Резиновые или стальные гусеницы
Резиновые гусеницы — изделия, которые производятся из резиновой полосы бесшарнирного типа кольцевого вида. Они упрочняются кордом из полимера или ткани, в некоторых случаях из нетолстых проволочных канатов из стали, подвергшихся вулканизации во внутренней части резины. Гусеницы бывают двух видов:
- изделия из резины с накладками из металла;
- изделия из металла с накладками из резины.
В целом ассортимент отличается большим многообразием в материалах и особенностях строения.
Гусеницы из резины для строительной спецтехники производятся 2-мя методами: из лент, которые объединяются в кольцо (менее затратный метод) либо создаются в форме единого кольца. Структура данных изделий состоит из обособленных траков с обработанными путем вулканизации крепежными приспособлениями во внутренней части конструкции.
Базовой составляющей для резины является природный каучук. Этот материал характеризуется длительным сроком службы, стойкостью к возникновению трещин и расслоению. Для снижения стоимости в каучук добавляют его искусственный аналог и разнообразные добавки. На практике специалистами и потребителями отмечено, что если объем искусственного материала в гусенице из резины мал, то ее качества существенно выше. В противном случае, крепость и иные свойства становятся существенно хуже.
Достоинства гусениц из резины
Резиновые гусеницы монтируют на самые различные машины: от громадных тракторов до небольших агрегатов. В основном их можно встретить на вездеходной технике, машинах для рытья земли, для передвижения по снежным просторам, небольших экскаваторах, мотокультиваторах, небольших погрузочных машинах колесного типа, а также бульдозерах. Использование резиновых гусениц наделяет транспортные средства повышенной проходимостью.
Главным плюсом данных приспособлений является чрезвычайная широта применения. Машины на гусеницах из резины не только обладают повышенной проходимостью, но и не наносят ущерба дорожному покрытию. По сравнению с аналогами из металла они более «деликатны» в отношении асфальтированных дорог.
Помимо прочего, значимым преимуществом гусениц из резины является то, что они не издают никаких звуков. Данный фактор оказывает большое значение при выполнении работ в мегаполисах и местах проживания людей. Резина снижает вибрацию при функционировании техники, что позитивно отражается на самочувствии водителя.
К безусловным достоинствам гусениц из резины уместно отнести и простой монтаж на машины, сниженное сопротивление перемещения и, соответственно, уменьшенный расход горючего, сниженный износ мотора и повышенная скорость перемещения.
Дополнительным преимуществом гусениц из резины можно назвать их высокую сопротивляемость к износу при деятельности в абразивной обстановке с наличием очень небольших частиц.
Изготовители гусениц из резины
Доминирующими государствами в плане изготовления данных изделий являются КНР, Южная Корея, Шри-Ланка, Америка и страна восходящего Солнца — Япония. В число известнейших предприятий-производителей гусениц из резины входят: белорусский МТЗ, американская компания «Кэмопласт Солидил» и фирма «Саммит Саппли ЛЛК», корейские организации «Донгил Руббер Белт (DRB)» и «Руббертракс Инкорпорейшн», а также корпорация из Германии «МакЛарен».
В настоящее время резиновые гусеницы купить можно у дистрибьютеров, осуществляющих поставки в любые города. Большинство из них располагает складами, что исключит необходимость ожидать поступления.
Металлические гусеницы для спецтехники
Гусеничный транспорт получил широкое распространение среди крупногабаритной спецтехники. Такие машины характеризуются повышенной проходимостью, отсюда и активное их использование в различных отраслях промышленности и народного хозяйства.
- Гусеницы металлические, назначение
- Стальные и резиновые гусеницы с кордом: сравнение
- Где нельзя обойтись без железных гусениц
- Виды гусениц и особенности их конструкции
- Конструктивные новинки
- Ведущие производители стальных гусениц в России
- Заключение
Если говорить, к примеру, об экскаваторах, то модели на гусеничном ходу получили большее распространение, нежели колесные аналоги. Это вполне объяснимо: они могут эксплуатироваться в любую погоду и в труднодоступной местности.
К тому же гусеницы характеризуются щадящим отношением к почве, поэтому они способны работать на любой поверхности. О том, какие гусеницы устанавливаются на современных ТС, каковы их особенности и преимущества, пойдет речь в нашем сегодняшнем разговоре.
Гусеницы металлические, назначение
Устанавливаемые на спецтехнику гусеницы бывают нескольких видов, в частности, подразделяют их в зависимости от материала изготовления. Чаще всего используются металлические гусеницы, резинометаллические либо резиновые. Так как металлические пользуются наибольшим спросом, поговорим о них детальнее.
Говоря о назначении гусеничного трака из металла, отметим, что им оснащаются преимущественно тяжелые транспортные средства – бульдозеры, большие трактора, вездеходы, экскаваторы и т.д., работающие в сложных условиях эксплуатации и с агрессивными средами. Базой для подобных моделей является звено, к которому присоединяются остальные элементы.
Стальные и резиновые гусеницы с кордом: сравнение
В кругу специалистов часто можно услышать, что специальную технику, базирующуюся на гусеничном ходу, вместо железных гусениц часто «обувают» в резиновые со стальным кордом. Прежде чем понять правильность такого решения, необходимо разобраться с особенностями каждого материала.
Если предполагается работа скалистой местности, а также на почвах, покрытых каменными глыбами, лучше всего использовать стальные гусеницы, характеризующиеся наивысшей прочностью.
