Из Википедии, свободной энциклопедии
  (Перенаправлен с гусеницы Caterpillar )
Перейти к навигации Перейти к поиску
Сплошные гусеницы на бульдозере
Сельскохозяйственный трактор с резиновыми гусеницами, смягчающие уплотнение почвы
Российская гусеничная машина, предназначенная для работы на снегу и болотах
Британской армии Challenger 1 танк

Непрерывная гусеница - это система движения транспортного средства, используемая в гусеничных транспортных средствах , работающая на непрерывной полосе гусениц или гусеничных пластинах, приводимых в движение двумя или более колесами. Большая площадь гусениц распределяет вес транспортного средства лучше, чем стальные или резиновые шины на аналогичном транспортном средстве, что позволяет гусеничным машинам непрерывного действия преодолевать мягкий грунт с меньшей вероятностью застревания из-за проседания.

Современные непрерывные гусеницы могут быть изготовлены с мягкими ремнями из синтетического каучука , усиленными стальной проволокой, в случае более легкой сельскохозяйственной техники . Более распространенный классический тип представляет собой твердая цепь дорожки выполнен из стальных пластин (с или без резиновых прокладок), также называемый гусеница протектором или протектором бака , [1] , который является предпочтительным для надежных и тяжелых строительных машин и военных транспортных средств .

Выступающие протекторы металлических пластин износостойкие и устойчивы к повреждениям, особенно по сравнению с резиновыми шинами. Агрессивные протекторы гусениц обеспечивают хорошее сцепление с мягкими поверхностями, но могут повредить асфальтированные поверхности, поэтому на некоторых металлических гусеницах могут быть установлены резиновые прокладки для использования на мощеных поверхностях. Помимо ремней из мягкой резины, в большинстве цепных гусениц применяется жесткий механизм для равномерного распределения нагрузки по всему пространству между колесами для минимальной деформации, так что даже самые тяжелые транспортные средства могут двигаться легко, как поезд по прямым путям.

Жесткий механизм впервые получил физическую форму от Hornsby & Sons в 1904 году, а затем стал популярным благодаря Caterpillar Tractor Company , с танками, появившимися во время Первой мировой войны . Сегодня они обычно используются на различных транспортных средствах, включая снегоходы , тракторы , бульдозеры , экскаваторы и цистерны . Однако идея непрерывных путей восходит к 1830-м годам.

История [ править ]

Польский математик и изобретатель Юзеф Мария Хене-Вронский в 1830-х годах сконструировал гусеничные машины, которые должны были конкурировать с железными дорогами. [2] Британский эрудит сэр Джордж Кейли запатентовал непрерывную колею, которую он назвал «универсальной железной дорогой» в 1825 году. [3] В 1832 году британский производитель текстиля по имени Джон Хиткот построил паровую машину для вспашки с непрерывными путями. В некоторой степени успешный, но был потерян, когда случайно затонул в болоте, а затем был заброшен, так как у изобретателя не было средств для продолжения разработки. [4] [5] В 1837 году русский изобретатель Дмитрий Загряжский спроектировал«вагон с подвижными гусеницами», который он запатентовал в том же году, но из-за отсутствия средств и интереса со стороны производителей он не смог построить рабочий прототип, и его патент был аннулирован в 1839 году.

Колесо неустрашимости Бойделла (1846) [ править ]

Основная статья: Колесо неустрашимости

Колесо неустрашимости или «бесконечное железнодорожное колесо», хотя и не представляет собой непрерывную колею в том виде, в каком оно встречается сегодня, было запатентовано британским инженером Джеймсом Бойделлом в 1846 году. В конструкции Бойделла к периферии колеса прикреплены плоские ножки, которые расширяются. вес. [6] Ряд запряженных лошадьми повозок, телег и лафетов были успешно задействованы в Крымской войне , которая велась с октября 1853 по февраль 1856 года, Королевский арсенал в Вулвиче производил колеса неустрашимости. Рекомендательное письмо было подписано сэром Уильямом Кодрингтоном, генералом, командующим войсками в Севастополе. [7] [8]

Бойделл запатентовал усовершенствования своего колеса в 1854 году (№ 431) - в год, когда его колесо неустрашимости впервые было применено к паровому двигателю, - и в 1858 году (№ 356), последнее представляло собой непрактичную паллиативную меру, включающую подъем того или иного ведущего колеса. колеса для облегчения поворота.

Ряд производителей, в том числе Ричард Бах, Ричард Гарретт и сыновья , Чарльз Баррелл и сыновья и Клейтон и Шаттлворт, применили патент Бойделла по лицензии. Британские военные с самого начала интересовались изобретением Бойделла. Одна из целей заключалась в транспортировке миномета Маллета , гигантского 36-дюймового оружия, которое находилось в стадии разработки, но к концу Крымской войны миномет не был готов к эксплуатации. Подробный отчет об испытаниях паровой тяги, проведенных избранным комитетом Совета по вооружениям, был опубликован в июне 1856 г. [9]к тому времени, когда Крымская война закончилась, миномет и его транспортировка перестали иметь значение. В ходе этих испытаний двигатель Garrett подвергся испытаниям на Пламстед-Коммон. Двигатель Garrett был показан на шоу лорд-мэра в Лондоне, а в следующем месяце этот двигатель был отправлен в Австралию. Паровой трактор с использованием неустрашимости колеса был построен в Бирмингем работ Баха, и использовался между 1856 и 1858 для вспашки в Thetford; и первое поколение двигателей Баррелла / Бойделла было построено на заводе Св. Николая в 1856 году, опять же, после окончания Крымской войны. [10]

