Стрелков А.Г. - Конструкция быстроходных гусеничных машин (учебное пособие) (1053687), страница 66
Текст из файла (страница 66)
В Советском Союзе,например , только в середине 60-х годов были созданы траки с РМШ из-за низкогоуровня технологии производства резинотехнических изделий. С подобнымипроблемами столкнулись, видимо, и англичане. Почти все послевоенные танкиВеликобритании имели гусеницы с открытым металлическим шарниром. Немцы в343поисках выхода из создавшегося положения на своих полугусеничных тягачах вовремя войны испробовали гусеницу с закрытыми подшипниковыми шарнирами.Игольчатые подшипники траков такой гусеницы изолировались от внешней средыманжетами (сальниками) и смазывались маслом. Масло поступало к подшипникамчерез сверления в корпусах траков из их полых гребней.
Заправка масла в каждыйгребень осуществлялась через специальные пробки. Гусеница имела ресурс более 20тыс. км, но из-за дороговизны не получила дальнейшего распространения.Траки с РМШ являются, наиболее распространенными в мировом танкостроениии вряд ли следует ожидать кардинальных изменений их конструкции в ихобозримом будущем.Опорные катки первых танков были цельнометаллическими.
С повышениемскоростей движения начали возникать проблемы, связанные с разрушениемподшипников и ободов опорных катков. Причиной тому были значительныеударные нагрузки при перекатывании опорных катков через стыки между траками.Требовалось смягчить удары путем установки упругих элементов и уже в 1925 годуна английском легком танке «Карден-Лойд» были применены катки с массивнымирезиновыми шинами. В предвоенный период развития мирового танкостроенияподобные катки применялись достаточно широко. Опыт эксплуатации показал, чторезиновые шины существенно повышали плавность хода машин, продлевали срокслужбы элементов ходовой части, но были склонны к быстрому разрушению.
Быловыяснено, что это происходит из-за чрезмерного разогрева внутренних слоеврезины. Циклические деформации и гистерезисные явления повышали температурувнутри резинового массива до 120-170°С, ухудшая характеристики его прочности.На советских танках БТ и Т-34 одно время применялись вентиляционные отверстияв шинах, но снижение температуры не компенсировало резкого увеличенияколичества концентраторов напряжений.
Разрушение шин происходило с прежнейинтенсивностью.Температура разогрева шин в значительной степени зависела от статическихнагрузок на опорные катки. Возможно, это и стало одной из причин применениянемецкими конструкторами « шахматного» расположения катков на своих танках(рис.2.6). Впервые «шахматное» расположение опорных катков появилось в проектетанка VK200IK фирмы Крупа (1935 г.).
В дальнейшем оно использовалось насамоходной установке СУ-128, танках Т-V «Пантера», T-VIH «Тигр» и др. Хотятакое расположение танков и давало некоторый выигрыш в повышениидолговечности, в мировом танкостроении оно не получило развития. Видимо, этосвязано с неудобствами обслуживания и ремонта узлов ходовой части, повышеннымсопротивлением движению при забивании их грязью.Одним из путей решения проблем низкой надежности опорных катков явилосьприменение внутренней их амортизации. Сущность ее заключается в том, чтоступица катка и стальной бандаж (обод) соединяются посредством упругогоэлемента, чаще всего резинового амортизатора (рис.7).Опорные катки с внутренней амортизацией впервые были применены наотечественных тяжелых танках КВ (1939 г.).
Такие катки использовались и нанемецкой самоходной установке «Фердинанд» (1943 г.), но идея эта была не нова изаимствована из железнодорожного транспорта. Опорные катки с внутренней344амортизацией уже устанавливали на вагонах немецкого завода Уердиген,американского железнодорожного общества и др. В годы войны интерес к каткам свнутренней амортизацией заметно ослабел, что было вызвано сложностьютехнологии производства и дефицитом натурального каучука. Более поздние танки –КВ-IC, ИС-2, Т-10 и другие – уже были с цельнометаллическими катками, а затем набоевых машинах ведущих стран мира начали повсеместного применяться опорныекатки с внутренней амортизацией – тупиковое, однако в 60-х годах конструкторыХарьковского завода им. Малышева поколебали это мнение, установив такие каткина танках Т-64. Несмотря на некоторые недостатки, опорные катки танка Т-64обладали рядом существенных достоинств.
Их резиновые амортизаторы былидостаточно защищены от светового излучения ядерного взрыва, меньшеразогревались из-за хорошего теплоотвода в окружающие их металлическиеповерхности и не разрушались элементами дорожного покрытия. Но в настоящеевремя в серийномпроизводстве уже нет танков с катками с внутреннейамортизацией.Рис. 6. “Шахматное” расположение опорных катков на немецких танках исамоходных установках345Рис. 7. Внутренняя амортизация опорного катка:1 – обод (бандаж); 2 – нажимной диск;3 – резиновый амортизатор; 4 – ступица;5 - подшипникВедущие колеса («звездочки») на первых танках были зубчатыми и обеспечивалитак называемое цевочное зацепление (рис.8, а), при котором зубья ведущего колесаувлекали гусеницу, воздействуя на цевки траков.