Когда планируется работа в черте города, стоит отдать предпочтение резиновым моделям, отличающимся щадящим отношением к почве. Они не так разрушают асфальт, по которому движутся на место выполнения задач, а также не приводят в негодность покрытие тротуаров.
Важно обратить внимание на тот факт, что при всех плюсах резиновых гусениц они, в отличие от металлических аналогов, отличаются определенными особенностями использования и ограничениями, которые обязательно следует учесть. Прежде всего, нужно здраво оценивать место выполнения работ и правильно выбирать режимы эксплуатации спецтехники.
К тому же резиновые модели нуждаются в регулярном осмотре и своевременном техобслуживании, включая периодическое натяжение. Безусловно, благодаря наличию армирующего корда полотно меньше изнашивается и не так растягивается, как делало бы это без корда, однако вследствие абразивных характеристик почвы нагрузка на ключевые узлы увеличивается, что влечет за собой ускоренный износ детали. Как следствие – натяжение становится слабее и нуждается в коррекции.
Нужно учитывать и тот факт, что резиновые гусеницы подвержены механическим повреждениям. И если незначительные порезы не страшны, то глубокие дефекты способны привести в негодность корд, так как он оказывается подвержен воздействию влаги, а значит, и ржавчины, которая приводит к преждевременному износу.
Где нельзя обойтись без железных гусениц
Важнейшей особенностью металлического гусеничного хода является его повышенная износостойкость, для достижения которой производители изготавливают подобные модели, а также втулки, пальцы и прочие детали стальной гусеницы из высокомарганцовистой стали, отличающейся максимальной надежностью, прочностью и устойчивостью к каким бы то ни было повреждениям. К тому же готовую продукцию подвергают тепловой обработке, что также положительно сказывается на сроке ее службы.
Отвечая на вопрос о том, где без металлических гусениц не обойтись, отметим, что только эти модели изделий устанавливают на спецтехнике, которая используется на скалистой местности и на всех сложных поверхностях, независимо от характера последних. Исторически сложилось так, что на территории РФ чаще всего применяются именно стальные модели – резиновые устанавливаются, во-первых, недавно, а во-вторых – только на спецсредствах весом до 13-ти тон.
А вот разбираясь с плюсами металлических моделей, нельзя не упомянуть их универсальность – большинство представленных на рынке вариантов совместимо со многими моделями бульдозеров, экскаваторов и пр.
Более того: достаточно часто железные гусеницы устанавливаются даже на мини экскаватор, а с целью минимизации повреждений асфальта во время передвижения на место выполнения поставленных задач они оснащаются специальными накладками.
Виды гусениц и особенности их конструкции
С конструктивной точки зрения гусеница состоит из следующих деталей:
- гусеничных лент или цепей;
- направляющих и ведущих колес;
- катков (поддерживающих и опорных).
Нагрузку от веса техники принимают опорные катки и гусеницы, делают они это опосредовано – через подвеску. Далее давление передается на опорную поверхность. Под влиянием вращающего момента гусеничная цепь перематывается ведущими колесами, стелющимися по дороге по аналогии с рельсами.
Именно по нему благодаря наличию опорных катков движется несущая часть транспортного средства. В процессе передвижения опорных катков задние звенья перемещаются наверх, а затем вновь контактируют с почвой.
На современном рынке представлены гусеницы нескольких видов. По материалу изготовления их, как уже говорилось выше, делят на металлические, резиновые и резинометаллические (последние также называют резиноармированными).
С точки зрения типа шарнира изделия бывают параллельными и последовательными. Различают модели и по типу смазки – сухие (с открытым шарниром), закрытые, а также с игольчато-подшипниковым или резинометаллическим шарниром.
Конструктивные новинки
Классическая конструкция гусеничных движителей остается неизменной на протяжении веков. Даже резиновым гусеницам, появившимся позже металлических, уже больше века. Ассортимент гусеничных лент и треков пополняется с завидной регулярностью, так сравнительно недавно были представлены узкие модели, которые демонстрируют внушительную скорость движения и лучшее сцепление с почвой, актуальное при работе на склоне.
Широкие гусеницы также считаются новым решением, они станут прекрасным выбором, когда предполагается работа на слабой почве. Если планируются манипуляции со строительным мусором или на осколках бетона, стоит присмотреться к усиленным и утолщенным тракам.
Ведущие производители стальных гусениц в России
На территории РФ успешно функционирует несколько предприятий, специализирующихся на изготовлении гусениц и отдельных деталей для выполнения их ремонта.
Так, купить металлические гусеницы можно на ООО ЧТЗ «Уралтрак», ООО «Завод тракторных деталей», ООО «Уралкомплект», ООО ПРП «Тракторспецтехника», предприятии «Техтрон», на Чебоксарском агрегатном заводе и пр.
Заключение
Гусеничный транспорт недаром получил столь широкое распространение. Техника на гусеничном движителе надежна, износостойка, отличается повышенной проходимостью и способностью справляться со своими задачами в сложных условиях эксплуатации. Она может работать на любой поверхности и в любую погоду, не нанося никакого вреда территории, на которой используются упомянутые спецсредства.
Какая гусеница лучше?
