Колесно-гусеничный движитель. Кто изобрел колесно-гусеничный движитель

Фёдор Абрамович Блинов - русский изобретатель-самоучка конца XIX столетия, сделавший прорыв в области тяжелой рабочей техники. Блинов является изобретателем первого в мире гусеничного трактора и самого гусеничного движителя, без коего невозможно было бы создание танка, первый прототип которого - Вездеход Пороховщикова - также был создан русскими.

Родился Фёдор Абрамович Блинов в 1827 году в селе Никольское Вольского уезда Саратовской губернии в семье крепостных крестьян. Фёдор был первым членом семьи, получившим «вольную», что позволило ему войти в число вольнонаемных рабочих и оказать домочадцам существенную денежную поддержку. Однако работа, выбранная Фёдором, оказалась не самой «чистой» и легкой: сначала он пошел в бурлаки, а затем кочегаром и помощником машиниста на пароходе. Обе этих специальности сыграли огромную роль в становлении изобретательского таланта Блинова.

Труд бурлака, помимо своей монотонности, являлся еще и крайне тяжелым, изматывающим. Многое зависело и от природных условий: ширины береговой линии, скорости течения, наличия попутного или встречного ветра. Кроме того, немаловажным условием была и степень проходимости берега: по болотному или сухому песчаному берегу передвигаться даже без груза было намного тяжелее, нежели по утоптанному глиняному или земляному участку пути.

И тогда Фёдор Блинов начал разработку универсального и полезного для бурлацкого дела устройства.


Фёдор Абрамович Блинов

Впервые гениальная мысль использовать гусеницу в качестве движителя для повозки и таким образом во много раз уменьшить удельное давление на грунт, пришла Блинову в 1878 году. Уже в 1879 году он построил платформу на двух гусеницах. Эта повозка демонстрировалась в городе Вольске при огромном стечении народа. Описание этого события имеется в саратовской губернской тазете. В 1879 году Блинов получил «привилегию» (патент) на сконструированный им «вагон особого устройства с бесконечными рельсами для перевозки грузов по шоссейным и проселочным дорогам» - механизм, являющийся первым действующим аналогом современного гусеничного трактора.

Вагон имел 4 опорных колеса и 4 ведущих звездочки - наиболее важных узла машины. В движение агрегат приводился конной тягой и на момент создания представлял собой гусеничный прицеп.


Подлинный чертеж парового трактора Фёдора Блинова , приложенный к его патентной заявке: 1 - направляющее колесо; 2 - опорные катки; 3- ведущее колесо; 4- гусеница; 5 - звенья гусеницы; 6- паровой котел; 7 - манометр; 8 - свисток; 9 - паровая машина; 10 - первая пара шестерен; 11 - вторая пара шестерен; 12 - рычаг управления; 13 - сиденье машиниста; 14 - будка управления.

Уже через 4 года после создания опытного образца и первого его полевого испытания Блинов наладил собственное машиностроительное предприятие, производящее, помимо своего первого изобретения, различные приборы, полезные не только в сельскохозяйственном деле, но и в любой другой промышленной отрасли.

В 1881 году Блинов приступил к разработке «самохода» на гусеничном ходу, который приобрел окончательный вид лишь семь лет спустя. Устройство было сконструировано по типу вагона с установленной на нем паровой машиной мощностью 12 лошадиных сил. Машина могла развивать скорость в три версты в час.
Именно «самоход» в итоге и обессмертил имя Блинова в веках: он принял участие в русской промышленной выставке в 1896 году - на Нижегородской ярмарке, где «самоход» был представлен в работе.

Как это часто случалось в дореволюционное время, нашелся один предприимчивый немецкий фабрикант, предложивший Блинову продать свое изобретение. Блинов отказался. По свидетельству дочери изобретателя Устиньи Федоровны, он ответил так: «Я-русский мужик, и думал, и делал для своей родины. А русские мужики не продаются».

Дело Фёдора Блинова продолжил его ученик, Яков Мамин, став первым изобретателем, использовавшим в своих разработках тракторные дизель-моторы.