С конца 1856 по 1862 год Баррелл изготовил не менее десятка двигателей, оснащенных колесами неустрашимости. В апреле 1858 года «Инженер» дал краткое описание двигателя Clayton & Shuttleworth с колесами неустрашимости, который поставлялся не западным союзникам, а российскому правительству для перевозки тяжелой артиллерии в Крым в послевоенный период. [11] [12] Паровые тракторы, оснащенные колесами неустрашимости, имели ряд недостатков и, несмотря на творения конца 1850-х годов, никогда широко не использовались. [8] [13]

Бесконечная железная дорога Джона Фаулера (1858) [ править ]

В августе 1858 года, более чем через два года после окончания Крымской войны , Джон Фаулер подал британский патент № 1948 на другую форму «Бесконечной железной дороги». В своей иллюстрации изобретения Фаулер использовал пару колес равного диаметра с каждой стороны своего транспортного средства, вокруг которых пара зубчатых колес проходила по «дорожке» из восьми сочлененных сегментов с меньшим жокей / ведущим колесом между каждой парой колес. колеса, чтобы поддерживать «гусеницу». Состоящие только из восьми секций, «гусеничные» секции по сути являются «продольными», как и в первоначальной конструкции Бойделла. [14] Устройство Фаулера является предшественником многосекционной гусеницы, в которой используется относительно большое количество коротких «поперечных» гусениц,как было предложено сэром Джорджем Кейли в 1825 г. [15] а не небольшое количество относительно длинных «продольных» ступеней.

В дополнение к патенту Фаулера 1858 года, в 1877 году россиянин Федор Блинов создал гусеничную машину под названием « повозка, движущаяся по бесконечным рельсам» (гусеницы). [16] Ему не хватало самодвижения, и его тянули лошади. Блинов получил патент на свой «повозку» в 1878 году. С 1881 по 1888 год он разработал паровой гусеничный трактор. Эта самоходная гусеничная машина прошла успешные испытания и была представлена ​​на фермерской выставке в 1896 году [16].

Усилия 20-го века [ править ]

Паровые тяговые двигатели использовались в конце 19 века во время англо-бурских войн . Но не использовались ни колеса неустрашимости, ни сплошные гусеницы, а, по мере необходимости, под колеса прокладывались "раскатные" деревянные дощатые дороги. [17] Короче говоря, в то время как разработка непрерывного пути привлекла внимание ряда изобретателей в 18 и 19 веках, общее использование и эксплуатация непрерывного пути относились к 20 веку, в основном в Соединенных Штатах и Англии. .

Малоизвестный американский изобретатель Генри Т. Стит разработал прототип непрерывной гусеницы, который во многих формах был запатентован в 1873, 1880 и 1900 годах. Последний был предназначен для применения гусеницы в прототипе внедорожного велосипеда. построен для своего сына. [1] Прототип 1900 года хранится у его выжившей семьи.

Фрэнк Бимонд, менее известный, но значительный британский изобретатель, спроектировал и построил гусеницы и получил на них патенты в ряде стран в 1900 и 1907 годах [18].

Ломбардный паровой грузовик для бревен (разработан, запатентован в 1901 г.)

Первый коммерческий успех (1901) [ править ]

Первая эффективная непрерывная гусеница была не только изобретена, но и реализована Элвином Орландо Ломбардом для Lombard Steam Log Hauler . В 1901 году он получил патент и в том же году построил первый паровой тягач для бревен на заводе Waterville Iron Works в Уотервилле, штат Мэн. Всего до 1917 года было построено 83 ломбардных паровых бревна, когда производство полностью переключилось на машины с двигателями внутреннего сгорания, а в 1934 году завершился дизельный двигатель в Фэрбенксе. Несомненно, Элвин Ломбард был первым коммерческим производителем таких машин. трактора гусеничные .

По крайней мере, одна из паровых машин Ломбарда, очевидно, остается в рабочем состоянии. [19] Ломбардный тягач с бензиновым двигателем выставлен в Государственном музее штата Мэн в Огасте. Кроме того, могло быть в два раза больше версий Phoenix Centipeed паровых самосвалов, построенных по лицензии Lombard, с вертикальными, а не горизонтальными цилиндрами. В 1903 году основатель Holt Manufacturing Бенджамин Холт заплатил Ломбарду 60 000 долларов за право производить автомобили по его патенту. [ необходима цитата ]

Жесткая цепь Хорнсби и сыновья (1904) [ править ]

Примерно в то же время британская сельскохозяйственная компания Hornsby in Grantham разработала непрерывную гусеницу, которая была запатентована в 1905 году. [20] Конструкция отличалась от современных гусениц тем, что она изгибалась только в одном направлении, в результате чего звенья сцеплялись вместе. чтобы образовать прочный рельс, по которому двигались опорные колеса. Гусеничные машины Хорнсби проходили испытания в качестве артиллерийских тягачей в британской армии несколько раз между 1905 и 1910 годами, но не были приняты на вооружение. Тракторы Hornsby имели гусеничную муфту с управляемым колесом, которая является основой современной гусеничной техники. Патент был куплен Холтом. [ необходима цитата ]