Споры о том, что лучше - стальная или резиновая гусеница, становятся всё жарче. Каждый материал имеет свои преимущества и свои недостатки, выбор зависит от выполняемых машиной задач, местности, на которой она действует, и многого другого
Прочность стали или сниженная вибрация и масса резины – выбор материала для гусениц военных машин не такая простая задача как кажется. Посмотрим на все за и против обоих технических решений и появляющиеся смешанные варианты.
Такие гусеничные бронированные машины, как например основной боевой танк (ОБТ) и БМП, остаются основой атакующих сил большинства армий, несмотря на меняющуюся боевую обстановку.
Эти платформы должны соответствовать самому широкому диапазону оперативных сценариев и разработка гусениц стала той сферой деятельности, которая поможет достичь повышения характеристик там, где строительный мусор и пересеченная местность представляют угрозу мобильности.
Время простоя машины может быть сведено к минимуму за счет разработки комбинации металла и резины, устойчивой к износу, а также гусениц, которые могут быть легко отремонтированы или в случае разрыва соединены солдатами в полевых условиях.
Достичь сцепления
Одним из самых заметных шагов в развитии военной гусеницы стал процесс перехода на резиновые гусеницы в качестве замены традиционным стальным гусеницам. Кроме того, что резиновые гусеницы значительно снижают вибрационную усталость солдат, едущих в машине, они имеют гораздо меньшую массу, они тише стальных гусениц, а для водителей упрощается управление и маневрирование.
«Резина принимает форму поверхности, которой она касается, а для гусеничных машин резина, привулканизированная на траки, также защищает само дорожное покрытие от разрушения машиной массой 60 тонн», – сказал президент компании Reuther Mold & Manufacturing Карл Рейтер. – Резина, используемая в колесах, асфальтоходных башмаках и втулках, позволяет танку двигаться быстрее и мягче».
Компания разрабатывает и изготавливает формы для военных машин, пресс-формы для литья под давлением, простые литьевые пресс-формы и пресс-формы для прямого прессования, которые используются для производства множества различных деталей из черной резины, включая гусеничные башмаки, накладки на гусеницы и втулки для различных танков и БТР.
Резиновые гусеничные ленты – скорее цельная резиновая гусеница, а не разбитая на сегменты – стали популярными у пользователей по большей части из-за условий эксплуатации, встречающихся в Афганистане, которые в этой стране значительно жестче условий на предыдущих театрах военных действий, где развертывались гусеничные машины, например Ирак и Вьетнам.
«Наихудший сценарий для гусеничной машины, который вы можете встретить, это афганская почва, очень каменистая и твердая для машин, она была основной причиной сокращенного срока службы. Это было одно из самых тяжелых испытаний для любого производителя гусеничной техники, министерства обороны и армии за прошедшее десятилетие», – сообщил вице-президент компании Soucy Defense Эрик Дион.
«Кроме того, какой бы тип гусениц ни был установлен на машину, стальные или резиновые, самодельные взрывные устройства (СВУ) были столь мощными, что повреждали гусеницы, колеса, подвеску до такой степени, что машины надо было тащить на буксире обратно в лагерь, поскольку причиненные повреждения делали машину неуправляемой».
Компания Soucy успешно работает с основными производителями гусеничных машин, например BAE Systems, FFG, General Dynamics Land Systems и ST Kinetics, с целью разработки резиновых гусеничных лент, которые могли бы не только работать на афганских грунтах, но и «принять» платформу с увеличенной вследствие установки дополнительной навесной брони массой.
Дион также сказал, что большая часть производителей и министерств обороны стремятся модернизировать машины и увеличить максимальную грузоподъемность с целью добавления дополнительных бронекомплектов. Здесь резиновые гусеницы имеют преимущество, поскольку стальные гусеницы тяжелее на 50%.
Развитие возможностей
Необходимый тип гусеницы определяется массой и типом машины, набором выполняемых задач и ожидаемой функциональной активностью платформы. Компания Soucy постоянно работает над расширением возможностей технологии резиновых гусеничных лент с целью включения широкого спектра этих требований.
Впрочем, такая технология ограничивала возможности машин массой свыше 40 тонн и есть проблемы в использовании резиновых гусениц на машинах свыше этой массы. Впрочем, компания Soucy разрабатывает технологию для машин массой до 45 тонн. Другие факторы, которые необходимо учитывать, это повышение надежности, снижение вибрации и объема обслуживания.
Вибрация представляет собой большую проблему для наземных сил и, как следствие является хорошим стимулом для поиска альтернатив стальным гусеницам. Кроме того, что вибрация негативно влияет на утомление солдат, перемещающихся в машине на большие расстояния, она также является причиной выхода из строя узлов и электроники машины.
«Резина очень сильно снижает вибрацию, до 70% в зависимости от типа машины и типа гусеницы, обеспечивая более комфортные условия для солдат», – добавил Дион. – Вместо того, чтобы останавливаться каждые 1,5-2,5 часа, чтобы дать перерыв солдатам на 20 минут, вы можете ехать 10 часов не останавливаясь. Кроме того, срок службы электроники значительно увеличивается, поскольку вибрация снижается за счет резиновых гусениц».
В 2011 году резиновые гусеницы компании были выбраны для испытаний двух БМП CV9030 норвежской армии массой 28 тонн в северном Афганистане. Гусеницы, квалифицированные компанией BAE Systems в полномасштабных испытаниях, позволили уменьшить массу машины более чем на одну тонну по сравнению с традиционными стальными гусеницами, а также уровень вибрации на 65% и шум на 10 дБ, тем самым, снизив один из основных признаков заметности.