Сын Блинова, Порфирий Фёдорович, благодаря помощи своего отца смог открыть «Фабрику нефтяных двигателей и пожарных насосов П. Ф. Блинова», где продолжал дело отца. Фабрика стала градообразующей для села Никольское: по данным 1900 года количество работников на фабрике достигло 150 человек - рекордное количество рабочих для небольшого учреждения.
Великий изобретатель дожил до 70 лет. Он скончался от паралича 24 июня 1902 года, его похоронили рядом с заводом.

После смерти Блинова в 1902 году совершенствованием трактора занялся его ученик Яков Мамин, построивший в 1903 году первый бескомпрессорный двигатель с воспламенением от сжатия. Спустя семь лет на базе этого двигателя он создал транспортный образец и в 1910 году впервые установил его на своем «русском тракторе». Ещё двенадцатилетним пацаном ученик Блинова Яшка Мамин выпиливал шарниры для гусеничных звеньев, потом участвовал в обработке «пальцев», скреплявших одно звено с другим, еще позже помогал в литейной формовать и отливать ведущие колеса-зубчатки и опорные колеса-катки. Первым советским заводом, начавшим выпуск тракторов, был Балаковский, а его техническим руководителем Яков Васильевич Мамин. Первые советские тракторы были заново сконструированы Маминым и названы «Карликом» и «Гномом». Это были не только самые легкие в мире тракторы, но и самые простые в сборке, управлении и ремонте. Вместо 1 200-1 500 деталей в «Карлике» было только около 300 деталей. В начале 1918 года Ленин вызвал Мамина в Москву, пригласил в Кремль и вскоре дал задание закупить за границей на 100 тысяч рублей золотом совершенных станков для нового завода тракторов и двигателей в городе Марксе Саратовской области. Мамин выполнил задание и завод «Возрождение» под егоруководством начал выпуск пяти «Карликов» в день и такого же количества двигателей «Русский дизель».

А теперь некоторая составляющая этой темы.


Прообраз современного гусеничного движителя впервые был предложен французским инженером д’Эрманом, который в 1713 году направил во французскую Академию наук проект «четок из катков» — грузовая платформа ставилась на раму с подобием моногусеницы в виде набора широких деревянных катков, соединенных в цепь и обкатывающихся вокруг рамы снизу платформы. Идея д’Эрмана получила одобрение, но не нашла практического применения.


Годом создания гусеничного движителя можно считать 1818-й, когда француз Дюбоше получил привилегию на способ устройства экипажей с подвижными рельсовыми путями.


А вот кто считается изобретателем гусеницы в России …



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.


Первые проекты гусеничного движителя предполагали облегчить передвижение по слабым грунтам повозок, которые по-прежнему тянули бы лошади или люди. Позже они стали применяться на паровых машинах. В 1832 г. англичанин Дж. Гиткот для освоения болотистой местности в Ланкашире ставит паровой локомобиль на моногусеницу — его машину с колесами большого диаметра целиком охватывает широкая полотняная гусеница с наклеенными на нее поперечными деревянными рейками.


По одной из версий 12 марта 1837 года штабс-капитан русской армии Дмитрий Андреевич Загряжский подал в Министерство 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 его 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.


По другой версии первым создателем гусеницы, от которой пошли тракторы, танки, считается Фёдор Абрамович Блинов. В 1877 году он изобретает «особого устройства вагон с бесконечными рельсами для перевозки грузов по шоссейным и просёлочным дорогам». Бесконечные рельсы вагона представляли собой замкнутые железные ленты, состоящие из отдельных звеньев. Через год испытатель успешно испытал гусеничный движитель для этой машины.


Вагон инженера Блинова

Где они изначально применялись?


В 1884-1887 годах Фёдор Абрамович Блинов построил гусеничный трактор с двумя паровыми двигателями, приводившими в движение гусеничные ленты, который был испытан в 1888 году. В 1896 г. на Нижегородской промышленной выставке Блинов заслужил похвальный отзыв «за паровоз … для перевозки грузов по шоссейным и просёлочным дорогам и за трудолюбие по его изготовлении». На это раз трактор имел гусеницы с грунтозацепами на траках.