Первый гусеничный трактор
(1905, Ричард Хорнсби и сыновья)
Гусеничный трактор Hornsby
(улучшенная версия 1907 года)

Холт и гусеница [ править ]

Современный бульдозер Caterpillar Inc. D9 T с высоким приводом
Caterpillar D9 High Drive
Обратите внимание на приподнятую ведущую звездочку с преимуществами для больших землеройных машин [21]

Название Caterpillar произошло от солдата во время испытаний гусеничного трактора Hornsby, «испытания начались в Олдершоте в июле 1907 года. Солдаты сразу окрестили 70-сильную машину № 2« гусеницей ». [22] Холт использовал это название для своих «гусеничных» тракторов. Холт начал переходить от паровых к бензиновым двигателям, и в 1908 году выпустил модель Holt Model 40 Caterpillar мощностью 40 лошадиных сил (30 кВт). В начале 1910 года Холт учредил компанию Holt Caterpillar Company, а позже в том же году зарегистрировал торговую марку Caterpillar для своих непрерывных гусениц. [23]

Компания Caterpillar Tractor Company началась в 1925 году в результате слияния Holt Manufacturing Company и CL Best Tractor Company , одного из первых успешных производителей гусеничных тракторов.

Выпустив в 1977 году Caterpillar D10 , компания Caterpillar возродила конструкцию Холта и Беста - привод с высокой звездочкой, так называемый « High Drive » [24], преимущество которого заключалось в том, что главный приводной вал защищался от ударов земли и грязь, [25] и до сих пор используется в их более крупных бульдозерах.

Снегоходы [ править ]

В меморандуме 1908 года исследователь Антарктики Роберт Фалькон Скотт изложил свою точку зрения о том, что доставка людей на Южный полюс невозможна и что необходима тяга двигателей. [26] Снежных транспортных средств еще не существовало, поэтому его инженер Реджинальд Скелтон разработал идею гусеницы для снежных покрытий. [27] Эти гусеничные двигатели были построены компанией Wolseley Tool and Motor Car в Бирмингеме, испытаны в Швейцарии и Норвегии и могут быть замечены в действии в документальном фильме Герберта Понтинга 1911 года об антарктической экспедиции Скотта на Терра Нова . [28]Скотт умер во время экспедиции в 1912 году, но член экспедиции и биограф Апсли Черри-Гаррард приписали «моторы» Скотта вдохновению для британских танков времен Первой мировой войны, написав: «Скотт никогда не знал их истинных возможностей, поскольку они были прямыми предками «танки» во Франции ». [29]

Военное применение [ править ]

Впервые непрерывная гусеница была применена на военной машине на британском прототипе танка Little Willie . Офицеры британской армии, полковник Эрнест Суинтон и полковник Морис Хэнки, убедились в возможности разработки боевой машины, которая могла бы обеспечить защиту от пулеметного огня. [30]

Во время Первой мировой войны тракторы Holt использовались британской и австро-венгерской армиями для буксировки тяжелой артиллерии и стимулировали развитие танков в нескольких странах. Первые танки, вступившие в строй, Mark I , построенные в Великобритании, были спроектированы с нуля и вдохновлены, но не основаны непосредственно на Holt. Несколько более поздние французские и немецкие танки строились на модифицированной ходовой части Holt.

История патентов [ править ]

Длинная череда патентных споров, кто был «создателем» непрерывных дорожек. Был ряд конструкций, в которых пытались создать гусеничный механизм, хотя эти конструкции в целом не похожи на современные гусеничные машины. [31] [32] [33]

Эскиз парового трактора непрерывного действия Блинова.

Блинов [ править ]

В 1877 году русский изобретатель Федор Абрамович Блинов создал гусеничную машину под названием « телега, движущаяся по бесконечным рельсам» (гусеницы). [16] Ему не хватало самохода, и он был запряжен лошадьми. В следующем году Блинов получил патент на свой «вагон». Позже, в 1881–1888 годах, им был создан гусеничный трактор с паровой тягой. Эта самоходная гусеничная машина прошла успешные испытания и была показана на фермерской выставке в 1896 году [16].

Динсмур [ править ]

Согласно Scientific American , именно Чарльз Динсмур из Уоррена, штат Пенсильвания , изобрел «транспортное средство», которое ехало по бесконечным рельсам. В статье дается подробное описание бесконечных трасс, а иллюстрация очень похожа на современные гусеничные машины. [34] Изобретение было запатентовано под № 351 749 2 ноября 1886 года. [35] [36]

Ломбард [ править ]

Элвину О. Ломбарду из Уотервилля, штат Мэн, в 1901 г. был выдан патент на ломбардный паровоз для перевозки бревен, который напоминает обычный железнодорожный паровоз с салазками спереди и гусеницами сзади для перевозки бревен в северо-восточных Соединенных Штатах и ​​Канаде. [ Править ] В бурлаки позволили мякоть быть приняты в реки в зимний период . До этого лошадей можно было использовать только до тех пор, пока глубина снега не делала выборку невозможной. Компания Lombard начала коммерческое производство, которое продолжалось примерно до 1917 года, когда компания полностью переключилась на машины с бензиновым двигателем. Самосвал с бензиновым двигателем выставлен в Государственном музее штата Мэн в Огасте, штат Мэн .