Сотрудничество BAE Systems и Soucy по резиновым гусеницам для БМП CV90 началось после того, как несколько лет назад один из заказчиков BAE сделал запрос на применение этой технологии. С тех пор компании активно работали по резиновым гусеницам для нескольких более легких бронированных машин, включая Bv206, BvS10 и БТР M113. Эти машины с резиновыми гусеницами Норвегия эксплуатировала в Афганистане.
Объем материально-технического обслуживания
В настоящее время господин Дион называет «пост-афганской депрессией» текущие программы восстановления машин. Эти возможности позволят продвинуть преимущества резиновых гусеничных лент компании Soucy, которые имеют на машине массой 30–35 тонн срок службы от 3000 и 5000 км в зависимости от выполняемых задач и режимов работы.
Еще одним преимуществом резиновой гусеницы перед стальной является снижение расхода топлива, первая имеет меньшее сопротивление качению и в зависимости от машины потребление топлива может быть уменьшено на 25-35%.
Резиновые гусеничные ленты также улучшают управляемость машины по сравнению со стальными гусеницами. Резиновые гусеницы позволяют поворачивать более резко и обеспечивают улучшенные характеристики ускорения и торможения.
Компания Soucy поставляет своих заказчикам возимые ремонтные комплекты, которые позволяют пользователю оценить степень повреждения гусеницы в полевых условиях, отремонтировать и проехать еще до 130 км (в зависимости от степени повреждения) до ее замены. Для заказчиков, стремящихся минимизировать время простоя своих машин, это является главным преимуществом резиновых гусениц.
Подобным же образом, сегментированная резиновая гусеничная лента 325B от компании Diehl, выбранная для БТР Bv206S немецкой армии, обеспечивает сравнимое логистическое преимущество. На ней имеются места разъема, то есть, ее можно разобрать на четыре легких в обращении сегмента; эти отдельные сменные сегменты можно возить с собой на машине. Тем самым, в случае повреждения гусеницы, подвижность машины может быть восстановлена даже в боевых условиях.
Рисунок БТР Bronco нового поколения от компании STK. Машина показана с резиновыми гусеницами, а ее изготовитель тесно сотрудничает по гусеницам с Soucy
Машина CV90 с резиновыми гусеницами на испытания в рамках датского конкурса по БТР. По данным компании BAE, резина позволяет снизить массу машины на 1200 кг и уровень вибрации на 70-80%
Стальные решения
Несмотря на возрастающее преимущество гусениц из резиновых смесей для военных машин, всё же сохраняется значительная доля рынка для платформ, которые могут работать в самых жестких условиях. Это то, чему, по мнению компании Cook Defence Systems (CDS), могут соответствовать только стальные гусеницы.
Компания является единственным официальным поставщиком гусениц для всех основных боевых бронированных машин британской армии, к тому же, она также поставляет гусеницы операторам британских машин по всему миру. Кроме того, недавно он завершила поставки гусениц компании BAE Systems для боевой инженерной машины Terrier, которая заменит Combat Engineer Tractor в британской армии.
«Хотя некоторые заказчики считают, что масса может быть снижена за счет непрерывных резиновых гусеничных лент, экономия массы фактически незначительна для средних и тяжелых бронированных машин, – отметил директор компании CDS Вильям Кук. – Кроме того, большинство потребителей хотят долговечность и агрессию, которые могут быть предоставлены только стальной гусеницей».
Впрочем, поскольку нынешние требования чрезмерно сосредоточены на снижении массы с целью соответствия требованиям по быстрому развертыванию и авиатранспортабельности, компания CDS применяет современные методы производства и контроля качества, чтобы сделать свои стальные гусеницы как можно более легкими.
«Гусеница, которую мы поставляем для инженерной машины Terrier, является самой легкой гусеницей, доступная для машины массой 30 – 40 тонн, – продолжил он. – Она также подходит для машин, базирующихся на ходовой части M2 Bradley, например самой Bradley и CV90, кроме того, она установлена на нескольких опытных машин в разных странах мира».
Вопрос массы
Для компании CDS при разработке гусениц вопрос массы является одним из самых важных. По словам Кука, повышение массы машины представляла собой одну из самых сложных проблем, возникших во время операций в Афганистане и Ираке, поскольку на боевые машины навешивали дополнительную броню и использовали другие необходимые меры для защиты экипажей от угрозы СВУ.
«Когда БМП Warrior поступила на вооружение, она весила 25,4 тонны, – заметил Кук. – После модернизации до стандарта Theatre Entry Standard она весит значительно больше. Гусеницы от CDS были способны выдержать повышение массы без снижения характеристик платформы. Впрочем, это повышение массы неизбежно пагубно сказывается на сроке службы гусениц».
В результате, военные заказчики все больше «нажимают» на системы с увеличенным сроком службы для того, чтобы свести одни из самых высоких затрат в течение срока службы ББМ – замену гусениц – к минимуму.
«Срок службы стальной гусеницы определяется ее полимерными компонентами, и большая часть научно-исследовательской деятельности компании CDS сосредоточена на повышении долговечности этих компонентов, которые проходят бесконечный процесс испытаний», – пояснил Кук.
