Кто придумал танковые гусеницы и чем траки наших танков отличаются от западных. Колесно-гусеничный движитель

Общие сведения о машинах

Гусеничные движители развивались более медленными темпами. Но благодаря тому, что гусеницы имеют большую площадь контакта с грунтом и способны развивать высокую силу тяги, трактора с таким двигателем издавна стали применяться как база тяговых или погрузочных машин для работы на снегу, влажных почвах, в частности, с низкой несущей способностью. Традиционно гусеничные движители обычно используются на территории бывшего Советского Союза, в США, а затем - в Канаде, Новой Зеландии, Австралии и Великобритании. Это были лесохозяйственные тракторы или специальные машины на базе экскаваторов.

Гусеничный движитель - движитель самоходных машин, в котором тяговое усилие создаётся за счёт перематывания гусеничных лент состоящих из отдельных звеньев - траков. Гусеничный движитель обеспечивает повышенную проходимость. Большая площадь соприкосновения гусениц с почвой позволяет обеспечить низкое давление - 31-122 кН/м² (0,3-1,2 кгс/см²), то есть меньше давления ноги человека. Тем самым гусеничный движитель предохраняется от глубокого погружения в грунт.

Основная часть гусеничного движителя это гусеничная лента:

Гусеничная лента (гусеница) - замкнутая сплошная лента или цепь из шарнирно-соединённых звеньев (траков), применяемая в гусеничном движителе. На внутренней поверхности гусеницы имеются впадины или выступы, с которыми взаимодействуют ведущие колёса машины. Внешняя поверхность гусеницы снабжена выступами (грунтозацепами), которые обеспечивают сцепление с грунтом. Для увеличения сцепления гусеницы на грунтах с низкой несущей способностью используются съёмные шпоры. Гусеницы могут быть металлическими, резино-металлическими и резиновыми. Наибольшее распространение получили металлические гусеницы с разборными или неразборными звеньями. Для повышения износостойкости и срока службы гусеницы их звенья, а также соединительные элементы (пальцы, втулки) изготовляют из специальной высокомарганцовистой стали и подвергают термической обработке, а также используют резино-металлические шарниры, шарниры с игольчатым подшипником и др.

История создания гусеницы

Изобретателем гусеницы в России считается русский крестьянин Фёдор Абрамович Блинов. В 1877 году он изобретает вагон на гусеничном ходу. 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 изобретателями гусеничного хода считаются Бэст и Хольт, которые создали трактор с навешенным на него бульдозерным оборудованием - он и стал прообразом современного бульдозера. Caterpillar - название компании, основанной этими изобретателями, в переводе означает «гусеница».

Во Франции прообраз современного гусеничного движителя впервые был создан в 1713 году д’Эрманом; проект, получивший положительный отзыв французской академии, представлял собой тележку для тяжёлых грузов, перекатывающуюся на бесконечных лентах из деревянных катков, концы которых шарнирно соединены планками. Годом создания гусеничного движителя можно считать 1818-й, когда француз Дюбоше получил привилегию на способ устройства экипажей с подвижными рельсовыми путями.

Помимо гусеницы как части гусеничного движителя для автотранспортной техники и задолго до изобретения гусеничных амфибий гусеница также применялась в качестве движителя для водного транспорта. такая гусеница представляла из себя конвейер с веслами. Она была изобретена в 1782 году изобретателем по имени Десбланкс. В США она была запатентованна в 1839 году Уильямом Левенуорфом.

Некоторые типы гусеницы

По материалу изготовления:

o металлическая.

o резино-металлическая.

o резиновые.

· По типу используемого шарнира:

o с параллельным шарниром.

o с последовательным шарниром.

· По типу смазки шарнира:

o сухая (или с открытым металлическим шарниром). Достоинствами конструкции является простота и надёжность в эксплуатации. Необходимый ресурс обеспечивается высокими механическими свойствами деталей шарнира.

o закрытая. Оригинальное уплотнение в шарнире «звено-втулка» обеспечивает сохранность смазки между трущимися поверхностями пальца и втулки в течение всего срока службы гусеницы.

o с жидкой смазкой. Оригинальное уплотнение из армированного полиуретана и резины обеспечивает полную герметичность шарнира, чем достигается наибольший срок службы гусеницы.

o с резино-металлическим шарниром. Между пальцем шарнира и траком используется резиновая втулка, изгиб гусеницы в местах сочленения траков происходит за счёт смещения слоев резины, благодаря чему исключается трение сталь по стали и значительно повышается ресурс пальцев и траков гусеницы.

o с игольчато-подшипниковым шарниром. В качестве втулки используется игольчатый подшипник. Ресурс гусеницы возрастает, но значительно усложнена её конструкция.

· По типу траков:

o штампованные.

o сварные.

Недостатки гусеничного движителя

· Быстрый износ трущихся деталей (проушины, пальцы)

· Поломки траков при неравномерной нагрузке

· Попадания снега и камней между гусеницами и катками

Устройство гусеничного движителя:

Классификация машин данной группы:

· 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.

Анализ конструктивных особенностей и технических характеристик отечественной и зарубежной машин данной группы:

Гусеничные движители отечественных и зарубежных производителей в виду простого принципа работы не имеют существенных отличий в конструкции, различия наблюдаются лишь в изменении формы треков, зубьев ведущих колес и небольших доработках.

Устройство, принцип действия и рабочий процесс машины: в устройство гусеничных движителей входят подвижные детали и элементы:

К подвижным элементам гусеничных движителей относятся ведущие звездочки, гусеницы, опорные и поддерживающие гусеницу катки, направляющие (натяжные) колеса.

Ведущие звездочки гусеничного шасси предназначены для того, чтобы перематывать гусеничные ленты и, взаимодействуя с ними, создавать тяговые усилия, необходимые для перемещения шасси по ленте, как по рельсу. Тяговое усилие создается в результате того, что при вращении звездочка своими зубьями зацепляется за шарнирные пальцы траков (трубоукладчик Т-3560М) или звеньев цепи (ТГ-201 и ТО-1224Г) гусеничной ленты.

Гусеница служит для преобразования вращательного движения ведущей звездочки в поступательное движение шасси, для сцепления шасси с грунтом и для образования бесконечного рельса, по которому шасси катится на своих опорных катках.

Гусеница трубоукладчика Т-3560М состоит из траков, шарнирно соединенных между собой. Шарнир состоит из пальцев и трех малых и двух больших проушин траков. Палец имеет головку со стопорным скосом, который, соприкасаясь с плоскостью крыла трака, обеспечивает стопорение пальца от проворачивания в малых проушинах.

Пальцы устанавливают так, чтобы их головки находились с наружной стороны гусениц. В осевом направлении палец стопорится шайбой со шплинтом. Беговая дорожка для катков на гусенице образована средней частью траков и сбоку ограничена их продольными гребнями.

Гусеница трубоукладчика ТО-1224Г (рис. 50) представляет собой бесконечную цепь, составленную из 36 пар штампованных стальных звеньев. Правые и левые звенья соединены между собой с помощью втулок, которые запрессованы в каждую пару звеньев под большим усилием. Соседние пары звеньев соединены между собой посредством пальцев, продетых свободно в отверстия втулок и запрессованных концами в отверстиях звеньев. При этом пальцы могут свободно вращаться во втулках, образуя гибкую цепь. Выступающие концы втулки одной пары звеньев входят в выточки наружных щек звеньев другой пары, образуя лабиринт, препятствующий попаданию грязи в шарнир.

Рис. Гусеница трубоукладчика Т-3560М:

1 - трак, 2 - головка пальца, 3 - соединительный палец, 4 и 5 - большая и малая проушины трака, 6 - шайба, 7 - шплинт, 8 - гребень, 9 - стопорный скос головки пальца

Концы собранной цепи соединены с помощью замыкающих втулки и пальца, двух шайб и двух стопорных конусов. Палец не запрессован; он свободно входит в отверстия звеньев и закреплен в них конусами, входящими в конусные глухие отверстия пальца. Для возможности запрессовки конусов на обоих концах замыкающего пальца профрезеровано по два паза на всю глубину конусного отверстия. Запрессовывают конусы ударами кувалды через оправку, выпрессовывают съемником, который ввертывают в торцовое резьбовое отверстие конуса, обыч-ho закрытое деревянной пробкой. Пробка предохраняет резьбу от повреждений и попадания грязи.

К звеньям гусеничной цепи болтами с гайками прикреплены башмаки, снабженные гребнями-почвозацепами, которые увеличивают сцепление гусеницы с грунтом.