Хорнсби / Холт / Феникс [ править ]

Модель трактора Хорнсби

После того, как Lombard начал свою деятельность, Хорнсби в Англии произвел по крайней мере две полноразмерные машины с «управляемым гусеничным ходом», и их патент был позже приобретен Холтом в 1913 году, что позволило Холту заявить о себе как об «изобретателе» гусеничного трактора. [37] Так как «танк» был британской концепцией, более вероятно, что Хорнсби, который был построен и безуспешно передан их военным, был вдохновением.

В патентном споре с участием конкурирующего производителя гусеничных машин Best, свидетельство было получено от людей, включая Ломбарда, что Холт инспектировал ломбардский лесовоз, отправленный в западный штат людьми, которые позже построят лесовоз Phoenix в О-Клэр, штат Висконсин, под лицензия от Lombard. [ необходима цитата ] Phoenix Centipeed обычно имел более красивую деревянную кабину, рулевое колесо было наклонено вперед под углом 45 градусов и вертикально вместо горизонтальных цилиндров .

Линн [ править ]

Основная статья: трактор Linn

Тем временем Ломбард построил дом на колесах с бензиновым двигателем для Холмана Гарри (Флэннери) Линна из Старого города, штат Мэн, чтобы тянуть тележку с оборудованием его шоу собак и пони, напоминающую тележку.автомобиль только с колесами впереди и ломбардными гусеницами сзади. До этого Линн экспериментировал с бензиновыми, паровыми автомобилями и шестиколесными двигателями и в какой-то момент устроился на работу Ломбарда в качестве демонстратора, механика и торгового агента. Это привело к вопросу о праве собственности на патент после того, как в 1909 году был построен один трехколесный бензиновый дорожный двигатель с задней гусеницей, который заменил более крупный дом на колесах из-за проблем со старыми живописными деревянными мостами. Этот спор привел к Linn отходя Мэн и переезд в Моррис, штат Нью - Йорк, чтобы построить улучшенный, контур следующего гибкого лага протектора или гусеничный с независимой подвеской от вездехода типа, бензина и последующего дизельного топливапитание. Хотя некоторые из них были доставлены для использования в военных целях между 1917 и 1946 годами, Линн так и не получил крупных военных заказов. Большая часть продукции в период с 1917 по 1952 год, примерно 2500 единиц, была продана непосредственно дорожным департаментам и подрядчикам. Стальные гусеницы и грузоподъемность позволяли этим машинам работать на пересеченной местности, что, как правило, приводило к бесполезному вращению резиновых шин низкого качества, существовавшим до середины 1930-х годов, или полному измельчению. [ необходима цитата ]

Линн был пионером в уборке снега до того, как эта практика была принята в сельской местности, с девятифутовым стальным V-образным плугом и шестнадцатифутовыми регулируемыми крыльями с обеих сторон. После того как система шоссе стал твердым покрытием, snowplowing может быть сделано с помощью четырех полноприводных грузовых автомобилей , оборудованных за счет улучшения конструкции шин, а Linn стал от шоссе автомобиля, для лесозаготовок , добычи полезных ископаемых , строительства плотин, арктические разведки и т.д. [ править ]

Инженерное дело [ править ]

Схема гусеничной подвески. (1 = заднее ведущее колесо (задний привод), 2 = гусеница, 3 = возвратные ролики, 4 = переднее ведущее колесо (передний привод), 5 = опорные колеса, 6 = направляющее колесо)
Звездочки колеса на баке

Строительство и эксплуатация [ править ]

Современные гусеницы построены из звеньев модульной цепи, которые вместе составляют замкнутую цепь. Звенья соединены шарниром, который позволяет гусенице быть гибкой и огибать набор колес, образуя бесконечную петлю. Звенья цепи часто бывают широкими и могут быть изготовлены из стали, легированной марганцем, для обеспечения высокой прочности, твердости и устойчивости к истиранию. [38]

Построение и монтаж пути продиктованы приложением. Военные автомобили используют башмак гусеницы, который является неотъемлемой частью конструкции цепи, чтобы уменьшить вес гусеницы. Уменьшенный вес позволяет автомобилю двигаться быстрее и снижает общий вес транспортного средства для облегчения транспортировки. Поскольку вес гусеницы полностью неподрессоренный , его уменьшение улучшает характеристики подвески на скоростях, где инерция гусеницы значительна. В отличие от этого, сельскохозяйственные и строительные машины выбирают гусеницу с башмаками, которые крепятся к цепи болтами и не являются частью структуры цепи. Это позволяет гусеницам ломаться без ущерба для способности транспортного средства двигаться и снижать производительность, но увеличивает общий вес гусеницы и транспортного средства.

Вес транспортного средства переносится на нижнюю часть гусеницы посредством ряда опорных катков или комплектов колес, называемых тележками . Опорные колеса обычно устанавливаются на какой-либо подвеске, чтобы смягчить езду по неровной поверхности. Конструкция подвески в военных транспортных средствах - важная область развития; самые ранние конструкции часто были полностью неподрессоренными. Подвеска опорных колес, разработанная позже, обеспечивала лишь несколько дюймов хода с помощью пружин, тогда как современные гидропневматические системы допускают ход в несколько футов и включают амортизаторы . Торсионная подвескастал самым распространенным типом подвески военных автомобилей. Строительные машины имеют опорные колеса меньшего размера, которые предназначены в первую очередь для предотвращения схода с рельсов, и обычно они содержатся в одной тележке, которая включает в себя направляющее колесо, а иногда и звездочку.