трактор инженера Блинова

В нижней части рамы крепились на рессорах две тележки, которые могли поворачиваться в горизонтальной плоскости вместе с осями опорных колёс. Бесконечные рельсы вагона представляли собой замкнутые железные ленты, состоящие из отдельных звеньев. Вагон имел четыре опорных колеса и четыре ведущие звёздочки. В 1878 году купец Канунников, рассчитывая на прибыли от внедрения гусеничного хода, вошёл с ходатайством в Департамент торговли и мануфактур с прошением о выдаче Блинову привилегии, каковая за № 2245 и была получена год спустя. Вводная часть гласила: «Привилегия, выданная из Департамента торговли и мануфактур в 1879 году крестьянину Фёдору Блинову, на особого устройства вагон с бесконечными рельсами для перевозки грузов по шоссейным и просёлочным дорогам… »


В США изобретатели Бэст и Холт (основавший фирму Caterpillar, что и переводится как «гусеница») в 1890 году создали гусеничный трактор с навешенным на него бульдозерным оборудованием — он и стал прообразом современного бульдозера.

Почему при создании танка в качестве движителя были выбраны гусеницы и почему эта схема осталась до сих пор?


Гусеничный движитель, по сравнению с колесным, обладает более высокой проходимостью, особенно при движении на болотистом грунте и по снегу, а также при преодолении различных препятствий местности, позволяет обеспечить минимальный радиус поворота. Он призван обеспечить танку неуязвимость на поле боя, удобства обслуживания и замены отдельных частей движителя, поэтому, до сих пор применяется при проектировании военных, транспортных и инженерных машин.

Гусеница до сих пор остаётся самым уязвимым местом танка?


Да, гусеница непосредственно контактирует с грунтом и первой воспринимает ударные нагрузки. Чрезмерное усиление её деталей ведёт к увеличению веса, что отрицательно влияет на устойчивость гусеницы в обводе и снижению скорости движения танка. Но постоянно проводятся мероприятия по усилению минной стойкости гусеницы.

Какие бывают гусеницы и в чём основные отличия одних от других?


Таких различий много и это уже сугубо техническая часть, но если коротко, то гусеницы различаются по типу траков (литые, штампованные, сварные); по материалу изготовления — (металлические, резинометаллические, резиновые); по типу используемого шарнира и по типу его смазки. В зависимости от типа гусеницы имеют разную сложность изготовления, ресурс и ремонтопригодность.

Из чего состоит гусеница?


Гусеничная цепь - это звенчатая конструкция, представляющая собой замкнутую (непрерывную) сплошную ленту или цепь из шарнирно-соединенных звеньев (траков), применяемую в гусеничном движителе.


Современные литые гусеницы состоят из траков, в проушины которых запрессованы обрезиненные металлические втулки. Между собой траки соединены посредством пальцев и гаек.


Штампованные гусеницы состоят из звеньев траков, в которые запрессованы обрезиненные пальцы. В средней части траки соединены между собой гребнями и подгребневыми башмаками, а на концах - скобами. Скобы крепятся на пальцах при помощи болтов и шайб (при цанговом соединении) или при помощи болтов и клиньев.

Танки разных моделей используют разные гусеницы - почему?


Первоначально на танках применялись литые гусеницы, которые более технологичны и просты в изготовлении. Но с ростом массы танка и его скорости перешли на штампованные из-за более надёжной работы шарнира. Гусеницы танка Т-90 имеют металлическую беговую дорожку, позволяющую снизить потери мощности двигателя на перекатывание по ней опорных катков. Гусеницы танка Т-80, имеющего бо’льшую тяговооруженность, изготавливаются с обрезиненной беговой дорожкой, позволяющую компенсировать большие нагрузки на шину опорных катков.


гусеница танка Т-80

У гусениц разных танков разные «рисунки» как у автомобильных покрышек. Почему?