«Еще одним очень важным требованием операторов ББМ является простота обслуживания. Во время обучения для солдат – это просто нудное и утомительное занятие выйти из машины и починить гусеницу, а на войне оно может стать смертельным. Гусеницы от CDS имеют патентованные элементы, которые позволяют минимизировать трудоемкость обслуживания в полевых условиях и делают базовое обслуживание как можно более простым».
Компания Diehl также сосредоточилась на снижении массы со своими новыми легкими гусеницами DLT 464C «скелетной конструкции», которая позволяет снизить общую массу на 20-30% по сравнению с традиционными стальными гусеницами.
Эти легкие гусеницы выбраны для БМП Puma. Они могут поддержать машины массой до 70 тонн без ухудшения подвижности. По данным компании, гусеницы сохраняют основные характеристики традиционных гусениц: безопасность и допускаемые нагрузки; длительный срок службы; не требуют обслуживания; низкая вибрация; высокая маневренность на различных местностях и низкий шум. При этом они просты в ремонте, им необходим минимум персонала и они имеют низкую стоимость эксплуатации.
В этих гусеницах также используются быстросоединяемая байонетная система для быстрой сборки и замены траков и дополнительные средства повышения сцепления для труднопроходимой местности.
Стандартные гусеницы Diehl также продолжают оставаться ключевым компонентом боевых машин. Компания поставила свои изделия для различных платформ по всему миру, включая ОБТ AMX-30, Ariete, Arjun, Challenger 2, Leclerc, Leopard 1 и 2, T-62, T-72 и T-80; БМП-1/2/3 и Marder; БТР M113; самоходную гаубицу PzH2000; транспортер вооружения Wiesel.
Компания разработала симметричные гусеницы, каждая из них может устанавливаться на любом борту; это продляет срок службы, снижает эксплуатационные расходы и повышает боеготовность машины. Кроме того, состояние гусениц можно проверить визуально, а не посредством трудоемкого обслуживания и контроля, что позволяет минимизировать потребность в личном составе и эксплуатационные расходы.
Взять лучшее
Рынок гусениц также расширяется в новых направлениях. Одно из них это гибридные (смешанные) решения, например, прикручиваемые на стальные гусеницы болтами резиновые башмаки. Такой подход совмещает прочность стали с преимуществами резины и в итоге получается продукт, который может выдержать экстремальные нагрузки с очень высоким сопротивлением изнашиванию и имеет увеличенный срок службы.
Компания разрабатывает свои резиновые башмаки с болтовым креплением для БТР и ОБТ, включая M113 и M60. Башмаки разработаны с целью расширения основных характеристик машин, они созданы для повышения эффективности при работе в экстремальных условиях, включая строительный мусор, низкую видимость и труднодоступные места, когда необходимы дополнительная сила сцепления, проходимость и устойчивость. Башмаки изготавливаются из резиновой смеси с целью повышенной устойчивости к изнашиванию, увеличения срока службы на твердых и песчаных грунтах.
На сегодняшний день имеется большой выбор доступных потребителям гусеничных технологий. В то время как еще существуют сложные задачи распространения этих технологий на как можно большее число типов машин и эксплуатационных режимов, существующий на этом рынке уровень «интеллектуального порыва» при проектировании и разработке гарантирует, что гусеничные машины останутся центральным аспектом операций сухопутных войск на нынешних и будущих театрах военных действий независимо от оперативных условий.
Резиновые гусеницы на разных машинах, представленных на выставке Eurosatory 2014
(сверху вниз CV90 от Bae Systems, ASCOD от General Dynamics и PMMC G5 от компании FFG)
Тенденции разработки гусениц современных боевых машин
Во времена миротворческих операций и борьбы с терроризмом, частично проводимых вне городов и населенных пунктов, самые современные разработки в технологии гусениц должны передаваться в войска без задержки для того, чтобы сделать боевую задачу успешной и спасти жизни солдат.
Легкие и тяжелые гусеничные машины и основные боевые танки (ОБТ) играют важную роль, особенно в труднопроходимой местности. Они демонстрируют высочайшие характеристики и эксплуатационную готовность, гарантируя собственное превосходство и выживаемость, являющиеся залогом успеха боевой задачи.
Для того чтобы описать тенденции развития современных гусениц для транспортных средств, лучше всего начать с гусениц для ОБТ LEOPARD 2. Эти гусеницы представляют собой текущее положение уровня технологии и являются хорошим примером для описания того, какие соображения привели к дальнейшему развитию гусениц, и какие результаты были действительно достигнуты. Следующие наблюдения будут ограничены разработками, проводимыми немецкой компанией Diehl Defence Holding GmbH.
Трак гусеницы 570 FT: 1. Соединительная скоба трака 2. Соединительный винт 3. Трубчатый корпус 4. Резиновый башмак 5. Снегозацеп 6. Внутренняя соединительная деталь 7. Внутренняя соединительная деталь 8. Соединительный винт
Основные боевые танки
Серийно выпускаемыми стандартными гусеницами для танка LEOPARD 2 являются гусеницы Track Type 570 FT от Diehl Defence. Это звенчатая гусеница (с двойным пальцем), каждое звено которой представляет собой моноблочный корпус с центральной цельнолитой направляющей (гребнем). Зазоры между корпусами представляют собой изогнутые выемки. Это снижает вертикальную ударную нагрузку на опорные катки при накате на препятствие. Внутреннего резинового покрытия здесь нет, так как оно не обеспечивает требуемых свойств при низких температурах, а также это увеличивает массу звена гусеницы и негативно влияет на её эксплуатационный ресурс, вдобавок увеличивая стоимость производства.