Перекрытие и чередование опорных катков немецкого тяжелого танка Tiger I.
Sd.Kfz. 11 полугусеницы, на которых показаны ободья его шести комплектов опорных колес Schachtellaufwerk с перекрытием / чередованием для каждой гусеницы с каждой стороны.

Перекрытие опорных катков [ править ]

Многие немецкие военные машины времен Второй мировой войны, первоначально (начиная с конца 1930-х годов), включая все машины, изначально спроектированные как полугусеничные, и все более поздние конструкции танков (после Panzer IV ), имели гусеничные системы, обычно приводимые в движение передним ходом. расположенная ведущая звездочка, гусеница возвращается вдоль верхних частей конструкции перекрывающихся, а иногда и чередующихся опорных катков большого диаметра, как в системах подвески танков Tiger I и Panther , известных под общим названием Schachtellaufwerkна немецком языке как для полугусеничных, так и для полностью гусеничных машин. Были подвески с одинарными или иногда сдвоенными колесами на ось, попеременно поддерживающими внутреннюю и внешнюю стороны гусеницы, и чередующиеся подвески с двумя или тремя опорными колесами на ось, распределяющими нагрузку по гусенице. [39]

Выбор перекрывающихся / чередующихся опорных катков позволил использовать торсион с немного большей поперечной ориентацией.Элементы подвески, позволяющие любой немецкой гусеничной военной машине с такой настройкой иметь заметно более плавный ход по сложной местности, что приводит к снижению износа, обеспечению большей тяги и более точной стрельбе. Однако на российском фронте грязь и снег застревают между перекрывающимися колесами, замерзают и обездвиживают автомобиль. При движении гусеничного транспортного средства нагрузка каждого колеса перемещается по гусенице, толкая вниз и вперед часть земли или снега под ним, аналогично колесному транспортному средству, но в меньшей степени, поскольку протектор помогает распределить нагрузку. На некоторых поверхностях это может потреблять достаточно энергии, чтобы значительно замедлить транспортное средство. Перекрывающиеся и чередующиеся колеса повышают производительность (включая расход топлива) за счет более равномерной загрузки гусеницы.Это также должно было продлить срок службы гусениц и, возможно, колес.[ необходима цитата ] Колеса также лучше защищают машину от вражеского огня, а подвижность улучшается при отсутствии некоторых колес.

Этот относительно сложный подход не использовался после окончания Второй мировой войны. Это может быть связано больше с техническим обслуживанием, чем с первоначальной стоимостью. Торсионы и подшипники могут оставаться сухими и чистыми, но колеса и протектор работают в грязи, песке, камнях, снеге и других поверхностях. Кроме того, для доступа к внутренним пришлось снимать внешние колеса (до девяти, некоторые двойные). Во время Второй мировой войны транспортные средства обычно нужно было обслуживать в течение нескольких месяцев, прежде чем они будут уничтожены или захвачены [ необходима цитата ] , но в мирное время транспортные средства должны обучать несколько экипажей в течение десятилетий.

Привод [ править ]

Передача мощности на трассе осуществляется с помощью приводного колеса или приводного колеса , приводится в движение двигателем и взаимодействие с отверстиями в связи дорожки или с колышками на них вбить дорожку. В военных транспортных средствах ведущее колесо обычно устанавливается значительно выше зоны контакта с землей, что позволяет зафиксировать его в нужном положении. В сельскохозяйственных гусеницах он обычно входит в состав тележки. Установка подвески на звездочку возможна, но механически более сложна. Колесо без привода, холостой, размещается на противоположном конце гусеницы, в первую очередь, для натяжения гусеницы, поскольку ослабленная гусеница может быть легко сброшена (соскользнута) с колес. Чтобы предотвратить бросок, внутренняя поверхность звеньев гусеницы обычно имеет вертикальные направляющие выступы, зацепляющие канавки или зазоры между сдвоенной дорогой и промежуточными / звездочками. В военных транспортных средствах с задней звездочкой промежуточное колесо расположено выше опорных катков, что позволяет ему преодолевать препятствия. В некоторых механизмах гусеницы используются возвратные ролики, чтобы верхняя часть гусеницы двигалась прямо между ведущей звездочкой и натяжным колесом. Другие, называемые провисающей гусеницей , позволяют гусенице свисать и двигаться по вершинам больших опорных катков. Это была особенность подвески Кристи., что иногда приводит к неправильной идентификации других транспортных средств с провисшими гусеницами.

Рулевое управление [ править ]

Непрерывный контакт транспортного средства рулевого управления путем применения более или менее крутящий момент на одной стороне транспортного средства , чем другой, и это может быть реализовано в различных формах.

Основная статья: Дифференциальное рулевое управление

"Живой" и "мертвый" трек [ править ]

Треки можно в общих чертах разделить на живые и мертвые . Мертвая гусеница представляет собой простую конструкцию, в которой каждая гусеничная пластина соединяется с остальной частью с помощью пальцев шарнирного типа. Эти мертвые следы будут лежать плоско, если их положить на землю; ведущая звездочка вращает гусеницу вокруг колес без помощи самой гусеницы. Живая дорожка немного сложнее: каждое звено соединено со следующим с помощью втулки, которая заставляет дорожку слегка изгибаться внутрь. Оставленный на земле отрезок живой дорожки будет слегка загибаться вверх на каждом конце. Хотя ведущая звездочка по-прежнему должна тянуть гусеницу вокруг колес, сама гусеница имеет тенденцию изгибаться внутрь, немного помогая звездочке и несколько прилегая к колесам.

