленной на корпусе машины.

Общее устройство гусеничного движителя

Гусеничный движитель состоит из:

Гусеничные ленты 2 шт.

Ведущие колеса 2 шт.

Направляющие колеса с механизмами натяжения 2 шт.

Опорные катки 12 шт.

Поддерживающие катки 6 шт.

Очистители направляющих колес 2 шт.

Гусеничная лента мелкозвенчатая, с резинометаллическим шарниром состоит из 85 траков, соединенных между собой шарнирно с помощью обрезиненных пальцев, скоб и болтов.

Рис.4.1. Ходовая часть:

1 - ведущее колесо; 2 - пружинный упор; 3 - ограничитель; 4 - кронштейн крепления серьги гидроамортизатора; 5 - гидроамортизатор; 6 - резиновый упор; 7 - пробка заправочного отверстия труб балансиров; 8 - балансир: 9 - борт; 10 - поддерживающий каток; 11 - гусеница; 12 - очиститель; 13 - направляющее колесо; 14 - шестой опорный каток; 15 - скоба; 16 , 21 - пальцы; 17 - резиновая втулка; 18 - трак гусеницы; 19 , 20 , 22 - опорные катки; 23 - шаблон; 24 - направляющая очистителя; 25 , 26 - болты; А - толщина зуба

Трак представляет собой фигурную штамповку из высоколегированной стали (марганцовистая сталь ЛГ 13). На наружной стороне трака выштампованы фигурные выступы, являющиеся грунтозацепами, увеличивающие сцепление его с грунтом. Внутренняя поверхность трака выполнена гладкой. К ней приварены два гребня, образующие беговую дорожку и предотвращающие сход гусеницы с катков. Трак имеет две проушины, в которые запрессованы пальцы с навулканизированными на них втулками (резинометаллический шарнир). На концах пальцев выфрезерованы лыски. При сборке гусеничной ленты пальцы соседних траков соединяются между собой скобами, выполненными из высокопрочной стали. Скобы представляют собой два цилиндра, соединенных перемычкой. Скобы фиксируются на пальцах болтами, вворачиваемыми в перемычку, которая выполнена с горизонтальной прорезью. Стопорение происходит за счет сжатия перемычки. При соединении траков между ними устанавливается угол перегиба 15°. При перематывании ленты поворот траков относительно друг друга осуществляется за счет скручивания резины, без трения пальца о проушину. Это повышает надежность работы резинометаллического шарнира (РМШ) и увеличивает пробег гусеничной ленты.

Ведущее колесо (рис. 4.2) служит для перематывания гусеничной ленты. Оно установлено на ведомом валу БП и состоит из ступицы и двух зубчатых венцов. Ступица литая имеет внутренние шлицы для соединения с ведомым валом БП. К дискам ступицы болтами крепятся съемные зубчатые венцы. Для повышения износостойкости на рабочие поверхности зубьев наплавлен слой твердого сплава. Ведущее колесо устанавливается на хвостовик водила бортовой передачи шлицевой ступицей и крепится на водиле пробкой, которая стопорится болтом и распорным конусом.

Рис. 4.2. Ведущее колесо:

1 - хвостовик водила; 2 -бортовая передача; 3 - контровочная проволока; 4 - пробка крепления ведущего колеса; 5 , 6 - болты; 7 - зубчатые венцы; 8 - корпус.

При установке гусеничной ленты зубья венцов располагаются между серьгами, обеспечивая перематывание ленты при вращении ведущего колеса.

Направляющее колесо с механизмом натяжения (рис. 4.3)

Направляющее колесо служит для направления гусеницы при ее перематывании. Оно установлено на кривошипе в задней части корпуса и состоит из ступиц, спиц, ободьев. Ступицей колесо устанавливается на подшипниках на оси кривошипа и крепится на ней гайкой. Ободья колеса проходят между гребнями ленты, фиксируя положение гусеничной ленты. С торца к ступице крепится уплотнение, удерживающее смазку в подшипниках и предотвращающее попадание к нему грязи. Ступица закрывается крышкой, в средней части которой выполнено нарезное заправочное отверстие, закрываемое пробкой. Подшипники смазываются смазкой ЛИТОЛ-24.

1 - шарикоподшипник; 2 - крышка; 3 - гайка; 4 - пробка; 5 - стопор гайки; 6 - болт крепления крышки; 7 - диски колеса; 8 - ребро жесткости; 9 - распорная втулка; 10 - роликоподшипник; 11 и 32 - манжеты; 12 - лабиринтное уплотнение; 13 - кривошип; 14 - втулка червяка; 15 - фланец; 16 - регулировочные прокладки; 17 - червячное колесо; 18 - червяк; 19 - зубчатая муфта; 20 - болт крепления стопорной планки; 21 - стопорная планка гайки; 22 - гайка крепления кривошипа; 23 - втулка оси кривошипа; 24 - стопорное кольцо; 25 - корпус механизма натяжения; 26 - ось кривошипа; 27 - горловина корпуса; 28 - крышка лабиринтного уплотнения; 29 - борт корпуса; 30 - ось направляющего колеса; 31 - обойма манжеты; 33 - шестигранная головка.