Постоянные силы, действующие через опорные катки при движении по наклонным участкам и при поперечном ускорении машины, а также при движении в повороте, или ударные нагрузки при преодолении неподвижных препятствий, действуют на корпус самого трака, а не на центральную направляющую (гребень), так как она является его составной частью. В отличие от трака, у которого центральная направляющая расположена на центральной соединительной скобе, такое решение значительно снижает нагрузку на палец трака. Вдобавок, центральная направляющая – со своим большим моментом сопротивления изгибу – обеспечивает идеальную жесткость корпуса трака в его критическом центральном сечении.
На торцевой поверхности резиновой накладки был сохранен принцип вставки, но он претерпел модернизацию в виде байонетной фиксации.
Резиновый вкладыш с системой Quick Fit
Это уменьшает длину отрезка, необходимого для установки и снятия, приблизительно на треть (система «Quick Fit»), и таким образом значительно облегчает любую необходимую замену резиновой накладки.
Пальцы имеют новую конструкцию: они круглые по всей длине и не имеют лысок на своих концах. В этом случае полное поперечное сечение круглых пальцев имеется в том месте, где могут появиться трещины и даже изломы, и которое по-настоящему подвергается большим поперечным и изгибающим нагрузкам. Конструктивный вырез, сделанный для перехода от круглого сечения к плоскому и являвшийся концентратором напряжений в этом месте, был, таким образом, устранен. Сохранено высокое качество поверхности круглой заготовки, поэтому стало возможным – без учета формы пальца - выбирать оптимальную глубину твердости приповерхностного слоя для условий реальных нагрузок. На конце пальца в глухом отверстии установлена шпилька. Она центрирует соединительную скобу, обеспечивая таким образом правильное установочное положение. Благодаря перекрытию осей и пальца, скобы оси работают так же, как дополнительный фиксирующий элемент скобы, которая выталкивается пальцами трака. Это особенно важно для траков без центральных соединительных скоб, когда в случае любой внезапно возникшей поперечной силы – например, в случае какой-либо аварии или поломки – может произойти отрыв соседних звеньев гусеницы. Внешняя скоба имеет скругление внутри профиля сечения. Фиксация опорной поверхности скобы достигается за счет трения в посадочной поверхности.
Соединительные скобы круглых пальцев и пальцев с лысками
Масса гусеницы Track Type 570 FT от Diehl System составляет 185,6 кг/м. Полный комплект гусениц для танка LEOPARD 2 имеет длину примерно 30 метров и массу 5592 кг.
Дальнейшие и более перспективные разработки гусеницы для танка LEOPARD 2 были реализованы в модели Track Type 570 PO от компанииDiehl Defence. В ней реализованы все передовые решения и практический опыт, полученный за последние годы исследований. Целью этой разработки было получение значительного снижения веса при сохранении прежнего срока эксплуатации.
Гусеницы немецкого танка Leopard 2A6
В отличие от всех предыдущих гусениц с соединительными скобами, зацепление с зубьями ведущего колеса более происходит не за внешние скобы, а за корпус самого трака. Это обеспечивает значительное снижение нагрузок на пальцы, то есть ударных изгибающих сил во время зацепления гребнями. Подверженное разрушению резиновое покрытие пальца также становится разгруженным (воспринимает меньшие силы) благодаря равномерному распределению общей эксплуатационной нагрузки, возникающей при тяговом усилии.
Внешняя скоба в настоящее время крепится только слева, ее задача – соединять соседние траки гусеницы. Больше нет никакой необходимости в дополнительном объеме металла для компенсации износа скобы при зацеплении с зубьями ведущего колеса и, таким образом, есть возможность спроектировать скобу почти симметрично. Она работает как ленточный прижим, который замыкает на палец более уравновешенные касательные и радиальные силы. Поэтому скоба уже, тоньше и легче своего предшественника. В процессе эксплуатации гусеницы на палец действуют меньшие крутящий момент и силы. Вследствие этого могут быть использованы более легкие инструменты, а также обеспечивается большая безопасность при проведении ремонта. Еще одно преимущество состоит в том, что износу подвержены только резиновые накладки и корпуса траков. Здесь дополнительный износ создается на контактных поверхностях ведущих колес. Благодаря конструкции интервала зубчатого зацепления, существует зона с очень низким растягивающим усилием, что в принципе позволяет снизить износ резинового вкладыша. Так как в этом месте имеется достаточный объем материала для компенсации износа и местное упрочнение на большую глубину, срок эксплуатации этого компонента очень большой. Вследствие зубчатого зацепления в корпусе трака размер накладок траков, однако, необходимо уменьшить на 10%. Это ведет к более высокой удельной поверхностной нагрузке на накладки, которая в свою очередь служит причиной увеличения износа накладки. Это может быть частично компенсировано совершенствованием используемой резиновой смеси. Во время испытаний было обнаружено, что износ ножки зуба на ведущих колесах увеличился. Впрочем, возможно это может быть исправлено соответствующим подбором материалов и оптимизацией формы зуба.
Главным преимуществом гусеницы Track Type 570 PO является ее малый вес. Комплект этих гусениц более чем на 650 кг легче серийного комплекта. Это позволяет принять меры по повышению боевой эффективности и не брать в расчет в дальнейшем увеличение полной массы машины.