Резиновые гусеницы [ править ]

Небольшие гусеницы на дорожно-строительной машине. Обратите внимание на резиновые прокладки для уменьшения износа проезжей части.
Изношенные и новые гусеницы боевого танка M1 Abrams.
Резиновые гусеницы ( Case IH 8240 )
Гусеничные перевозки на дальние расстояния на полуприцепах или железнодорожных вагонах

Гусеницы часто снабжены резиновыми накладками для более быстрого, плавного и бесшумного движения по асфальтированным поверхностям. Хотя эти накладки немного уменьшают тягу автомобиля на бездорожье, они предотвращают повреждение любого покрытия. Некоторые системы подушек легко снимаются во время боевых действий по пересеченной местности .

Резиновые гусеницы [ править ]

Многие производители предлагают резиновые гусеницы вместо стальных, особенно для сельскохозяйственных машин. Вместо гусеницы из соединенных между собой стальных пластин используется усиленный резиновый пояс с шевронными ступенями. По сравнению со стальными гусеницами резиновые гусеницы легче, производят меньше шума и не повреждают дороги с твердым покрытием. Тем не менее, они накладывают больше давления на грунт под колеса, так как они не в состоянии выровнять давление, а также механизм жесткого трековых пластин, особенно подпружиненные живые треки. Другой недостаток заключается в том, что они не такие прочные, как стальные гусеницы, и не могут ремонтироваться по частям, поэтому в случае повреждения выбрасываются целиком. Предыдущие ременные системы, такие как те, что используются для полугусеницво время Великой Отечественной войны были не такими сильными, а во время боевых действий легко были повреждены. Первая резиновая гусеница была изобретена и сконструирована Адольфом Кегрессом и запатентована в 1913 году; резиновые гусеницы часто называют гусеницами Kégresse .

Преимущества [ править ]

  • Гусеницы гораздо реже застревают в мягком грунте, грязи или снеге, поскольку они распределяют вес транспортного средства по большей площади контакта, уменьшая его давление на грунт : семидесятитонный танк M1 Abrams имеет среднее давление на грунт чуть более 15  фунт / кв. дюйм (100  кПа ). Поскольку давление воздуха в шинах приблизительно равно среднему давлению на грунт, среднее давление на грунт обычного автомобиля составляет от 28  фунтов на квадратный дюйм (190  кПа ) до 33 фунтов на  квадратный дюйм (230  кПа ).
  • Гусеничные автомобили обладают большей мобильностью по пересеченной местности, чем автомобили с колесами: они сглаживают неровности, скользят по небольшим препятствиям и способны преодолевать траншеи или бреши на местности: езда на гусеничном транспортном средстве ощущается так же, как езда на лодке по тяжелой дороге. набухает.
  • Большая площадь контакта в сочетании с шипами или грунтозацепами на башмаках гусеницы обеспечивает значительно лучшее сцепление, что приводит к гораздо большей способности толкать или тянуть большие грузы там, где колесные машины могут врезаться. Бульдозеры , которые чаще всего гусеничные, используйте этот атрибут для спасения других транспортных средств (например, колесных погрузчиков ), которые застряли или врезались в землю.
  • Гусеницы также могут повысить маневренность, поскольку гусеничные машины могут разворачиваться на месте без движения вперед или назад, перемещая гусеницы в противоположных направлениях.
  • Гусеницы нельзя проколоть или разорвать, они более устойчивы в боевых действиях . Если гусеница сломана, ее часто можно немедленно отремонтировать с помощью специальных инструментов и запчастей, без необходимости использования специальных средств, которые могут иметь решающее значение в боевых ситуациях.

Недостатки [ править ]

JSDF Тип 10 с брошенной дорожки

Недостатками гусениц являются более низкая максимальная скорость, гораздо большая механическая сложность, более короткий срок службы и повреждения, которые их цельностальные версии наносят поверхности, по которой они проезжают: они часто наносят ущерб менее твердой местности, такой как газоны, гравийные дороги и т. Д. обрабатывайте поля, так как острые края дорожки легко стирают дерн. Соответственно, законы о транспортных средствах и местные постановления часто требуют прорезиненных гусениц или гусениц. Существует компромисс между цельностальными и полностью резиновыми гусеницами: прикрепление резиновых подушек к отдельным звеньям гусеницы обеспечивает более плавное, быстрое и бесшумное движение транспортных средств с непрерывной гусеницей по асфальтированным поверхностям. Хотя эти колодки немного уменьшают тягу автомобиля на бездорожье, теоретически они предотвращают повреждение любого покрытия.

Кроме того, потеря одного сегмента гусеницы приводит к обездвижению всего транспортного средства, что может быть недостатком в ситуациях, когда важна высокая надежность. Гусеницы также могут соскальзывать с их направляющих колес, направляющих роликов или звездочек, что может привести к их заклиниванию или полному соскальзыванию с направляющей системы (это называется «выброшенной» гусеницей). Застрявшие гусеницы могут стать настолько плотными, что, возможно, потребуется разорвать гусеницу, прежде чем станет возможен ремонт, для которого потребуются взрывчатые вещества или специальные инструменты. Многоколесные транспортные средства, например военные автомобили 8 X 8 , часто могут продолжать движение даже после потери одного или нескольких непоследовательных колес, в зависимости от базовой конфигурации колес и трансмиссии.