При передвижении трубоукладчика стороны звеньев, расположенные против башмаков, являются двумя беговыми дорожками для нижних опорных катков, а в пространство между втулками входят зубья ведущей звездочки.

Самая полная энциклопедия танков Первой Мировой! Всё о рождении нового «бога войны» и Великой Танковой Революции, которая навсегда изменила военное искусство - не только тактику, но и стратегию, - позволив преодолеть «позиционный тупик» Западного фронта. Британские Мk всех модификаций, французские «шнейдеры», «сен-шамоны» и «Рено» FT, германские A7V, LK и «К-Wagen» («Колоссаль»), а также первые русские, итальянские и американские опыты - в этой энциклопедии вы найдете исчерпывающую информацию обо всех без исключения танках Первой Мировой войны, об их создании, совершенствовании и боевом применении. КОЛЛЕКЦИОННОЕ ИЗДАНИЕ иллюстрировано сотнями эксклюзивных чертежей и фотографий.

Гусеничная ходовая часть

Гусеничная ходовая часть

Гусеничный ход гораздо «моложе» колесного - если колесо, посаженное на ось, встречается в IV тысячелетии до н. э., то гусеничный движитель появляется только в XVIII в. нашей эры. И то лишь в виде эскиза.

В 1713 г. во Французскую академию наук поступил проект д’Эрмана, описанный как «тележка нового устройства с приспособлением для уменьшения трения». Согласно проекту, грузовая платформа ставилась на раму с подобием одной широкой гусеницы в виде набора деревянных катков, соединенных в цепь и обкатывающихся вокруг рамы с роликами с низу платформы. В этом прототипе Катковой гусеничной цепи, который сам д’Эрман назвал «четками из катков», можно увидеть развитие еще более древнего, нежели колесо, способа перемещения грузов волоком с подкладыванием под них деревянных катков. Идея д’Эрмана получила одобрение французских ученых, но не нашла практического применения.

Целый ряд проектов гусеничных повозок появляется в конце XVIII - начале XIX в. Тому «виной» и растущая потребность в транспорте, и развитие паровых железных дорог. У последних были свои предшественники. На горных разработках Центральной Европы, например, деревянные рельсовые (лежневые) пути использовались еще в XVI в. Около 1630 г. их стали снабжать опорными поперечинами - шпалами. В 30-е годы XVIII в. стали использовать чугунные рельсы-направляющие, повозки также получили чугунные колеса. В 1767 г. Ричард Рейнольдс уложил на подъездных путях к шахтам и рудникам Колбрукдэйла рельсы желобообразного профиля. В 1776 г. инженер Бенджамен Керр там же, в Англии, ввел первый уголковый рельс, препятствовавший соскакиванию колес вагонетки. В 1789 г. инженер Уильям Джессоп на рудниковых копях в графстве Лейчестер использовал рельс грибовидного профиля - прообраз современного - в сочетании с катком с ребордой по краю. В конце XVIII в. железо дешевеет, и в 1803 г. инженер Никсон вводит рельсы из сварочного железа. Вагонетки по таким дорогам катили вручную или с помощью животных. Лошадь могла везти по рельсам груза раза в четыре больше, чем по грунту. В России первые металлические внутризаводские рельсовые дороги с уголковым рельсом выполнил в 1760-е годы горный инженер К.Д. Фролов на реке Кораблихе. Его сын П.К. Фролов в 1806–1809 гг. построил чугунную дорогу между тем же заводом на Кораблихе и Змеиногорским рудником.

Деревянные, чугунные, а затем стальные рельсовые дороги оказали явное влияние на изобретателей гусеничного движителя. Не случайно в описаниях гусеничных повозок их изобретателями регулярно упоминались «бесконечные рельсы». А устройство гусеничных цепей и опорных катков первых серийных гусеничных машин напоминало железнодорожные рельсы и колеса.

В 1770 г. в Англии появляется проект ирландского помещика, политика и изобретателя Ричарда Довела Эджворта - обычный экипаж он предлагал дополнить деревянными «подставками» или «переносными рельсами». «Приспособление, - говорилось в описании, - состоит из катящейся дороги, образуемой деревянными плашками, несомыми повозкой и выстилаемыми регулярно таким образом, что они всегда имеют соприкосновение с почвой, достаточное для движения повозки». В изготовленных изобретателем моделях гусеничная цепь собиралась из скрепленных между собой деревянных брусьев и натягивалась между передними и задними колесами повозки. Дерево еще оставалось основным конструкционным материалом, хотя в своих воспоминаниях Эджворт писал, что намеревался использовать «железные рельсы». Появление проекта Эджворта не случайно. О том, насколько насущными были потребности «грунтового» транспорта, свидетельствует проведение в конце XVIII в. в Англии первых опытов по выяснению влияния местности на движение повозок.

В 1801 г. Томас Джерман предложил «средство облегчить движение, заменив бесконечной цепью или серией катков обыкновенные колеса». Похожее изобретение предложил Уильям Пальмер в 1812 г.

В 1821 г. Джон Ричард Бари запатентовал в Англии цепь, которую нужно было надевать на два колеса, установленные в задней части повозки. А в 1825 г. английский ученый и изобретатель Джордж Кейли предлагал гусеничную звеньевую цепь, натянутую между двумя колесами повозки, между которыми он расположил еще опорный каток малого диаметра. Не найдя иного способа поворота, Кейли снабдил «башмак» каждого трака своей цепи роликом для движения в поперечном направлении. Надо сказать, устройство механизма поворота становилось камнем преткновения еще для многих пионеров разработки гусеничного движителя.

Первые проекты предполагали облегчить передвижение по слабым грунтам повозок, которые по-прежнему тянули бы лошади либо люди. Но уже существуют паровые повозки, так что появление самоходных гусеничных повозок было подготовлено. Но для начала обратимся к… речному флоту.

Американский изобретатель Роберт Фултон, занявшись проектированием судна с паровым двигателем, поначалу решил приводить его в движение с помощью гребков, укрепленных на бесконечной ленте. Правда, эффективность «гребной гусеницы» при испытании судна на Сене оказалась невелика, и Фултон вернулся к уже известному к тому времени гребному колесу, которое и использовал на своем первом успешно испытанном пароходе - уже в США. Позднее, впрочем, гребная гусеница для судов предлагалась неоднократно: можно вспомнить патент Джорджа Харта от 1884 г., Христиана Бэйкера от 1885 г., Голдсбари Понта от 1890 г. - у двух последних гусеница, составленная из пустотелых «траков», должна была еще и обеспечивать судну плавучесть.

Более чем через сто лет после первой конструкции Фултона к использованию вращения гусеницы для движения по воде вернутся уже в машинах-амфибиях.

Ну, а на суше назрело два направления - широкое строительство дорог и создание паровых самоходных гусеничных машин. Область применения последних виделась еще узкой. В 1832 г. англичанин Джон Гиткот решил поставить паровой локомобиль на моногусеницу, рассчитывая использовать его «для осушки и разработки болотистых земель, слишком вязких для возделывания при помощи лошадей и рогатого скота». Паровой локомобиль, построенный в 1837 г., монтировался на раму с колесами большого диаметра, эту конструкцию целиком охватывала замкнутая полотняная лента с наклеенными на нее поперечными деревянными рейками (еще одна древняя идея - гати из циновок). Таким образом, уже на заре появления гусеничных машин определились два типа «гусениц» - гусеничная цепь из отдельных шарнирно соединенных звеньев (траков) и бесшарнирная гусеничная лента. Вопрос поворота, видимо, просто не стоял. Машина Гиткота весила около 30 тонн и на практике работала, как утверждают… один день, пока не увязла в болоте. Часто ее именуют первым гусеничным трактором, но скорее это был именно локомобиль, т. е. перевозимый двигатель.

В 1836 г. во Франции близ Бордо испытаниями гусеничного движителя занимался Доминик Кабарюс - на песчаной местности он возил тачку с деревянными «рельсами». Причем изобретатель признавал, что «подвижные рельсы» лучше делать «из металла» - тогда на той же тележке можно было бы «везти 1200 фунтов» вместо 800, как на деревянных. Гусеничные «экипажи» Кабарюс предлагал использовать для «исследования пустынь», экспедиций в Америке и покорения «снегов, покрывающих север Европы». В те же 1830-е годы свой вариант «бесконечных рельсов» предложил живший во Франции польский математик, бывший артиллерист Юзеф-Мария Хене-Вронский.