Механизм натяжения служит для натяжения гусеничной ленты. Он состоит из кривошипа, червячного колеса, червяка и стопорного устройства. Кривошип осью установлен в корпусе на бронзовых втулках. На одной оси кривошипа установлено на шлицах червячное колесо, на второй оси – направляющее колесо. В приливе корпуса установлен червяк, который находится в зацеплении с червячным колесом. Вал червяка имеет шестигранную головку для его проворачивания. Поворот червяка вызывает поворот червячного колеса вместе с кривошипом и перемещение направляющего колеса. Фиксация кривошипа в любом из промежуточных положений осуществляется стопорным механизмом. Стопорный механизм включает стопорную муфту, имеющую торцевые конические зубья. Муфта установлена на шлицах оси кривошипа. Муфта зубьями прижимается к коническим зубьям корпуса механизма и удерживается в таком положении гайкой, фиксируется стопором с болтом.

Для изменения натяжения гусеничной ленты необходимо расстопорить и отвернуть гайку, сдвинуть муфту, выводя ее из зацепления с корпусом. Вращая червяк повернуть кривошип, при этом ось направляющего колеса перемещается относительно оси ведущего колеса, что приводит к изменению натяжения гусеничной ленты. Для заправки смазки ЦИАТИМ-208 в корпусе имеется пробка.

Опорные катки (рис. 4.4) служат для распределения веса машины на опорную поверхность гусеницы. Опорный каток одинарный, полый состоит из ступицы, двух дисков и бандажа, сваренных между собой. На стальном бандаже привулканизирована массивная резиновая шина.

Каток ступицей устанавливается на подшипниках на ось балансира и крепится на оси гайкой, которая фиксируется стопором. Между подшипниками установлена распорная втулка.

К ступице катка крепится болтами крышка с заправочным отверстием, закрытым пробкой с алюминиевой или фибровой прокладкой. Между крышкой и ступицей имеется резиновое уплотнительное кольцо. С противоположной стороны ступица катка закрыта крышкой с лабиринтным уплотнением, резиновой манжетой и уплотнительным кольцом. Крышки катка установлены на сурик. Уплотнения предотвращают выброс смазки из катка, а также попадание воды и грязи в полость ступицы. Смазываются подшипники смазкой ЛИТОЛ-24.

Поддерживающие катки (рис. 4.5) Поддерживающие катки предназначены для поддержания и направления верхних ветвей гусениц при их перематывании.

Поддерживающий каток однобандажный с привулканизированной резиновой шиной. Ступица катка изготовлена из алюминиевого сплава. В месте контакта с гребнями гусеницы в ступицу катка с обеих сторон ввернуты стальные гайки.

Рис. 4.4. Опорный каток с подвеской:

1 - труба балансира; 2 - кронштейн подвески; 3 , 12 - пробки; 4 - гидроамортизатор; 5 - пружинный упор балансира; 6 - ось катка; 7 - ступица; 8 - ограничитель; 9 , 26 - крышки; 10 - резиновое кольцо; 11 - стопор; 13 - лабиринтное уплотнение; 14 - крышка ступицы; 15 , 28 - манжеты; 16 - роликоподшипник; 17 - уплотнительное кольцо; 18 - стопорная гайка; 19 - диск; 20 - бандаж; 21 - резиновая шина; 22 - регулировочные прокладки; 23 - балансир; 24 - проушина; 25 - болт; 27 - втулка; 29 - торсионные валы; 30 - днище.

Поддерживающий каток установлен на оси кронштейна на двух шарикоподшипниках и крепится гайкой, которая фиксируется стопором. Между подшипниками установлены распорные втулки.

К ступице катка крепится крышка с заправочным отверстием, закрытым пробкой с алюминиевой или фибровой прокладкой. Под крышку установлено резиновое уплотнительное кольцо. С противоположной стороны ступица катка закрыта крышкой с лабиринтным уплотнением, манжетой и уплотнительным кольцом. Крышки установлены на сурик.

Уплотнения предотвращают утечку масла из катка, а также попадание воды и грязи в полость ступицы. Подшипники смазываются маслом МТ-16п.

Очистители направляющих колес 12 (рис. 4.1) служат для очистки направляющих колес. Установлены на бортах машины, перед направляющими колесами в планках с пазами и крепятся четырьмя болтами. Очиститель представляет собой Г-образную стальную пластину и может перемещаться по пазам направляющей и стопориться в промежуточных положениях гайками.

Рис. 4.5. Поддерживающий каток:

1 - регулировочные прокладки; 2 - кронштейн катка; 3 - ступица; 4 - задняя крышка; 5 - гайка крепления катка; 6 - ребро ступицы; 7 - штифт гайки; 8 - крышка; 9 - пробка смазочного отверстия; 10 - болт крепления крышки; 11 - шарикоподшипник; 12 - распорная втулка; 13 - ось катка; 14 - самоподжимная манжета; 15 - лабиринтное уплотнение; 16 - болт крепления кронштейна; 17 - болт крепления крышки.

Для наиболее эффективной очистки колес от снега между очистителем и ободом колеса устанавливается зазор 3 - 5 мм.

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/см 2 , 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.

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.

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.

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 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.

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.

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.

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.

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.