Продолжительное использование создает огромную нагрузку на трансмиссию привода и механику гусениц, которые необходимо регулярно ремонтировать или заменять. Обычно гусеничные машины, такие как бульдозеры или танки, перевозятся на большие расстояния колесными транспортными средствами, такими как цистерны или поезда , хотя технический прогресс сделал эту практику менее распространенной среди гусеничных военных машин, чем когда-то [ цитата необходима ] .

Галерея изображений [ править ]

  • Гусеничные машины

  • Рабочая модель оригинального гусеничного трактора Hornsby & Sons

  • Komatsu CD-110R

  • Немецкая Второй мировой войны -era SdKfz 251 военный вездеход , с перекрывающимися перемежающимися колесами и «вялым треком»

  • Опытный четырехгусеничный танк ( Объект 279 )

  • Советский танк Т-55 : «провисшая гусеница» и задняя ведущая звездочка.

  • Танк M60 Patton ( США) Хорошо видны задняя ведущая звездочка и возвратные ролики, удерживающие гусеницу.

  • Трек из танка Leclerc

  • Задняя звездочка из бака Leclerc

  • Экспериментальное гусеничное шасси на Б-36 Миротворец


Текущие производители [ править ]

На смену производителям-первопроходцам пришли в основном крупные тракторные компании, такие как AGCO , Liebherr Group , [40] John Deere , Yanmar , New Holland , Kubota , [41] Case , Caterpillar Inc. , CLAAS . [42] Кроме того, есть несколько компаний по производству гусеничных тракторов, специализирующихся на нишевых рынках. Примерами являются Otter Mfg. Co. и Struck Corporation. [43] со многими наборами для переоборудования колесных транспортных средств, доступными от американской фирмы Mattracks из Миннесоты с середины 1990-х годов.

Российские внедорожники производят такие компании, как ЗЗГТ [44] и Витязь. [45]

В природе [ править ]

  • Диатомовые водоросли Navicula известны своей способностью ползать друг по другу и по твердым поверхностям, таким как предметные стекла микроскопа. Считается, что снаружи оболочки навикулы находится пояс из протоплазмы, которая может течь и, таким образом, действовать как танковый путь.

См. Также [ править ]

  • Экскаватор
  • Half-Track
  • Трасса Кегресс
  • Колесо Pedrail
  • Винтовой автомобиль
  • Ратрак
  • Снегоход
  • Ходовая часть
  • Airoll