Цевка–часть трака,соприкасающаяся с зубьями ведущего колеса. Ведущие колеса такого типа сейчасприменяются на абсолютном большинстве гусеничных машин. Однако, начиная сэкспериментальных колесно-гусеничных танков У. Кристи, ставших прототипомбыстроходных танков серии БТ, в танкостроении широко использовались ведущиеколеса гребневого зацепления (рис.8,б). Колеса содержали поперечные ролики длязахвата гребней траков, и опыт эксплуатации показал, что гребневое зацеплениенеперспективно. Это обусловлено невозможностью увеличения количества роликовдля повышения безотказности и наличием выворачивающих траков моментов.Гусеничные движители первых английских танков были жесткими опорами дляих корпусов, что при небольших скоростях движения не создавало особых проблем.Как только скорости машин возросли, экипажи начали ощущать дискомфорт из-заударов и вибраций, что сказывалось и на точности стрельбы из оружия.
Требовалосьподвешивать корпус машины на упругих устройствах, связанных с опорнымикатками, для смягчения толчков, передаваемых от опорных катков к корпусумашины.Впервые упругая связь корпуса с опорными катками была применена нафранцузских танках. Легкий танк «Шнейдер» CAI (1916 г.) имел индивидуальнуюподвеску, а средний «Сен-Шамон» (1916 г.) – блокированную (рис.9).346Рис.8.
Схема зацепления ведущего колеса с гусеницей:а – цевочное, б - гребневоеВ последующем развитие упругих подвесок происходило в направлениисовершенствования как индивидуальных, так и блокированных конструкций.Вначале индивидуальные подвески распространения не получили, что вероятно,было связано со стремлением уменьшить амплитуду угловых колебаний корпусапутем использования эффекта «рычага» блокированных опорных катков: еслиопорный каток не сблокирован с другим (рис.10,а), то наезд на препятствие высотойН вызовет подъем корпуса на такую же высоту; если каток сблокирован с соседнем(рис.10,б), то его наезд на такое же препятствие приведет к подъему корпусамашины на высоту меньшую Н – примерно Н/2 – при равных плечах балансира.Увлечение блокированными подвесками охватило многих конструкторов.Нетрудно представить ход их дальнейших мыслей.
Если сблокировать две тележки,то при наезде одного опорного катка на неровность высотой Н корпус поднимаетсяна высоту примерно в 4 раза меньшую, а блокирование групп тележек даст ещебольший эффект. Реализацию данной идеи можно наблюдать на примере советскихпредвоенных танков. Танк Т-35 содержал блокированную на два катка пружиннуюподвеску, танк Т-26 – на четыре, танк Т-28 – на шесть катков со «свечной»пружиной. «Высшего» своего развития блокирование достигло на малом танке«Штрауслер» (Великобритания, 1936 г.). Руководитель фирмы, Штрауслер,разработал подвеску, сблокированную как по бортам, так и между бортами.347Рис.
9. Принципиальные схемы подвесок:а – индивидуальная; б – блокированнаяРис.10. Эффект “рычага” блокированной жесткой подвески:а – опорный каток не сблокирован с другими катками;б – каток сблокирован с соседним каткомОпыт эксплуатации танков с блокированными подвесками показал, чтосущественного улучшения плавности хода («стабилизации» корпуса) машин ненаблюдалось, а сложность таких подвесок становилось серьезным источникомпроблем производства и обслуживания техники.
К тому же боевое повреждениеодного из катков приводило, как правило, к отказу целого узла и потереподвижности машины.Бесперспективность блокированных систем подрессоривания требовалаактивизации усилий в области совершенствования индивидуальных подвесок. Впользу их выступали ученые Военной академии бронетанковых войск.
Научныетруды и учебники Академии предвоенных лет содержали результаты глубокихтеоретических и экспериментальных исследований ходовой части танковпрофессоров Н.И. Груздева, М.К.Кристи, доцента П.М. Волкова и др.Индивидуальные (пружинные) подвески продолжали применять на опытныхобразцах танков У.Кристи, советских – серии БТ и Т-34, некоторых английских ифранцузских танках. Первая индивидуальная торсионная подвеска былаустановлена на шведском танке «Ландсверк» L-60А (1934 г.), затем она появиласьна опытном танке VК2001DВ фирмы Даймлер-Бенц в 1935 году и советских КВ иТ-40 в 1939 году.К началу второй мировой войны танки с индивидуальными подвескамисоставляли 35% от 23 основных марок.