Если говоря о рисунке, вы имеете в виду отпечаток на поверхности, то его создают грунтозацепы — выступы на звеньях траков, которые обеспечивают сцепление с грунтом. На гусеницах разных типов эти грунтозацепы имеют разную форму и разное размещение. На литых траках они расположены по периметру плицы и на проушинах, на штампованных траках — вдоль оси пальцев.

Насколько сама гусеница влияет на скорость и проходимость танка?


Применение гусениц снижает максимальную скорость танка на шоссе из-за потерь на их перематывание, но, вследствие увеличенной опорной поверхности, повышается проходимость танка при движении по пересечённой местности и грунтам со слабой несущей способностью (снег, болотистая местность, песок и т.п.).

Российские, немецкие, французские и другие гусеницы чем отличаются друг от друга? Есть какие-то особые подходы у разных стран?


Штампованные гусеницы для танков Т-80 и Т-90 имеют шаг 164мм, ширину 580мм и гарантированный пробег 6000 км. Штатные гусеницы изготавливаются с металлическими грунтозацепами. Асфальтоходные башмаки устанавливаются в них только при необходимости.


Резиновые накладки на танк Т-80

На «Западе» масса танков значительно превышает массу российских танков, поэтому размеры гусениц больше, чем у нас.


В США используются гусеницы с резинометаллическим шарниром и резиновыми башмаками. Ширина гусениц — 635мм. Пробег оригинальных гусениц для Абрамса модели Т156 с несъёмными резиновыми башмаками составляет 1100-1300 км. Новые гусеницы модели Т158 со съёмными резиновыми башмаками и обрезиненной беговой дорожкой имеют гарантированный пробег в 3360 км


Основной боевой танк США M1A1 «Abrams»

В Германии гусеницы танка «Леопарда 2″ изготавливаются с резинометаллическими шарнирами и обрезиненной беговой дорожкой, шаг гусеницы 184мм. Для уменьшения давления на грунт фирма Диль разработала новые траки шириной 635 мм; в пазах трака крепятся пружинными защелками по две асфальтоходные подушки. Для увеличения сцепления при движении по снегу, льду или скользкому грунту часть подушек (до 10 на гусеницу) может заменяться съемными стальными грунтозацепами Х-образной формы.


Основной боевой танк ФРГ «Leopard-2″

Во Франции гусеница «Леклерка» — цевочного зацепления, шириной 635мм, с резинометаллическим шарниром, обрезиненной беговой дорожкой и съёмными резиновыми башмаками для передвижения по дорогам с твёрдым покрытием.


Основной боевой танк Франции «Lecrlerc»

Как идёт разработка гусениц для новых машин: где их разрабатывают, что учитывают, применяются ли новые материалы?


Разработка гусениц для новых машин идёт одновременно с проектированием машин в конструкторском бюро отделом ходовой части с привлечением расчётного отдела. При разработке учитываются масса машины, требования к асфальтоходности, проходимости машины, ресурсу гусеницы, габаритам машины и гусеницы. Гусеница должна быть максимально технологичной и позволять осуществлять массовое производство.



Разумеется, при разработке учитываются возможности промышленности и производства. Так, применение термомеханической обработки арматуры пальцев позволило на порядок увеличить их циклическую стойкость, применение современных ингредиентов резиновых смесей — увеличить ходимость асфальтоходных башмаков и стойкость резинового шарнира при высоких температурах окружающей среды, применение современных станков — повысить точность размеров и чистоту поверхности при механической обработке штампованных деталей гусениц, что так же увеличивает срок их службы.

Для Арматы пришлось придумать что-то новенькое или она на гусеницах от Т-90?


В связи с принятой в Российской армии направленности на взаимозаменяемость, гусеницы типа гусениц танка Т-90, но большей длины, могут применяться на танке «Армата». Для штатной арматовской гусеницы предложены несколько новых решений. Но, поскольку испытания танка с отработкой отдельных узлов продолжаются, говорить о них рано.

ИнфоГлаз.рф Ссылка на статью, с которой сделана эта копия -

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 , 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.