В 60-80-е годы XIX в. в Европе начинают использовать паровые тягачи для обработки земли, в тот же период исследуют сопротивление движению грунтовых дорог и покрытий. Это побуждает к дальнейшим работам по увеличению проходимости и силы тяги «дорожных локомотивов».

В 1857 г. англичанин Уильям Ньютон взял патент на «усовершенствованное устройство подвижных рельсов для движения паровых машин по обыкновенным дорогам и вовсе без дорог». В это же время Джеймс Уэлч предложил «усовершенствованную переносную рельсовую дорогу» с траками в виде рельсов с массивными опорными «башмаками», причем «башмак» располагался в районе шарнира цепи. Существенная особенность проекта: появление в нем упругой подвески - гусеничный ход крепился к корпусу через полуэллиптическую рессору. В 1858 г. предложен гусеничный движитель Бертона. В том же году Уоррен П. Миллер представил в Калифорнии (США) макет гусеничного трактора с паровым двигателем. Его гусеница, перекинутая через большие колеса в передней и задней частях машины и опорные катки малого диаметра, включала отдельные «башмаки», соединенные продольными звеньями, которые служили рельсами, зацепление гусеницы - цевочное. В 1859-м Миллер запатентовал свою «машину-локомотив» как возможный тягач для сельскохозяйственных орудий (плуга, бороны, сеялки) или грузовых повозок, шасси для цепного экскаватора. Однако реальную машину так и не построил.

Издавна известна возможность увеличить проходимость повозки и усилие при преодолении препятствий увеличением диаметра колеса (достаточно вспомнить арбы Средней Азии или Кавказа). Попытки использовать колеса большого диаметра делались еще в паровых экипажах начала XIX в. - упомянутая повозка Тревитика имела ведущие колеса диаметром 3 м, Гордона - ведущие колеса-барабаны диаметром 2,7 м. Чуть позже высокое колесо решили дополнить опорными «башмаками», уменьшающими удельное давление повозки на грунт. «Башмаки», шарнирно подвешенные по ободу, имелись, например, на ведущих колесах трактора-локомотива «дорожного поезда» братьев Диетц (1835 г.). По сути, те же «башмаки», но только шарнирно соединенные друг с другом, представляла собой звеньевая цепь, надеваемая на одно колесо, предложенная в 1831 г. Льюисом Гомперсом. Размеры звеньев гусеницы - траков - рассчитывались так, чтобы на грунте под колесом всегда находились два трака. В 1846 г. «колесо с бесконечным рельсовым путем» запатентовал англичанин Джеймс Бойделл - по ободу колеса шарнирно крепились длинные «башмаки» («лыжи») с «рельсами». Их крепление и форма рассчитывались так, чтобы два нижних «башмака» образовывали для колеса ровный гладкий путь. Бойделл предложил ставить такие «рельсы» на переднее и задние колеса трехколесного парового «дорожного локомотива». Но распространение получили более простые «локомотивы» с обычными колесами.

А вот более простой вариант «шагающего колеса» с «башмаками» долго использовался, например, в артиллерийских орудиях - оно так и именовалось «артиллерийским колесом». Правда, в артиллерии «башмачный пояс» колеса служил не столько для увеличения проходимости, сколько для уменьшения отката орудия при выстреле. В годы Первой мировой «шагающие колеса» достаточно широко использовались в тяжелой артиллерии - заметим, что позже именно здесь найдут применение и гусеничные несамоходные лафеты.

Идея «башмака» казалась плодотворной и для транспортной машины. В 1861 г. Эндрью Дюнлоп разработал «ходячее колесо» - к колесу большого диаметра на качающихся рычагах крепились опорные рельсы с поперечными «башмаками»-шпалами. Во Франции в 1871–1874 гг. выдано 36 патентов на изобретение «подвижных рельсов» и «шагающих» колес. В 1887 г. патент на «колесо с бесконечными рельсами» сравнительно сложной конструкции получил аргентинец Уильям Фендер. В 1891 г. появилось «ходячее колесо» Кларка - хотя это скорее был стопоходящий движитель. В 1899 г. свой вариант «шагающего колеса» запатентовал в Великобритании инженер Брама Дж. Диплок. Собственно колеса здесь не было - система рычагов удерживала шарнирную цепь с подвешенными к ней «башмаками» так, чтобы при вращении «колеса» на грунт всегда опирались три «башмака». В 1904 г. построен опытный паровой трактор с четырьмя такими приводными колесами. Диплок основал фирму «Педрэйл Трэнспорт Компани» и использовал ту же схему шарнирно подвешенных «башмаков» не только в «шагающих колесах» (конструкция которых менялась от патента к патенту), но и в гусенице. Схемы «шагающих» колес будут предлагаться еще не единожды.

Опыты с гусеничным движителем в XIX в. оставались сравнительно малоизвестны, так что гусеницу «изобретали» не однажды. Не остались в стороне и русские изобретатели. Еще в 1785 г. вышла книга профессора земледелия И.М. Комова «О земледельческих орудиях», в которой высказана идея применения для повозок неколесного хода, повышающего проходимость, но типа такого хода знаменитый агроном указать, конечно, не мог. 12 марта (по старому стилю) 1837 г. штабс-капитан артиллерии Дмитрий Загряжский подал в Министерство финансов Российской империи прошение о выдаче ему «привилегии» (как именовался патент) на «экипаж с подвижными колеями». В обычном экипаже колеса заменялись ходами, состоящими из опорного катка и шестигранного направляющего колеса, на которые надевалась звеньевая гусеница, изготовленная из железа. Шаг гусеницы соответствовал грани направляющего колеса. Такой небольшой «гусеничный ход» еще и снабжался винтовым механизмом регулировки натяжения гусеницы. Загряжский писал, что «цепи сии заменяют до некоторой степени железную дорогу, представляя колесу всегда гладкую и твердую поверхность», при этом считал, что «лошадь может везти в таковых повозках двойную тяжесть» и что «они могут быть употребляемы как на шоссе, так и на обыкновенных дорогах, преимущественно же полезны на песчаных и грязных, где цепь, окружающая колесо, не допускает его врезываться в песок или грязь». 13 сентября того же года после внесения пошлины в 1200 рублей Загряжскому выдана запрашиваемая привилегия на введение его изобретения в Российской империи. Привилегия выдавалась «на шесть лет, по 13-е октября 1843 года». Однако изобретение так и не было реализовано, и уже в 1839 г. решением Департамента мануфактур и внутренней торговли действие привилегии прекратилось. Да и вряд ли такой движитель оправдал бы себя - площадь опорной поверхности его была невелика, и небольшое улучшение проходимости не компенсировало бы увеличение веса повозки и сопротивления ее движению. Не говоря уже о том, что при повороте такая повозка на «грязной дороге» начала бы загребать грунт и скорее всего завязла.

В марте 1839 г. Василий Тертер получил привилегию на «переносную подвижную железную дорогу с грузовым снарядом, катящимся по настилающейся подвижной дороге», также оставшуюся нереализованной. В начале 1863 г. выходец из крестьян коллежский асессор Маклаков смог получить десятилетнюю привилегию на «дорожный снаряд „Силач“ с „катковой цепью“», которая должна была обкатываться по внешней гусенице. Согласно описанию, ходовая часть «снаряда» представляла собой систему «катков, подвижносочлененных между собою посредством поводков, представляющая собою бесконечную цепь» и «путевые или наружные рельсы, которые могут быть неподвижные, как на железных дорогах, или подвижные, подкладные, находящиеся на самом аппарате». Еще один движитель для облегчения буксировки грузов, но слишком сложно задуманный. Схема, в которой опорные катки гусеничного движителя сами соединены подвижной цепью, движущейся по замкнутому контуру, будет появляться еще не раз.

В 1876 г. Стефан Маевский - тоже штабс-капитан русской артиллерии - предложил проект «способа передвижения поездов с помощью локомотива по обыкновенным дорогам». Сущность его состояла «в передвижении повозок по обыкновенным грунтовым дорогам посредством особой паровой машины, перемещающейся вместе с поездом, по особого устройства безконечной цепи». То есть речь шла уже о самоходной машине. Ряд шарнирно соединенных тележек опирался своими катками на одну гусеницу. Железная гусеница и в самом деле была развитием обычной кольцевой цепи - ее вертикальные звенья несли опорные «башмаки» и служили траками, горизонтальные - беговой дорожкой для катков. Такая конструкция обеспечивала бы гусенице гибкость, необходимую для поворота - он производился изгибом гусеницы в горизонтальной плоскости за счет поворота переднего катка. Для удержания на гусенице каждый каток снабжался двумя ребордами. На одной из тележек ставился паровой двигатель. Конструкция включала в себя ведущее колесо в виде восьмигранного вала и даже коробку передач со ступенчатым переключением, напоминающую по устройству приспособление перемены скоростей современного гоночного велосипеда. Имелось и устройство регулировки натяжения цепи. Для устойчивости служили боковые опорные колеса. В 1878 г. Маевский получил десятилетнюю привилегию, но попыток постройки машины не делалось.

В 1880 г. в США Джордж Эдвардс запатентовал гусеничный ход в виде двух рядом расположенных барабанов, на которых натянуты металлические шарнирные цепи, несущие широкие «башмаки» в виде деревянных реек, - получалась ходовая часть с очень небольшой длины опорной поверхностью и большой шириной мелкозвенчатой гусеницы.

Десять лет спустя Эдвардс слегка изменил конструкцию и получил патент на паровой трактор с одногусеничным ходом. Для поворота служила пара поворотных колес - в проекте Эдвардса проглядывают контуры полугусеничных машин.

Изобретатели тем временем все больше склонялись к стальным конструкциям. 15 марта 1878 г. купец Канунников вошел в Департамент торговли и мануфактур с прошением о выдаче крестьянину Федору Блинову десятилетней привилегии на его изобретение. Заметим, что слово «крестьянин» тут определяет сословную принадлежность, а не род деятельности изобретателя. Федор Абрамович Блинов был техником-самоучкой, имел опыт работы судовым механиком на пароходе, механиком на цементном заводе в Вольске, изготавливал пожарные насосы, сельхозорудия. После уплаты пошлины в 450 рублей 20 сентября 1879 г. Блинову выдана привилегия на «особого устройства вагон с безконечными рельсами для перевозки грузов по шоссейным и проселочным дорогам» сроком на 10 лет. Гусеница составлялась из взаимозаменяемых стальных траков, в каждом траке выделялись верхние звенья - «рельсы» желобообразного профиля и нижние - «шпалы» или «башмаки». При этом плоские «башмаки» крепились к шарнирам гусеничной цепи отдельно, так что «шпалы» оказывались отделены от «рельсов». Кроме опорных катков «вагон» имел два направляющих колеса в виде звездочек, зацеплявших гусеницу за шарниры звеньев. «Таким образом, - говорилось в описании, - впереди вагона будет строиться по желаемому направлению постоянный, бесконечный путь». Предполагались наличие поворотного устройства и возможность сцепления нескольких «вагонов» в поезд (снова идея поворота с изгибом гусениц-«рельсов»).

Выделив в конструкции ведущее и направляющее колеса, снабдив повозку упругой подвеской, Блинов повел дело как хороший конструктор - для начала испытал «вагон» на конной тяге. Он гонял по улицам Вольска подобие телеги с двумя крупнозвенчатыми гусеницами. 8 января 1881 г. газета «Саратовский листок» сообщала из Вольска: «…г. Блинов, изобретатель бесконечных рельсов, произвел на днях пробу своей платформы. Платформа с самодвижущимися рельсами, нагруженная 550 пудами (2000 кирпичей и более 30 взрослых человек), запряженная парой обыкновенных лошадей, на днях проезжала несколько раз по улицам нашего города, вызвав всеобщее удивление и одобрение». После этого Блинов приступил к разработке самоходного варианта. И в 1888 г. на небольшом заводе, созданном им в селе Балаково, построил паровой трактор с крупнозвенчатой гусеницей зубового зацепления, четырьмя парами приводных опорных катков и оригинальной силовой установкой. Каждая гусеница приводилась в действие отдельным паровым двигателем, но паровой котел был единый. Топливом для паровой машины служила нефть, поворот осуществлялся изменением скорости хода двигателя одного борта за счет регулировки подачи пара. Подвеска катков к раме машины - жесткая. Ведущие колеса - заднего расположения, с чугунными зубчатыми венцами.

В том же 1888 г. гусеничный трактор предложил Ф. Бэттер в США, причем здесь также имелись две раздельные паровые машины с единым паровым котлом. Правда, конструкция гусеничного движителя была сложнее и включала внутренние цепи, по которым шли простые и ребордные катки, и более широкие внешние гусеницы. Любопытно, что нижняя ветвь гусеницы у Бэттера шла по дуге большого радиуса. Это отвечало представлению о гусенице, как о своего рода «разложенном в цепь» колесе большого диаметра, которое на мягком грунте погружается и увеличивает площадь опоры. Впоследствии такую форму нижней ветви гусеничного обвода получат первые британские танки. Вращение в проекте Бэттера передавалось на передние ведущие колеса внешних гусениц. Ведущие и направляющие колеса имели форму многогранников. Конструкция трактора включала коробки перемены скоростей для каждого борта, понижающие бортовые передачи, однако Бэттер - видимо, не доверяя повороту за счет разности скоростей вращения гусениц - добавил машине еще и два поворотных колеса.

Что же касается Ф.А. Блинова, то в 1896 г. на Нижегородской промышленной выставке он заслужил похвальный отзыв «за паровоз для проселочных дорог с бесконечными рельсами и за трудолюбие по его изготовлении». Вряд ли справедливо безапелляционное утверждение, что гусеничный «паровоз» Блинова стал первым в мире гусеничным трактором, но заслуг Блинова это не умаляет. Он первым построил и испытал реальную машину такого типа в России, причем независимо от зарубежных моделей.

В 1882 г. Гильом Фандре из Буэнос-Айреса предложил «портативное железнодорожное полотно», охватывающее все колеса (катки) самоходной повозки, с ведущим и направляющим колесами. Но патент получил Джон Ньюберн. В 1900 г. Фрэнк Брамонд предложил гусеницу для повозок с резиновыми шинами на колесах.

В 1886 г. в США Этлькарт разработал полугусеничный паровой трактор, в котором гусеница надевалась на заднее направляющее и ведущее колеса, причем ведущее колесо меньшего диаметра приподнято над землей.

Всего к концу XIX в. набралось несколько десятков патентов и привилегий на различные варианты гусеничных движителей или «бесконечных рельсов». Но дело ограничивалось в лучшем случае опытными машинами или повозками. Начало серийному производству гусеничных машин положил уже XX в. С одной стороны, технологии машиностроения уже были достаточно развиты для постройки надежно действующих самоходных гусеничных машин, с другой - необходимость интенсификации сельского хозяйства, освоения территорий со слабыми грунтами и т. п. требовали от транспортных машин и тягачей «вездеходности». За первые два десятилетия XX в. гусеничная ходовая часть окажется опробована в различных вариантах и не только приобретет ряд практических применений в серийных машинах (сельскохозяйственные и специальные тракторы, снегоходы, боевые машины, транспортеры, шасси самоходных орудий), но и успеет доказать свои весомые преимущества.

В 1901 г. Элвин О. Ломбард в США запатентовал схему полугусеничной машины и в том же году на «Уотервиль Айрон Уоркс» построил паровой трактор-снегоход. В задней части рамы монтировался гусеничный ход, над которым размещался кочегар, передняя часть опиралась на поворотные лыжи, которыми управлял сидящий впереди котла кондуктор. Как и Бэттер, Ломбард поначалу использовал «внутреннюю» подвижную катковую цепь, опиравшуюся на внешнюю широкую гусеницу и приводившуюся во вращение от того же ведущего колеса, что и собственно гусеничная цепь. Гусеничная цепь - стальная, крупнозвенчатая, цевочного зацепления, с открытым шарниром, с грунтозацепами. Позднее в патенте 1907 г. Ломбард использовал опорные катки, просто жестко подвешенные на раме. Хотя и от внутренней Катковой цепи не отказывался - ее можно встретить, например, в его патенте 1917 г. Паровые снегоходы получились довольно тяжелыми, в мягком снегу проваливались, для управления требовалось несколько человек. Однако они нашли применение на лесозаготовках, и до 1917 г. Ломбард построил 83 трактора, так что его можно считать пионером по крайней мере мелкосерийного производства гусеничных машин. Несколько тракторов «Ломбард» поставлено в Россию.

Применение традиционных и хорошо отработанных паровых транспортных двигателей на тихоходных тракторах выглядело оправданно, но создавало множество проблем. Между тем к началу XX в. двигатель внутреннего сгорания уже уверенно завоевывал позиции на транспорте. Это сказывалось и на судьбе гусеничных машин.

В июле 1904 г. Дэвид Робертс, главный инженер британской фирмы «Р. Горнсби энд Санз Лтд» в г. Грэнтэм, Линкольншир, запатентовал конструкцию «цепного трактора» со стальными звеньевыми гусеничными цепями. В 1905 г. Ричард Горнсби приспособил гусеничную ходовую часть к ранее построенному фирмой паровому трактору.

В 1907–1908 гг. британское военное ведомство испытало гусеничный трактор «Горнсби» с паровым, а затем - с нефтяным двигателем внутреннего сгорания и гусеницей системы Робертса в качестве артиллерийского и транспортного тягача. Гусеница трактора «Горнсби» собиралась из шарнирно соединенных звеньев - попеременно с «башмаком» и без «башмака» - ведущее колесо зацепляло гусеницу за втулку шарнира (вид зубового зацепления). Каждое звено было сборным и образовывало два высоких гребня, по которым и катились опорные катки с ребордами посередине.

Башмак также был сборным - сменные деревянные «подушки» крепились болтами в металлической обойме. В конструкции ходовой части можно отметить наклонные передние и задние ветви гусениц, однако здесь это не увеличивало заметно проходимости из-за свесов корпуса спереди и сзади. Поворот производился за счет разницы скоростей вращения гусениц.

Трактор вполне убедительно показал свое превосходство над конной тягой, проходимость и поворотливость, но военное ведомство сочло тракторы «Горнсби» слишком сложными и «недостаточно мощными». Военные не отказывались от «механических» тягачей, но явно предпочитали пока колесные (сейчас, правда, трактор «Горнсби» экспонируется в Бовингтоне как почтенный предшественник военных гусеничных машин). Инженер Робертс в 1909 г. вместе с Чарли Джеймсом получил еще несколько патентов на гусеничную ходовую часть «для тракторов и дорожных локомотивов».

Зацепление гусеницы зубьями ведущего колеса в новых патентах предусматривалось за выемки на внутренней поверхности трака. Но к тому времени Горнсби, не найдя сбыта - на «гражданском» рынке он продал всего один трактор, и то в Канаду, - утратил интерес к гусеничным машинам. Его патент приобрел американец Бенджамин Холт, на долю которого выпал куда больший успех.

Поначалу Холт, основатель фирмы «Холт Мэнюфэкчуринг Компани», потерпев неудачу с колесными паровыми сельскохозяйственными тракторами с широким ободом, экспериментировал с легкими гусеницами с «башмаками» из калифорнийского красного дерева, но позже занялся стальными гусеницами. Холт приобрел право на производство трактора Ломбарда, во время поездки в Англию договорился о приобретении патента Горнсби.

В 1904–1906 гг. «Холт Мэнюфэкчуринг Компани» испытала несколько паровых гусеничных тракторов, правда, их правильнее было бы отнести к полугусеничным, поскольку Холт установил передние поворотные колеса (или каток) и распределил нагрузку между гусеницами и колесами. Это уменьшило раскачивание машины при движении по сравнению с тракторами «Горнсби». В 1908 г. фирма «Холт» выпускает на рынок трактор с бензиновым двигателем мощностью 40 л.с. и первой добивается успеха на этом поприще. Последовательно появляются тракторы с двигателями мощностью 45, 60, 75 л.с. - они так и именовались «Холт Модел 45», «Холт Модел 60», «Холт Модел 75». При этом добавлялась торговая марка «Катерпиллер» (Caterpillar, что в переводе и означает «гусеница»), официально зарегистрированная Холтом в 1910 г.

Шасси трактора «Холт» собиралось на массивной клепаной раме. В ходовой части имелись две гусеницы, на каждый борт приходилось зубчатое ведущее колесо, направляющее колесо с винтовым механизмом регулировки натяжения гусеницы, опорные катки малого диаметра, сблокированные в тележку, подвешенную к корпусу, поддерживающие ролики. Стальная гусеница состояла из соединенных открытыми шарнирами крупных сборных траков, каждый из которых включал «башмак» (подушку) и направляющие гребни («рельсы»). «Башмак» крепился к гребням болтами. Сборный трак оказался удобен в эксплуатации сельскохозяйственных тракторов, поскольку позволял легко заменить изношенную деталь, менять «башмак» в зависимости от грунта. Шарнир цепи нес втулку, за которую и зацепляло гусеницу ведущее колесо. Ведущее и направляющее колеса располагались низко - это позволило разместить платформу трактора над гусеничным обводом, увеличило длину опорной поверхности и было оправданно при движении по ровному полю. Водитель мог изменять скорости вращения гусениц с помощью рычагов, но для облегчения поворотов, а также поворотов с большим радиусом использовал каток или пару колес. В 1914 г. пошла в производство Модель 45 без переднего катка и с упругой блокированной подвеской опорных катков.

Это была не единственная предлагавшаяся тогда серия гусеничных машин. В это же время сборку гусеничных (полугусеничных) тракторов начинает еще одна американская фирма - «Буллок Трэктор Компани» в том же Иллинойсе (в 1914–1915 гг. ее конструктор Уильям О. Старк запатентовал конструкции тракторов со стальной крупнозвенчатой гусеницей - полугусеничного с поворотным роликом и гусеничного с фрикционным механизмом поворота). Многолетним конкурентом «Холт» в производстве гусеничных и полугусеничных тракторов стала «Си. Л. Бест Трэктор Компани». Компания «Киллен-Страйт Мэнюфэкчуринг» предложила трехгусеничный трактор по схеме, запатентованной Уильямом Страйтом в США в 1914 г.

Продолжали заниматься гусеничными машинами и по другую сторону Атлантики. Британский капитан Роберт Ф. Скотт в 1911 г. взял с собой в антарктическую экспедицию трое специально разработанных гусеничных мотосаней фирмы «Уолслей», но опыт оказался неудачным - мотосани вышли из строя вскоре после высадки этой трагически окончившейся экспедиции на ледяной континент. Только несколько десятилетий спустя гусеничный транспорт станет одной из основ антарктических экспедиций. Можно тем не менее увидеть, как рос в разных странах практический интерес к гусеничным машинам в начале XX в. Причем уже тогда достаточно упорно пытались соединить достоинства колесного и гусеничного хода. Скажем, в том же 1904 г., когда в Англии испытывал свои трактора Робертс, в Швейцарии Эдуард Ридлин запатентовал способ перевозки грузов с использованием Катковых гусеничных цепей (повод вспомнить старинный проект д’Эрмана). Во Франции в 1910 г. инженер Фредерик Эдуард Эдмон Лефевр запатентовал конструкцию двухосного грузового автомобиля с подъемным гусеничным ходом в средней части шасси - узкая звеньевая гусеница с высокими шипами не столько уменьшала бы удельное давление на грунт, сколько улучшала бы сцепление и увеличивала тягу на слабых грунтах. Незадолго до Первой мировой войны - в июне 1914 г. - заявку на автомобиль с подъемными гусеницами иной конструкции подал в Австро-Венгрии известный изобретатель эрцгерцог Карл Сальватор Габсбург-Лотринген, патент он получил год спустя. К идее колесной машины с подъемным гусеничным ходом разработчики вездеходных шасси еще будут возвращаться неоднократно.

Наибольшую известность получили тракторы «Холт». Само изобретение гусеничного хода стали иногда приписывать Холту. Как мы могли убедиться, «приоритета» в изобретении гусеничной самоходной машины фирма Холта не имела, тем не менее именно его продукции суждено было сыграть немаловажную роль в распространении гусеничного хода в сельском хозяйстве, на транспорте и в военном деле. Британская, французская, русская, американская тяжелая артиллерия выбрала тракторы «Холт» с двигателями мощностью 70 и 75 л.с. в качестве тягача, использовали «Холт» и в Австро-Венгрии. Тракторам «Холт» суждено было сыграть важную роль в появлении танков.

Принципиальная схема гусеничного движителя

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 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. За рубежом изобретателем гусеничного движителя считается Ричард Эджуорт

Составные части гусеничного движителя

Ведущее колесо

Гусеницы

Опорные катки

Поддерживающие катки

Механизм натяжения с ленивцами

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

Достоинства гусеничного движителя

проходимость

производительность

манёвренность

тягово-сцепные качества

удобство и надежность работы

У них и у нас Как сообщает Владимир Чернышов, гусеничную технику можно классифицировать по типу ходовой системы: на тракторы с металлическими гусеницами и с резино-армированными. Как и колесные тракторы, они классифицируются по тяговому классу: в настоящее время в России существует 8 тяговых классов сельскохозяйственных и лесозаготовительных тракторов.Гусеничные тракторы мощностью до 200 л.с., как правило, используются в рисовых чеках, а модели свыше 300 л.с., по мнению Алексея Мошненко, директора по маркетингу компании «Ростсельмаш», в первую очередь подходят для хозяйств, которые выращивают зерновые культуры и имеют длину гона более 1000 м.– Отечественные машиностроители, а также их коллеги из ближнего зарубежья предлагают тракторы мощностью до 200 л.с. с металлическими гусеницами, – делится наблюдениями Александр Щербик. – Иностранцы же в основном поставляют на российский рынок модели свыше 300 л.с., оснащенные резино-армированными гусеницами.По словам Владимира Чернышова, переход к этому типу гусениц произошел в 1987 году, когда была запатентована новая для рынка ходовая система MobilTrac, использующаяся только на тракторах Challenger. По своим техническим параметрам она значительно превосходит металлические гусеницы, обеспечивая более бережное воздействие на почву, повышенные тяговые характеристики и производительность.– У резино-армированной гусеницы действительно ход мягче, к тому же при транспортировке она позволяет развивать более высокую скорость, – подтверждает Александр Щербик. – Однако стоит такая гусеничная система довольно дорого, притом что серьезное повреждение хотя бы части приводит к полной замене ходовой системы. Если же разрывается металлическая гусеница, то меняют только один поврежденный элемент, зачастую это «палец».Однако при правильной эксплуатации резино-армированные гусеницы, по словам производителей, прослужат довольно долго: до 12 тыс. моточасов. Для этого по возможности стоит избегать частых и длительных перегонов такой техники. Специалисты рекомендуют не превышать норматив 40–50 км ежедневно.Еще один важный момент, на который Александр Щербик советует обратить внимание при покупке гусеничных «иностранцев» – наличие регулировки «сход гусениц». К сожалению, не все специалисты, по его словам, способны ее квалифицированно выполнить. В итоге неправильная регулировка приводит к преждевременному износу гусеницы.

Без надежного гусеничного движителя, обеспечивающего ему способность двигаться без дорог по труднопроходимой местности
Прообраз современного гусеничного движителя впервые был создан в 1713 году д"Эрманом. Проект, получивший положительный отзыв французской академии, представлял собой тележку для тяжелых грузов, перекатывающуюся на бесконечных лентах из деревянных катков, концы которых шарнирно соединялись планками.

В последующие годы раз­витие идеи Дюбоше и применение дви­жителя его конструкции как для военных так и для гражданских целей шло чрез­вычайно быстро. В 1821 году англичанин Джон Ричард Бэрри получил патент наизобретение бесконечных цепей, намо­танных на два задних колеса повозки по одной с каждой стороны Первая паро­ваяя гусеничная машина английского изо­ изо­бретателя Джона Гиткота получила патент в 1832 году и использовалась в течение двух лет на разработке болотистых зе­мель в Ланкашире.

В решение вопросов, связанных с со­зданием гусеничного движителя, большой вклад внесли и русские изобретатели В 1837 году проект экипажа с подвижными колеями, который содержал в себе все основные элементы гусеничного движи­теля был запатентован в России штабс-капитаном русской императорской армии Р Загряжским.

Гусеничный ход конструкции Д. Загряжского.

12 марта 1837 года штабс-капитан русской армии Дмитрий Загряжский об­ратился в Министерство финансов с хо­датайством о выдаче ему патента на эки­паж с плоскозвенчатой металлической гу­сеницей. В протоколе комиссии, рассма­тривавшей предложение представленное изобретателем говорится «Из представ­ленных Загряжским списания 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 цели цепи сии заменяют до не­которой степени железную дорогу, пред­ставляя колесу всегда гладкую и твер­дую поверхность. Каждая цепь получает свое движение от обыкновенного колеса которое, вертясь на своей оси, передает вперед освобождающиеся из-под него звенья и таким образом цепь, переходя через шестиугольное колесо, ложится опять под обыкновенное колесо экипажа. Шестиугольные колеса в случае ослаб­ления цепей натягиваются особыми винтами. Польза сего изобретения, по объ­яснению г Загряжского состоит в том.что лошадь может везти в таких повозках двойную тяжесть, что для устройства их не требуется больших издержек они мо­гут быть употребляемы как на шоссе, так и на обыкновенных дорогах, преимуще­ственно же полезны на песчаных и гряз­ных где цепь, окружающая колесо, не допускает его врезываться в песок или грязь, предоставляя ему всегда твердую и гладкую поверхность»

Таким образом, речь идет об изобре­тении гусеничного хода с металлически­ми гусеницами, подобного применяемому на современных гусеничных машинах. Интересно то, что проект разработаЗа­гряжским во всех деталях вплоть до при­способления для натяжения гусениц в случае их ослабления.Судьба этого изобретения была весь­ма печальна Загряжский за свой патент вынужден был уплатить очень большую пошлину. На дальнейшие опыты у изо­бретателя не было средств, а денежную помощь ему не оказали.

Несколько позже в марте 1839 года, другой русский изобретатель - Васи­лий Тертер получил патент на предложенную им «переносную и подвижную железную дорогу с грузовым снарядом, катящимся по настилающейся всюду по­движной дороге».

Кроме ВТертера. в середине про­шлого века над проектами гусеничного хода а затем и парового трактора рабо­тали Маклаков, Маевский и другие изо­бретатели

Одногусеничный паровой трактор С. Маевского.

В 1876 году Департамент торговли и мануфактур выдал патент штабс-капи­тану артиллерии Стефану Маевскому на предложенный им «способ передвижения поездов и повозок с помощью локомоти­ва, по обыкновенным дорогам»

В тексте патента сказано «Сущность изобретения состоит в передвижении по­возок по обыкновенным грунтовым дорогам посредством особой паровой маши­ны перемещающейся вместе с поездом по особого устройства бесконечной цепи причем паровая машина не тянет за со-бой поезд, а наоборот, двигает его перед собою. Составляющие поезд вагоны и по­возки, а равно и сама машина снабжены для передвижения по цепи особыми желобчатымиколесами располагаемыми по одному по продольной оси их,а следова­тельно и всего поезда, причем с боков вагоны и повозки поддерживаются глад­кими колесами или дисками. Цепь, по ко­торой катятся колеса поезда при укла­дывании на землю получает вид особой формы плоского рельса почему и названа просителем рельсовою». И далее «Чтобы рельсовая цепь могла служить более долгое время и чтобы на трение в сочленениях звеньев ее расходовалось возможно меньшее количество работы паровой машины, для этого в боковые ре­бра вертикальных звеньев с внутренней стороны должны быть вставлены специ­альные пластины».

В своем проекте Маевский предусма­тривает механизм который позволяет менять силу тяги на гусенице.Этот меха­низм трансмиссии мы теперь называем коробкой передач.

Устройство коробки передач Маев­ского описано в патенте так "Вал, слу­жащий для наматывания рельсовой цепи, приводится во вращение от двигателя посредством нескольких зубчатых колес, на нем насаженных, разного диаметра, с целью изменения величины тяги при раз­ных условиях, например подъеме. Зуб­чатые колеса эти соединены с валом па­ровой машины посредством бесконечной цевочной цепи.Последняя сцепляясь постоянно с одним и тем же колесом па­ровой машины, может цепляться попере­менно с каждым из зубчатых колес нама­тывающего вала, начиная с самого боль­шого диаметрадо наименьшего. Для этой цели зубчатое колесо сидящее на вале, приводимом в движение двигателем, мо­жет перемещаться вдоль его, смотря по требуемой скорости».

Коробки передач современных колес­ных и гусеничных машин имеют два ос­новных вала ведущий, связанный с двигателем и ведомый, связанный с движи­телем, на обоих валах установлены шес­терни (зубчатые колеса). При изменении сцепления шестерен различие одиамет­ра изменяется скорость вращения ведомого вала, а тем самым и колес (или гусе­ниц) движителя.

Следовательно, коробка Маевского отли чается от современных коробок пе­редач лишь тем, что шестерня ведущего вала вращает любую шестерню ведомого вала не непосредственно, а через цеп­ную передачу.

Трактор Маевского имел одну очень широкую гусеницу. Ее удельное давле­ние на грунт было мало, что повышало проходимость машины. Правда, при этом осложнялась задача обеспечения пово­ротливости трактора.

Двухгусеничный паровой трактор Ф. А. Блинова.

15 марта 1878 года волжский паро­ходный машинист-самоучка Федор Аб­рамович Блинов обратился в Департа­мент торговли с ходатайством о выдаче ему патента «наособого устройства ва­гон с бесконечными рельсами для пере­возки грузов по шоссейным и проселоч­ным дорогам». Патент был выдан Блино­ву 20 сентября 1879 года, и в конце 1880 года его гусеничной «вагон»уже прохо­дил испытания. Но пока это еще не был трактор Блинов испытывал лишь гусе­ничный ход.

В 1884-1887 годах блинов строит на базе своей гусеничной платформы паро­вой трактор. Изобретателю впервые уда­лось разрешить задачу поворота гусенич­ ного самохода.Его трактор имел две па­ровые машины, установленные на пяти­метровой платформе. Каждая машина приводила во вращение ведущее колесо, которое, в свою очередь с помощью че­тырех полукруглых выступов вращало металлическую гусеницу. Трактор пово­рачивался при неодинаковых скоростяхперемещения гусениц, т.е так же, как на всех современных гусеничных машина. Правда теперь для этой цели использу­ются не два двигателя, а механизмы пово­ рота, называемые бортовыми фрикцио­нами, но в основе поворота по-прежнему лежит принцип, предложенный Блиновым.

Трактор построенный Блиновым, ус­пешно прошел испытания и полностью оп­ равдал надежды изобретателя

В 1896 году трактор демонстрировал­ся на Нижегородской промышленной выставке. Но члены жюри не оценили ог­ромного значения изобретения Блинова. Они лишь постановили выдать «кресть­янину Федору Блинову похвальный от­зыв за паровоз для проселочных дорог с бесконечными рельсами и за трудолюбие по его изготовлению»

Изобретением Блинова в отличие от недальновидных российских чиновников, заинтересовались немцы, которые изъ­явили желание купить трактор, но Блинов не согласился чтобы на его детище сто­яла иностранная марка и отказался про­дать его.

Последние годы своей жизни талант­ливый изобретатель успешно работал над проектом трактора с двигателем внутрен­него сгорания, однако смерть помешала ему завершить работу.

Работы по созданию гусеничных тракторов велись и за пределами Рос­сии. В США патент на паровой гусенич­ный трактор был выдан в 1888 году Беттеру. В дальнейшем несколько фирм вели работу по созданию полугусеничных тракторов, выпуск которых был начат в 1906-1907 годах. В Англии гусеничный трактор с двигателем внутреннего сго­рания системы Горнсби был построен в 1907 году. В 1912 году производство по­лугусеничных тракторов с двигателями внутреннего сгорания начала американ­ская фирма «Холт»

Помимо металлических гусениц, в России также работали над созданием гусениц других типов. В 1909 году в га­ражных мастерских в Царском Селе были изготовлены гибкие гусеничные ленты из слоистой резины с помощью которых один из легковых автомобилей был пере­делан в полугусеничный. Эта конструк­ция была затем доработана на Русско-Балтийском заводе начавшем в 1913 году выпускать так называемые «автосани» - полугусеничные автомобили.

Зимой 1913-1914 года полугусенич­ные автомобили Русско-Балтийского за­вода были испытаны и показали вполне удовлетворительные по тому времени ре­ зультаты. Так 21 февраля 1914годаавто-сани совершили пробег по маршруту Цар­ ское Село- Павловск и обратно Марш­рут их движения проходил по обыкновенной дороге с рытвинами, ухабами, места­ми занесенной глубокими сугробами. Ма­шины успешно преодолевали все препят­ствия, встречавшиеся на их пути. На хо­роших участках дороги они развивали ско­ рость до 56 верст в час. Втуже зиму авто­сани совершили успешный пробег по мар­ шруту Царское Село - Луга и обратно.

М.Свирин

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к движителям на колесно-гусеничном ходу.

Известен колесно-гусеничный движитель /см. пат. №2119438 (кл. B62D 55/08) от 03.06.1994/, содержащий гусеничную цепь с траками в виде пневматических подушек, охватывающую ведущую и ведомую звездочки, лонжерон и опорные ролики.

Известный колесно-гусеничный движитель-прототип неоправданно усложнен технологически, что ограничивает сферу его использования.

Для устранения отмеченного недостатка в колесно-гусеничном движителе, содержащем гусеничную цепь с траками в виде пневматических подушек, охватывающую ведущую и ведомую звездочки, лонжерон и опорные ролики, гусеничная цепь выполнена в виде абсолютно гибкой бесконечной нерастяжимой ленты, на которой смонтированы оси вращения пневматических колес, опирающихся в нижней ветви цепи на дорожное покрытие с внешней стороны и на приводные опорные ролики, размещенные на небольшом расстоянии один от другого на донной части лонжерона, с внутренней стороны. При этом на каждой оси могут быть смонтированы по два пневматических колеса.

Предлагаемое техническое решение иллюстрирует чертеж.

Колесно-гусеничный движитель содержит гусеничную цепь 1, охватывающую ведущую 2 и ведомую 3 звездочки, лонжерон 4 и опорные ролики 5. Гусеничная цепь 1 выполнена в виде абсолютно гибкой бесконечной нерастяжимой ленты, на которой смонтированы оси 6 вращения пневматических колес 7, опирающихся в нижней ветви цепи на дорожное покрытие с внешней стороны и на приводные опорные ролики 5, размещенные на небольшом (в сравнении с расстоянием между осями 6 колес 7) расстоянии один от другого на донной части лонжерона 4, с внутренней стороны. При этом на каждой оси могут быть смонтированы по два пневматических колеса общепромышленного исполнения, а не исполнения специального (как в прототипе).

Предлагаемый движитель сочетает в себе качества колесного и гусеничного движителей. На твердом дорожном покрытии скорость движения корпуса движителя будет в 2 раза больше скорости гусеничной цепи. На рыхлых грунтах пневматические колеса предлагаемого движителя будут служить цилиндрическими грунтозацепами при умелом управлении приводными опорными роликами.

Таким образом, по мнению заявителя, предлагаемое техническое решение является новым, имеет изобретательский уровень и промышленно применимо при массовом производстве и использовании движителей на колесно-гусеничном ходу, обладает высокими тяговыми качествами.

Колесно-гусеничный движитель, содержащий гусеничную цепь с траками в виде пневматических подушек, охватывающую ведущую и ведомую звездочки, лонжерон и опорные ролики, отличающийся тем, что гусеничная цепь выполнена в виде гибкой бесконечной нерастяжимой ленты, на которой смонтированы оси вращения парных пневматических колес, опирающихся в нижней ветви цепи на дорожное покрытие с внешней стороны и на приводные опорные ролики, размещенные на небольшом расстоянии один от другого на донной части лонжерона, с внутренней стороны.

Похожие патенты:

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к тележкам гусеничных уборочно-транспортных машин с гусеничным движителем. Тележка гусеничная уборочно-транспортной машины содержит сварную раму, левый и правый гусеничные движители.

Группа изобретений относится к звену гусеничной цепи и способу изготовления этого звена, выполненному с возможностью соединения с множеством аналогичных звеньев гусеничной цепи для образования гибкой гусеничной цепи и установки вокруг наружной периферии шин транспортных средств.

Изобретение относится к транспортному машиностроению, а именно к средствам передвижения на колесно-гусеничном ходу, и может быть использовано для повышения проходимости по слабонесущим грунтам и преодоления препятствий типа лестничных маршей общего пользования.

Группа изобретений относится к способу повышения проходимости движителя военной техники - гусеничного танка на слабых грунтовых и заболоченных основаниях и устройству движителя. Для повышения проходимости движителя гусеничные ленты тяжелого танка устанавливают друг от друга на грунте на расстоянии b=В, на торфе - В≤1 м. В устройстве грунтозацепы на внешних краях гусеничных лент выполняют выступающими и образующими общую поперечную полуцилиндрическую поверхность. Коробчатый корпус размещается во внутреннем пространстве гусеничных лент между опорными, поддерживающими, натяжным и ведущим катками. Бортовые броневые листы корпуса устанавливаются под углом по высоте корпуса, продолжая внешние обводы орудийной башни. Сквозной вертикальный проем поворотного круга орудийной башни в корпусе располагается непосредственно между внутренними краями верхних ветвей гусеничных лент. Повышается проходимость гусеничного движителя на слабых грунтах и торфяных болотах. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, а именно к боевым бронированным машинам. Универсальное гусеничное шасси содержит моторно-трансмиссионное отделение, в котором установлена силовая установка блочной конструкции, содержащая первичный двигатель внутреннего сгорания, быстроходный вал которого кинематически связан через торсионный вал и повышающий редуктор с генератором. Ведущие колеса гусеничных движителей кинематически связаны с силовым приводом блочной конструкции, состоящим из двух бортовых редукторов, двух тяговых электродвигателей и планетарного механизма, электронно управляемых от коммутаторов сторонних блоков тормозных резисторов. В дополнительном промежуточном отделении установлены два силовых привода, электронагреватель и генератор. Системы охлаждения встроены в систему охлаждения первичного двигателя внутреннего сгорания. В системе первичного двигателя внутреннего сгорания установлены два вентилятора с электрическим приводом. В бортовой электрической цепи установлены ионисторы. В отделении управления в качестве органов управления установлена рулевая колонка с электромеханическим управлением тяговых электродвигателей гусеничных движителей. Управление потребителями электрической энергии выполнено с помощью цифровой информационно-управляющей системы. Достигается уменьшение расхода топлива и вероятности перегрева двигателя. 5 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области военной техники, в частности к способам увеличения опорной проходимости военных гусеничных машин. В способе увеличения площади опорной поверхности гусеничной машины для повышения проходимости по грунтам с низкой несущей способностью ходовая часть гусеничной машины снабжается автоматически выдвигаемыми при движении уширителями гусениц, двумя опорными катками, обеспечивающими выдвижение и задвижение уширителей гусениц. Достигается повышение оперативной и тактической подвижности военных гусеничных машин за счет снижения удельного давления на грунт и повышения опорной проходимости. 3 ил.

Группа изобретений относится к способу и устройству повышения проходимости гусеничных движителей военного вооружения на слабых грунтовых и заболоченных основаниях. Способ и устройство для повышения проходимости движителя выполнены следующим образом: платформу размещают на двух передней и задней парах продольных гусеничных движителей, пары движителей устанавливают друг за другом с возможностью поворота в вертикальной плоскости и с помощью силовых цилиндров принудительного поворота вокруг центра симметрии опорной поверхности передней пары движителей в горизонтальной плоскости под грузовой платформой на шарнирных опорах. Шарнирные опоры связывают грузовую платформу с рамой каждой пары гусеничных движителей. Гусеничные движители в парах устанавливают на расстоянии друг от друга. Раму передней пары движителей изготавливают из двух составных подвижных относительно друг друга внутренней и наружной частей. Гусеничным резинометаллическим лентам в каждой паре движителей придают общую для пары выпуклую опорную поверхность в поперечном и продольном сечениях диаметром Dсф путем установки поверхностей опорных и направляющих пневматических колес по радиусу R=Dсф/2-δ. Повышается проходимость движителя военной техники. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к самоходной военной технике с колесными движителями. Универсальное шасси на единой платформе с колесными движителями содержит тонкобронный корпус с отделением управления движением, отделением основного вооружения, герметизированным моторно-трансмиссионным отделением со сторонними бортовыми редукторами для ходовой части со сторонними движителями, включающей подвеску и гидроамортизаторы. Ходовая часть со сторонними движителями выполнена из неповоротных в горизонтальной плоскости шести колес на каждый движитель. Колеса кинематически соединены соответственно сторонними бортовыми редукторами, передающими вращательный момент на каждое такое колесо в последовательности с помощью сторонних узлов, таких как: бортовой накладной выходной редуктор, промежуточный вал, распределительный редуктор, карданная передача с телескопическим валом и накладной входной редуктор, закрепленный на балансире такого колеса. Достигается создание машин военного и инженерного назначения на базе универсального шасси на единой платформе с колесными движителями. 3 з.п. ф-лы, 5 ил.

Гиперболоидный ролик привода содержит соединенные упругоподатливыми рабочими элементами боковые диски, установленные на валу привода. Рабочие элементы выполнены в виде замкнутой пружины специальной навивки витками круглого сечения, представляющей собой -образного исполнения изгиб, повторяющийся с равным шагом в угловом диапазоне от 0 до 360°, и имеющей в центральной части форму гиперболоида, с узлами крепления перегибов в боковых дисках. Центральная часть ролика может быть гуммированной или покрытой эластомерным материалом. Повышается технологичность привода. 2 ил.

Группа изобретений относится к вариантам быстросъемных гусеничных приставок для увеличения проходимости автомобиля. Гусеничная приставка состоит из рамы с расположенными на ней в два ряда опорными катками, направляющими колесами, гусеницами, В первом варианте приставка дополнительно содержит беговые барабаны, соединенные между собой и кинематически связанные с каждым ведущим колесом через механизм сцепления. Во втором варианте каждый механизм тормоза соединен приводом с органом управления своей стороны. Каждый орган управления располагается напротив управляемого колеса автомобиля так, чтобы поворачивающееся управляемое колесо входило во взаимодействие с органом управления той стороны, в которую поворачивают управляемые колеса автомобиля. В третьем варианте в передней и задней части приставки расположены стойки с подвижными рычагами. Рычаги имеют устройства для крепления к буксировочным проушинам автомобиля и располагаются поперек от установленного на приставку автомобиля. Достигается обеспечение устойчивого прямолинейного движения, а также управление приставкой с помощью стандартных элементов управления автомобиля. 3 н. и 6 з.п. ф-лы, 4 ил.

Группа изобретений относится к ходовой части и рабочему транспортному средству, имеющему ходовую часть. Ходовая часть содержит раму гусеницы, рычаг каретки направляющего катка, направляющий каток, рычаг каретки опорного катка, каретку опорного катка, опорный каток, ведущую звездочку и основную раму с поворотным валом, на котором поворачивается рама гусеницы относительно основной рамы. Поворотный вал основной рамы имеет ось. Транспортное средство имеет ходовую часть, в которой задний опорный каток гусеницы расположен на незначительном расстоянии от задней ведущей звездочки, когда рама гусеницы повернута на заданный предел поворота в направлении, которое уменьшает расстояние между задним опорным катком гусеницы и задней ведущей звездочкой. Достигается возможность распределения веса транспортного средства по гусенице за счет жестко установленного опорного катка. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к быстросъемной гусеничной приставке для увеличения проходимости автомобиля. Приставка состоит из рамы с расположенными на ней в два ряда опорными катками, ведущими колесами, гусеницами и механизмом натяжения гусениц. Ведущие колеса приставки кинематически соединены друг с другом общим валом или соединенными валами через механизмы сцеплений или фрикционов. Ступицы ведущих колес автомобиля соединяются с валом передачами через механизмы, передающие вращение под углом. Достигается обеспечение устойчивого прямолинейного движения, а также управление приставкой с помощью стандартных элементов управления автомобиля. 5 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к энергосредствам универсальным болотоходным, и может быть использовано для обслуживания нефтегазопроводов. Энергосредство содержит водонепроницаемый корпус, салон с местом водителя, моторный отсек с двигателем внутреннего сгорания и гидроприводом объемным, побортно смонтированный комбинированный движитель, состоящий из двух гусеничных движителей, жестко связанных между собой с помощью поперечных труб, направляющее колесо с механизмом натяжения, ведущую звездочку, каретку с опорными катками и бесконечную резиноармированную гусеничную ленту. Между гусеничными лентами внутри параллельно друг другу и продольной оси водонепроницаемого корпуса установлены, с возможностью вращения, два роторно-винтовых движителя с винтовыми гребнями. Каретка с опорными катками шарнирно подвешена на раме каждого гусеничного движителя с помощью двух траверс. На раме каждого гусеничного движителя одним концом шарнирно закреплен гидроцилиндр двустороннего действия, другой конец которого, также шарнирно, соединен с одной из траверс каретки с опорными катками. Достигается уменьшение сопротивления на передвижение энергосредства универсального болотоходного по заболоченной местности. 2 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к движителям на колесно-гусеничном ходу. Колесно-гусеничный движитель содержит гусеничную цепь с траками в виде пневматических подушек, охватывающую ведущую и ведомую звездочки, лонжерон и опорные ролики. Гусеничная цепь выполнена в виде гибкой бесконечной нерастяжимой ленты, на которой смонтированы оси вращения парных пневматических колес, опирающихся в нижней ветви цепи на дорожное покрытие с внешней стороны и на приводные опорные ролики, размещенные на небольшом расстоянии один от другого на донной части лонжерона, с внутренней стороны. Достигается повышение проходимости на рыхлых грунтах и повышение тяговых качеств. 1 ил.