Сегодня этот принцип уже применен в двух- и даже в трехзвенчатых гусеницах с соединительными скобами, например в гусеницах серии 129 для машин MLRS, ULAN и PIZARRO и для некоторых вариантов M113.
Трак гусеницы 570 PO
Трак гусеницы Track Type 622 для машины WIESEL: 1. Скоба 2. Соединительный болт 3. Трубчатый корпус с вулканизированной резиновой подушкой
Конструкция легких гусениц
В качестве своей первой легкой гусеницы компания Diehl разработала гусеницу для транспортера вооружения WIESEL. Эта гусеница заменила резиновую гусеничную ленту компании Clouth. Недостатком этих резиновых гусениц был усталостный износ стальных тросов, вызванный изгибающими силами в поперечных связующих элементах. После пробега более чем 3000 км это стало причиной обрыва траков без каких-либо предшествующих внешних признаков. Так как другие меры по исключению обрывов ни к чему не привели, эти гусеницы, в конце концов, были заменены на новые звенчатые гусеницы с концевыми скобами Track Type 622 от Diehl. Впервые стала возможной успешная разработка гусеницы стального литья с вулканизированными резиновыми накладками, которая немного тяжелее резиновой гусеницы, применяемой прежде. Гусеница приводится в движение за счет роликов центральной направляющей. Ширина гусеницы составляет 20 см; погонная масса – 17,4 кг/м. Резиновая накладка может быть заменена в случае выработки ресурса.
Экстремальные требования, предъявляемые к американским высокотехнологичным экспедиционным боевым машинам EFV (проект закрыт) для морской пехоты первоначально привели к разработке легких гусениц, изготовленных из алюминия. Однако обнаружилось, что алюминий является неподходящим материалом для гусениц, так как только сталь имеет надежный безопасный запас по пиковым нагрузкам и силам в граничной области. Имея массу примерно 82 кг/м, вновь разработанная легкая стальная гусеница близка к алюминиевой гусенице, у которой погонная масса составляет приблизительно 75 кг/м. Каждый трак гусеницы состоит из двух трубчатых корпусов с очень тонкими стенками, в которых установлены обрезиненные полые пальцы. Они связаны между собой двумя концевыми скобами и центральной скобой, прикрученной болтом к центральной направляющей (гребню). Все детали оптимизированы по массе. Резиновые накладки вставляются посредством системы Quick Fit.
Опыт, полученный в процессе испытаний этой гусеницы для экспедиционной боевой машины EFV, повлиял на подобную разработку гусеницы для новой БМП PUMA. Она состоит из двух легких стальных трубчатых корпусов с двумя стальными полыми пальцами с резиновыми втулками. Они соединяются между собой двумя концевыми скобами и центральной стальной скобой, объединенной в одну деталь с центральной направляющей (гребнем). Вследствие этого оптимизированные по массе детали оказались легче на 40% по сравнению с аналогичными стандартными траками. Резиновые накладки вставляются посредством системы Quick Fit и фиксируются на месте защелкивающейся осью. Это снижает вероятность потери резиновых накладок, а при их замене весьма значительно снижает время на обслуживание и ремонт по сравнению со временем, требующимся для откручивания прикрученных болтами накладок.
Даже в отношении резины для ходовых накладок может быть реализованы значительные улучшения. Впервые компании Diehl удалась разработка эластомерного материала, который имеет превосходные характеристики для быстрой езды по дорогам (проблема нагрева), а также по труднопроходимой местности (разрушение от острых камней). WIESEL стала первой в немецкой армии машиной, оснащенной новым типом ходовых накладок. Это позволяет значительно увеличить пробег, например в Афганистане.
Это резиновая смесь также предназначена для применения в машине PUMA. При погонной массе значительно менее 100 кг/м гусеница Track Type 464 в настоящее время не имеет себе равных по рабочим параметрам.
Продукция компании Diehl Defence
Сплошные (непрерывные) гусеничные ленты
До сих пор сплошные гусеничные ленты применялись только на легких машинах, имеющих соответственно небольшую мощность двигателя. Так, тяжелый вариант Hagglunds BV 206S, имеет общий вес 7,1 тонны и мощность двигателя 130 кВт/177 л.с. В этой машине мощность привода теоретически распределена на четыре гусеницы. Имеется несколько производителей такого типа сплошных гусеничных лент. Все эти гусеницы имеют стальные поперечные стяжки, к которым приложена сила тяги от ведущего колеса. Поперечные силы от гусеницы действуют на опорные катки за счет ее направляющих зубьев (гребней).
Тяговое усилие воспринимается стержнями из арамидно-нейлонового стекловолокна или металлокорда, заключенного в резиновый кожух. Наряду со стержнями могут быть использованы стальные канаты (WIESEL 1). Обрезинивание обеспечивает защиту нагруженных элементов от коррозии и каких-либо повреждений, тогда как профилированная беговая рабочая поверхность передает все усилия на грунт, со временем изнашиваясь. Как правило, ленточные гусеницы являются сплошными (непрерывными), что делает их замену более трудоемкой, так как в этом случае один из бортов машины должен быть поднят или даже должна быть частично разобрана ходовая часть. Едва ли возможно выполнять такие работы в условиях эксплуатации. Главное преимущество этих гусениц заключается в небольшой массе и в тихом ходе, недостатком же является низкая ремонтопригодность. В случае какого-либо повреждения должна быть заменена вся гусеница, провести ремонт на машине, заменив лишь отдельное звено, невозможно.