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b «Танковая поступь была его детищем» . Popular Science (июнь): 63. 1944. Архивировано 13 марта 2017 года . Проверено 24 августа 2011 .
  2. ^ "Йозеф-Мария Хоэне де Вронски" . Архивировано 11 августа 2009 года . Проверено 30 мая 2009 .
  3. ^ "Универсальная железная дорога сэра Джорджа Кэли" . Журнал «Механика» . 5 (127): 225–227. 1826-01-28. Архивировано 13 марта 2017 года.
  4. ^ Классические гусеничные гусеницы . ISBN 9781610605793.
  5. ^ Браун, Джонатан (2008). Пар на ферме: история сельскохозяйственных паровых двигателей с 1800 по 1950 год . ISBN 9781847970527.
  6. ^ "Двигатель тяги Баррелла с бесконечной железной дорогой Бойделла" . Путеводитель Грейс . 1857. Архивировано 02.10.2013 . Проверено 30 сентября 2013 .
  7. ^ Лейн, Майкл Р. (1994). История Работ Св. Николая: История Чарльза Баррелла и сыновей . Лондон: Unicorn Press. ISBN 978-0906290071.
  8. ^ a b "Артиллерийское колесо Бойделла" (PDF) . Архивировано (PDF) из оригинала на 2013-10-02 . Проверено 30 сентября 2013 .
  9. ^ "Эксперименты правительства с тяговым двигателем Бойделла" . Журнал фермера . Лондон. 45 (1). 1856-06-30. Архивировано 4 марта 2016 года.
  10. ^ "Тяговый двигатель Бойделла Таксфорда" (PDF) . Наука и общество: библиотека изображений . СОЕДИНЕННОЕ КОРОЛЕВСТВО. 1857. Архивировано (PDF) из оригинала 04.03.2016 . Проверено 4 февраля 2014 .
  11. Перейти ↑ Lane (1994) .
  12. ^ Кларк, Рональд Х. (1974). Развитие английского тягового двигателя . Кембридж Великобритания: Гусь и сын. ISBN 0900404027.
  13. ^ "Чарльз Баррелл и сыновья Limited" (PDF) . Университет Ридинга . СОЕДИНЕННОЕ КОРОЛЕВСТВО. Архивации (PDF) с оригинала на 2014-02-21 . Проверено 30 сентября 2013 .
  14. ^ "Трактор Баррелла-Бойделла" (PDF) . Архивировано (PDF) из оригинала на 2013-10-02 . Проверено 30 сентября 2013 .
  15. ^ Кейли, Георг (1825). "Патент № 5260 Новый локомотивный аппарат" (PDF) . Архивировано (PDF) из оригинала 21.11.2017 . Проверено 30 сентября 2013 .
  16. ^ а б в г Лозовой, Д .; Лозова, А. "Изобретатель трактора (Ф. Блинов)" [Изобретатель трактора ( Ф. Блинов )]. Россия в цветах . Архивировано 27 июля 2011 года . Проверено 24 августа 2011 .
  17. ^ Обзор орудия и оборудования , 1901-01-02
  18. ^ «Изобретение гусеницы: Фрэнк Бимонд и его патенты» (PDF) . Архивировано (PDF) из оригинала 21.07.2015 . Проверено 10 декабря 2014 .
  19. ^ "Ломбардный грузовик бревна и Маршрут шоу снегоходов модели T 175 Торнтон, Нью-Хэмпшир" . Архивировано 14 августа 2011 года . Проверено 24 августа 2011 .
  20. ^ Британский патент № 16,345 (1904)
  21. ^ "Повышенная звездочка Cat, которая изменила рынок бульдозеров" . Журнал оборудования . 2017-09-17.
  22. ^ Дьявольская колесница , Джон Glanfield
  23. ^ «О гусенице» . Клуб владельцев старинной техники Caterpillar. Архивировано 22 марта 2016 года . Проверено 7 ноября 2016 .
  24. ^ Пикша, Кит. Гигантские землеройные машины: иллюстрированная история . MotorBooks International. стр. 17, 20, 21. ISBN 9781610605861. Архивировано 07 октября 2015 года . Проверено 16 августа 2015 .
  25. ^ Earthmover энциклопедия, страница 28, Кит пикши
  26. ^ RF Скотт (1908). Проблема катания на санях в Антарктике: мужчины против моторов
  27. ^ Роланд Хантфорд (2003) Скотт и Амундсен. Их гонка к Южному полюсу. Последнее место на Земле. Abacus, Лондон, стр.224.
  28. ^ Ривербэнкси (2011-08-21). 90 градусов южной широты . Архивировано 3 октября 2016 года . Проверено 23 октября 2016 г. - через YouTube.
  29. ^ Cherry-Garrard, Апл (1970) [тысяча девятьсот двадцать-дв]. «Глава 9». Худшее путешествие в мире . Лондон: Книги Пингвинов. ISBN 978-0-14-009501-2. OCLC  16589938 .
  30. ^ Симкин, Джон. "Маленький Вилли Танк" . Великобритания: Образовательный "Спартак". Архивировано 9 ноября 2016 года . Проверено 8 ноября 2016 .
  31. ^ Патент США 69987 , Джеймс K Глен, "Улучшение Motive Power", выданный 1867-10-22 
  32. ^ Патент США 373887 , Уильям Fender, "Колесо с Endless Rail", выпущенный 1887-11-29 
  33. ^ Патент США 433488 , Goldsbury Харден пруд, «Тяговый двигатель», выпущенный 1890-08-05 
  34. ↑ Scientific American, 18 декабря 1886 г., Vol. LV, № 25
  35. ^ Кейн, Джозеф Натан, Известные первые факты , HW Wilson Company (1950), стр. 47
  36. ^ Патент США 351749 , Чарльз Динсмур, «Автомобиль», выпущенный 1886-11-02  дизайна А для гусеничного транспортного средства.
  37. ^ "Список предложений компании Caterpillar Tractor Co." . Коллекция Lehman Brothers . Президент и научные сотрудники Гарвардского колледжа. 2010. Архивировано из оригинала на 2010-06-29 . Проверено 6 ноября 2010 . В 1925 году компания Холта и CW Best объединились в компанию Caterpillar Tractor Company.
  38. ^ «Аустенитные марганцевые стали» . Архивировано 08 марта 2012 года . Проверено 24 августа 2011 .
  39. ^ Питер Чемберлен и Хилари Дойл, Энциклопедия немецких танков Второй мировой войны , 1999
  40. ^ "Официальный сайт" . Liebherr. Архивировано 14 октября 2006 года . Проверено 3 мая 2013 .
  41. ^ "Гусеничный трактор Kubota" . Kubota.com. 2008-07-14. Архивировано 14 марта 2012 года . Проверено 3 мая 2013 .
  42. ^ «Результаты поиска бывших в употреблении гусеничных тракторов» . Mascus.co.uk. Архивировано 2 июня 2013 года . Проверено 3 мая 2013 .
  43. Перейти ↑ Burner, Ken (1997). «Малый трактор FAQ - Тракторные ресурсы» . Университет Карнеги-Меллона . Архивировано из оригинала на 2012-06-22.
  44. ^ "Заволжский завод гусеничных машин" . Россия: Заволжский завод гусеничных машин . Проверено 7 ноября 2016 .
  45. ^ "Главный" . Россия: Машиностроительная компания "Витязь". Архивировано 22 октября 2016 года . Проверено 7 ноября 2016 .

Внешние ссылки [ править ]

  • Масштабная модель цепного трактора Hornsby на выставке Harrogate Model Engineering Show 2005 г.
  • Посвящение единственному продаваемому на рынке гусеничном ходу Hornsby
  • Веб-сайт Hornsby Steam Chain Tractor

Видеоклипы [ править ]

  • Рекламное видео цепного трактора Хорнсби (6:17, 1908) ( Британский институт кино )
  • Масштабная модель Hornsby Traktor (Stapleford Steam, Leicestershire , 2008)
  • Hornsby Traktor в масштабе 1/3