Гусеница для Track Type 464 БМП PUMA: Ширина - 500 мм, Размер звена - 183,5 мм, Вес - 95 кг/м, Ресурс – 6000-7000 км (38 тонн), 4000 –5000 км (43 тонны); трубчатый корпус со стальной внутренней рабочей поверхностью из литейного чугуна или штампованный; стальная скоба; рабочая резиновая накладка (система быстрой установки quick fit)
Место разъединения, гусеница от Diehl
Разъемное направляющее колесо и гусеница от компании Soucy на машине M113
Исключение сделано для гусеницы от Diehl на машине BV206. Она может состоять из двух, трех или четырех сегментов, которые соединяются в патентованных конечных точках при помощи специальных скоб. Это очень сильно облегчает любую установку и монтаж гусеницы на машину, ее транспортировку и хранение. Отдельные сегменты можно штабелировать и перевозить в компактном виде.
Недавно канадская компания Soucy group также начала предлагать потенциальным клиентам сплошную гусеничную ленту для M113. Таким образом, эта компания отважилась войти в тот сектор, в котором до сих пор царствовали стальные гусеницы. Эта сплошная гусеничная лента значительно легче, чем звенчатая гусеница (примерно 26 кг/м вместо 64 кг/м у звенчатой гусеницы). Она также нравится потребителем своим тихим ходом. Таким образом, например, было измерено снижение уровня шума приблизительно на 10 децибел(A); во время замеров внешнего шума машины уровень звука был на более чем 10 децибел(A) ниже, чем у стандартной машины, использованной для сравнения. Установка гусеницы на поднятую машину является сравнительно трудоемкой. С целью выполнения этой задачи направляющее колесо сделано из двух частей.
В настоящее время компания Soucy group разработала сплошную гусеничную ленту для БМП BRADLEY, и в этом отношении также имеет смелость войти в сферу, которая до сих пор была исключительной привилегией звенчатых гусениц. Результаты этих разработок, безусловно, представляют большой интерес.
Инновация в сфере спецтехники: резиновые гусеницы
Резиновые гусеницы могут изготавливаться из двух типов материалов: резины и металла. Некоторые модели имеют резиновые гусеницы с металлическими накладками, иногда встречаются модели, в которых, наоборот, накладки являются резиновыми, а гусеницы - металлическими.
Также можно найти виды машин, которые используют металлические соединения или имеют своеобразную конструкцию. Модельный ряд таких машин достаточно широк, а потому можно найти множество вариантов.
Непосредственно резиновые гусеницы - это ленты в форме кольца, основой которых является не только резина (чаще всего завулканизированная), но и полимерный и тканевый корд, который может заменяться стальными проволочными канатами.
Для изготовления резины может использоваться как синтетический, так и натуральный каучук. Каучук имеет долговечные свойства, не распадается и не рассыпается. Синтетический каучук в небольших количествах только улучшает качество резины, однако, если его состав превышает больше половины от всего каучука, прочность материала резко падает. В качестве заменителя каучука в данный момент также используют полиуретановые эластомеры, которые в скором времени могут полностью вытеснить каучук.
Применение резиновых гусениц
Резиновые гусеницы можно встретить почти на всех видах транспорта, даже некоторые внедорожники оснащены этими гусеницами. Чаще всего их можно найти на экскаваторах и вездеходах, однако величина машины не имеет никакого значения. Не реже резиновые гусеницы используются и на небольших видах техники, и на достаточно габаритных. Даже на технике производства Минского тракторного завода можно встретить эту технологию.
Всемирно известные компании также активно пользуются ими. В перечне можно обнаружить такие лидеры рынка, как Volvo и Comatsu, а также многие другие.
Преимущества и недостатки
На самом деле, резиновые гусеницы почти не имеют никаких недостатков, за исключением того, что гусеницы, выполненные из металла, могут повредить асфальтное покрытие. Резиновое покрытие абсолютно безопасно для дорог.
Этот вид транспорта является универсальным, может применяться как в полевых работах, так и в городе, потому что не создает абсолютно никакого шума и, соответственно, дискомфорта местным жителям, и является более безопасным в сравнении с другими моделями. Уменьшенное количество вибраций не только положительно влияет на технику, но и не наносит серьезного ущерба здоровью водителю транспорта.
Что касается влияния на саму технику, гусеницы уменьшают количество расхода топлива, во время их применения детали не так сильно износятся, а скорость транспорта, наоборот, увеличивается в несколько раз, - всё это благодаря уменьшению сопротивления. Они легко устанавливаются на любую технику даже вручную, обращаться в мастерскую для этого чаще всего не нужно.
Использование резиновых гусениц возможно абсолютно в любой среде, даже там, где в грунте присутствуют малейшие частицы (абразивные среды), которые обычно наносят большой урон покрытию.
Производители резиновых гусениц
Лидируют в производстве такие страны, как США, Китай, Япония, Южная Корея, Шри-Ланка и многие другие. Среди уже упомянутых заводов присутствует Минский тракторный завод, а среди всемирно известных компаний - американские корпорации Camoplast Solideal и Summit Supply llc, корейские фирмы Dongil Rubber Belt и Rubbertrax, Inc и немецкий производитель McLaren.
Читайте также: