Ścieżka ciągła - Continuous track
Ciągły tor to system napędu pojazdu stosowany w pojazdach gąsienicowych , poruszający się po ciągłym pasie bieżników lub płyt gąsienicowych napędzanych przez dwa lub więcej kół. Duża powierzchnia gąsienic rozkłada ciężar pojazdu lepiej niż opony stalowe lub gumowe na podobny pojazd, umożliwiając pojazdom z gąsienicami ciągłymi poruszanie się po miękkim podłożu z mniejszym prawdopodobieństwem utknięcia w wyniku zatonięcia.
Nowoczesne gąsienice ciągłe mogą być wykonane z miękkich pasów z kauczuku syntetycznego , wzmocnionych drutami stalowymi, w przypadku lżejszych maszyn rolniczych . Bardziej popularnym klasycznym typem jest solidna gąsienica łańcuchowa wykonana z płyt stalowych (z gumowymi nakładkami lub bez), zwana również bieżnikiem gąsienicowym lub bieżnikiem czołgowym , który jest preferowany w przypadku solidnych i ciężkich pojazdów budowlanych oraz pojazdów wojskowych .
Wydatne bieżniki metalowych płyt są zarówno wytrzymałe, jak i odporne na uszkodzenia, zwłaszcza w porównaniu z oponami gumowymi. Agresywne bieżniki gąsienic zapewniają dobrą przyczepność na miękkich nawierzchniach, ale mogą uszkodzić powierzchnie utwardzone, więc niektóre gąsienice metalowe mogą mieć zainstalowane gumowe podkładki do użytku na utwardzonych nawierzchniach. Oprócz miękkich pasów gumowych, większość gąsienic łańcuchowych stosuje sztywny mechanizm, aby równomiernie rozłożyć obciążenie na całej przestrzeni między kołami, aby zminimalizować deformację, dzięki czemu nawet najcięższe pojazdy mogą się łatwo poruszać, tak jak pociąg na prostych torach.
Sztywny mechanizm po raz pierwszy otrzymał fizyczną formę przez firmę Hornsby & Sons w 1904 roku, a następnie spopularyzował go Caterpillar Tractor Company , wraz z pojawieniem się czołgów podczas I wojny światowej . Dziś są powszechnie stosowane w różnych pojazdach, w tym w skuterach śnieżnych , ciągnikach , spychaczach , koparkach i czołgach . Pomysł ciągłych torów sięga jednak aż do lat 30. XIX wieku.
Historia
Polski matematyk i wynalazca Józef Maria Hoene-Wroński zaprojektował pojazdy gąsienicowe w latach 30. XIX wieku, aby konkurować z koleją. Brytyjski erudyta Sir George Cayley opatentował ciągły tor, który w 1825 roku nazwał „powszechną koleją”. przez przypadek zatonął w bagnie, a następnie został porzucony, ponieważ wynalazca nie miał środków na dalszy rozwój. W 1837 roku kapitan armii rosyjskiej Dmitrij Andriejewicz Zagryazhsky (1807 – po 1860) zaprojektował „powóz z ruchomymi gąsienicami”, który opatentował w tym samym roku, ale z powodu braku funduszy i zainteresowania ze strony producentów nie był w stanie zbudować działającego prototypu, a jego patent został unieważniony w 1839 roku.
Koło dreadnaught autorstwa Boydella (1846)
Chociaż nie jest to ciągły tor w dzisiejszej formie, w 1846 roku brytyjski inżynier James Boydell opatentował dreadnaught koło lub „niekończące się koło kolejowe”. waga. Wiele wozów konnych, wozów i powozów z bronią zostało z powodzeniem wykorzystanych w wojnie krymskiej , toczonej między październikiem 1853 a lutym 1856, w Królewskim Arsenale w Woolwich produkującym koła do dreadnaughtów. List polecający został podpisany przez Sir Williama Codringtona, generała dowodzącego wojskami w Sewastopolu.
Boydell opatentował ulepszenia swojego koła w 1854 (nr 431) – w którym jego dreadnaught koło zostało po raz pierwszy zastosowane w silniku parowym – oraz w 1858 (nr 356), ten ostatni był niewykonalnym środkiem paliatywnym polegającym na podnoszeniu jednego lub drugiego elementu napędowego kółka ułatwiające skręcanie.
Kilku producentów, w tym Richard Bach, Richard Garrett & Sons , Charles Burrell & Sons oraz Clayton & Shuttleworth, zastosowało patent Boydell na podstawie licencji. Brytyjskie wojsko interesowało się wynalazkiem Boydella od samego początku. Jednym z celów było przetransportowanie zaprawy Mallet's Mortar , gigantycznej 36-calowej broni, która była w fazie rozwoju, ale pod koniec wojny krymskiej moździerz nie był gotowy do służby. Szczegółowy raport z prób trakcji parowej, przeprowadzonych przez wybraną komisję Zarządu Uzbrojenia, został opublikowany w czerwcu 1856 r., kiedy skończyła się wojna krymska, w związku z czym moździerz i jego transport straciły na znaczeniu. W tych testach silnik Garretta został poddany próbie na Plumstead Common. Silnik Garretta pojawił się na pokazie Lorda Mayora w Londynie, a w następnym miesiącu został wysłany do Australii. Ciągnik parowy zatrudniania Dreadnaught koła został zbudowany w dziełach Bacha Birmingham, i był używany między 1856 i 1858 do orki w Thetford; a pierwsza generacja silników Burrell/Boydell została zbudowana w zakładach św. Mikołaja w 1856 r., ponownie po zakończeniu wojny krymskiej.
W latach 1856-1862 Burrell wyprodukował nie mniej niż dwadzieścia silników wyposażonych w koła dreadnaughtów. W kwietniu 1858 r. czasopismo „ The Engineer” podało krótki opis silnika Clayton & Shuttleworth wyposażonego w koła dreadnaughtów, który został dostarczony nie aliantom zachodnim, ale rządowi rosyjskiemu do ciężkich przewozów artyleryjskich na Krymie w okresie powojennym. Ciągniki parowe wyposażone w koła dreadnaughtów miały wiele wad i pomimo kreacji z końca lat 50. XIX wieku nigdy nie były szeroko stosowane.
Niekończąca się kolej Johna Fowlera (1858)
W sierpniu 1858, ponad dwa lata po zakończeniu wojny krymskiej , John Fowler złożył brytyjski patent nr 1948 na inną formę „Kolej bez końca”. W swojej ilustracji wynalazku Fowler użył pary kół o równej średnicy po każdej stronie swojego pojazdu, wokół których para kół zębatych biegła po „ścieżce” ośmiu połączonych segmentów, z mniejszym kołem kopiującym/napędowym pomiędzy każdą parą koła, aby wspierać „tor”. Składające się tylko z ośmiu sekcji, sekcje „torowe” są zasadniczo „wzdłużne”, jak w pierwotnym projekcie Boydella. Układ Fowlera jest prekursorem wielosekcyjnej gąsienicy, w której zastosowano stosunkowo dużą liczbę krótkich „poprzecznych” bieżników, jak zaproponował Sir George Caley w 1825 r., zamiast niewielkiej liczby stosunkowo długich „wzdłużnych” bieżników.
Nawiązując do patentu Fowlera z 1858 r., w 1877 r. Rosjanin Fiodor Blinow stworzył pojazd gąsienicowy zwany „ wagonem poruszającym się po niekończących się szynach” (gąsienice). Nie miał własnego napędu i był ciągnięty przez konie. Blinov otrzymał patent na swój „wagon” w 1878 roku. W latach 1881-1888 opracował traktor gąsienicowy z napędem parowym. Ta samobieżna gąsienica została pomyślnie przetestowana i zaprezentowana na wystawie rolników w 1896 roku.
Wysiłki XX wieku
Parowe lokomotywy były używane pod koniec XIX wieku w czasie wojen burskich . Ale ani dreadnaughty, ani ciągłe gąsienice nie były używane, raczej "rozwijane" drewniane drogi zostały podrzucone pod koła, zgodnie z wymaganiami. Krótko mówiąc, podczas gdy rozwój ciągłego toru przyciągnął uwagę wielu wynalazców w XVIII i XIX wieku, powszechne użytkowanie i eksploatacja toru ciągłego należało do wieku XX, głównie w Stanach Zjednoczonych i Anglii .
Mało znany amerykański wynalazca, Henry Thomas Stith (1839–1916), opracował prototyp gąsienicy ciągłej, który w wielu formach został opatentowany w latach 1873, 1880 i 1900. Ostatni z nich dotyczył zastosowania gąsienicy do prototypu rower terenowy zbudowany dla syna. Prototyp z 1900 roku zostaje zachowany przez jego ocalałą rodzinę.
Frank Beamond (1870–1941), mniej znany, ale znaczący brytyjski wynalazca, zaprojektował i zbudował gąsienice, i uzyskał na nie patenty w wielu krajach w latach 1900 i 1907.
Pierwszy sukces komercyjny (1901)
Pierwsza efektywna ciągła ścieżka została nie tylko wymyślona, ale także wdrożona przez Alvina Orlando Lombarda dla Lombard Steam Log Hauler . Uzyskał patent w 1901 roku iw tym samym roku zbudował pierwsze napędzane parą wozidło do drewna w Waterville Iron Works w Waterville w stanie Maine. Ogółem wiadomo, że do 1917 r. zbudowano 83 wozidła parowe Lombard do 1917 r., kiedy to produkcja przeszła całkowicie na maszyny napędzane silnikami spalinowymi, kończąc na jednostce napędzanej silnikiem Diesla firmy Fairbanks w 1934 r. Niewątpliwie Alvin Lombard był pierwszym komercyjnym producentem gąsienicowy ciągnik .
Co najmniej jedna z maszyn parowych Lombarda najwyraźniej nadal działa. W Muzeum Stanu Maine w Augusta wystawiany jest napędzany benzyną wozidło Lombard. Ponadto mogło być nawet dwa razy więcej wersji Phoenix Centipeed wozidła parowego zbudowanego na licencji firmy Lombard, z cylindrami pionowymi zamiast poziomych. W 1903 roku założyciel Holt Manufacturing, Benjamin Holt , zapłacił Lombardowi 60 000 dolarów za prawo do produkcji pojazdów objętych jego patentem.
Sztywny łańcuch Hornsby & Sons (1904)
Mniej więcej w tym samym czasie brytyjska firma rolnicza Hornsby w Grantham opracowała gąsienicę ciągłą, która została opatentowana w 1905 roku. Konstrukcja różniła się od nowoczesnych gąsienic tym, że wyginała się tylko w jednym kierunku, w wyniku czego ogniwa blokowały się razem, tworząc solidna szyna, po której toczyły się koła jezdne. Pojazdy gąsienicowe Hornsby'ego były wielokrotnie testowane przez armię brytyjską jako ciągniki artyleryjskie w latach 1905-1910, ale nie zostały przyjęte. Ciągniki Hornsby były wyposażone w sprzęgło skrętne, które jest podstawą nowoczesnej pracy gąsienicowej. Patent został zakupiony przez Holta.
|
|
Holt i gąsienica
Zwróć uwagę na podwyższone koło napędowe, które ma zalety w przypadku dużych maszyn do robót ziemnych
Nazwa Caterpillar wzięła się od żołnierza podczas testów na gąsienicowym Hornsby, „próby rozpoczęły się w Aldershot w lipcu 1907 roku. Żołnierze natychmiast ochrzcili 70-konną maszynę No.2 'gąsienicą'”. Holt przyjął tę nazwę dla swoich „gąsienicowych” ciągników. Holt zaczął przechodzić od konstrukcji parowych do projektów napędzanych benzyną, aw 1908 wypuścił 40-konny (30 kW) „Holt Model 40 Caterpillar”. Holt założył firmę Holt Caterpillar Company na początku 1910 roku, później w tym samym roku zarejestrował nazwę „Caterpillar” dla swoich ciągłych utworów.
Firma Caterpillar Tractor Company powstała w 1925 roku z połączenia Holt Manufacturing Company i CL Best Tractor Company , wcześnie odnoszącego sukcesy producenta ciągników gąsienicowych.
Wraz z Caterpillar D10 w 1977 roku, Caterpillar wskrzesił projekt Holta i Besta, wysoki napęd zębaty, odtąd znany jako „ High Drive ”, który miał tę zaletę, że główny wał napędowy był trzymany z dala od wstrząsów i brudu, oraz jest nadal używany w ich większych spycharkach.
Pojazdy śnieżne
W memorandum z 1908 r. odkrywca Antarktyki Robert Falcon Scott przedstawił swój pogląd, że transport człowieka na biegun południowy jest niemożliwy i że potrzebna jest trakcja silnika. Pojazdy śnieżne jednak jeszcze nie istniały, więc jego inżynier Reginald Skelton opracował pomysł gąsienicy na śnieżne nawierzchnie. Te silniki gąsienicowe zostały zbudowane przez firmę Wolseley Tool and Motor Car Company w Birmingham, przetestowane w Szwajcarii i Norwegii. Można je zobaczyć w akcji w filmie dokumentalnym Herberta Pontinga z 1911 roku o antarktycznej wyprawie Terra Nova Scotta . Scott zmarł podczas wyprawy w 1912 roku, ale członek ekspedycji i biograf Apsley Cherry-Garrard przypisał „silnikom” Scotta inspirację dla brytyjskich czołgów z I wojny światowej, pisząc: „Scott nigdy nie znał ich prawdziwych możliwości; „czołgi” we Francji”.
Aplikacja wojskowa
Ciągły gąsienicę po raz pierwszy zastosowano w pojeździe wojskowym na brytyjskim prototypowym czołgu Little Willie . Oficerowie armii brytyjskiej, pułkownik Ernest Swinton i pułkownik Maurice Hankey, przekonali się, że możliwe jest opracowanie pojazdu bojowego, który mógłby zapewnić ochronę przed ogniem karabinów maszynowych.
Podczas I wojny światowej ciągniki Holt były używane przez armię brytyjską i austro-węgierską do holowania ciężkiej artylerii i stymulowały rozwój czołgów w kilku krajach. Pierwsze czołgi, które weszły do akcji, Mark I , zbudowany przez Wielką Brytanię, zostały zaprojektowane od podstaw i inspirowane Holtem, ale nie bezpośrednio na nim. Nieco późniejsze czołgi francuskie i niemieckie zbudowano na zmodyfikowanym podwoziu Holt.
Historia patentu
Długa kolejka patentów spiera się, kto był „twórcą” ciągłych utworów. Istniało wiele projektów, w których próbowano uzyskać mechanizm układania gąsienic, chociaż te projekty generalnie nie przypominają nowoczesnych pojazdów gąsienicowych.
Blinow
W 1877 roku rosyjski wynalazca Fiodor Abramowicz Blinow stworzył pojazd gąsienicowy zwany „ wagonem poruszającym się po niekończących się szynach” (gąsienice). Nie miał samonapędu i był zaprzęgnięty w konie. Blinov uzyskał patent na swój „wóz” w następnym roku. Później, w latach 1881-1888, stworzył traktor gąsienicowy o napędzie parowym. Ta samobieżna gąsienica została pomyślnie przetestowana i pokazana na wystawie rolniczej w 1896 roku.
Dinsmoor
Według Scientific American to Charles Dinsmoor z Warren w Pensylwanii wynalazł „pojazd”, który poruszał się po niekończących się torach. Artykuł zawiera szczegółowy opis niekończących się torów, a ilustracja wygląda bardzo podobnie do dzisiejszych pojazdów gąsienicowych. Wynalazek został opatentowany pod numerem 351.749 w dniu 2 listopada 1886 roku.
Lombard
Alvin O. Lombard z Waterville w stanie Maine został opatentowany w 1901 roku na Lombard Steam Log Hauler, który przypomina zwykłą lokomotywę parową kolejową ze sterowaniem sań z przodu i gąsienicami z tyłu do ciągnięcia kłód w północno-wschodnich Stanach Zjednoczonych i Kanadzie. Przegubowe dozwolony miazga, które należy podjąć, aby rzek w zimie. Wcześniej konie mogły być używane tylko do czasu, gdy głębokość śniegu uniemożliwiała holowanie. Lombard rozpoczął produkcję komercyjną, która trwała do około 1917 roku, kiedy skupiono się całkowicie na maszynach napędzanych benzyną . Woźnica benzynowa jest wystawiona w Muzeum Stanu Maine w Augusta w stanie Maine .
Hornsby / Holt / Feniks
Po rozpoczęciu działalności Lombarda, firma Hornsby w Anglii wyprodukowała co najmniej dwie pełnowymiarowe maszyny z „sterowaniem gąsienicowym”, a ich patent został później zakupiony przez Holta w 1913 roku, dzięki czemu Holt mógł twierdzić, że jest „wynalazcą” ciągnika gąsienicowego. Ponieważ „czołg” był koncepcją brytyjską, bardziej prawdopodobne jest, że inspiracją był Hornsby, który został zbudowany i bezskutecznie skierowany do wojska.
W sporze patentowym z udziałem konkurencyjnego konstruktora gąsienicowego Besta, ludzie, w tym Lombard, zeznali, że Holt przeprowadził inspekcję wozidła dłużycowego Lombard wysłanego do zachodniego stanu przez ludzi, którzy później zbudowali wozidło do dłużyc Phoenix w Eau Claire w stanie Wisconsin, pod licencja Lombard. Phoenix Centipeed zazwyczaj miał bardziej wymyślną drewnianą kabinę, kierownicę pochyloną do przodu pod kątem 45 stopni i pionowe zamiast poziomych cylindrów .
Linn
W międzyczasie benzynowy zasilany domu silnik został zbudowany przez Lombard dla Holman Harry (Flannery) Linn of Old Town, Maine ciągnąć wagon wyposażenie swojego psa i kucyka koncert, przypominający wózek samochód tylko z kołami z przodu i roboty Lombard z tyłu. Linn wcześniej eksperymentował z pojazdami napędzanymi benzyną i parą oraz napędem na sześć kół, aw pewnym momencie rozpoczął pracę Lombarda jako demonstrant, mechanik i agent sprzedaży. Spowodowało to kwestię własności praw patentowych po tym, jak w 1909 r., z powodu problemów ze starymi, malowniczymi drewnianymi mostami, zbudowano jeden spalinowy silnik spalinowy z tylnym gąsienicami w układzie trójkołowym, który miał zastąpić większy samochód kempingowy. Ten spór spowodowało Linn odchodzenia Maine i przeprowadzki do Morris, Nowym Jorku, aby budować lepszą, kontur bieżnika następujące elastycznego opóźnienia lub robota z niezależnym zawieszeniem z halftrack typu, benzyny i późniejszym diesel zasilany. Chociaż kilka z nich zostało dostarczonych do użytku wojskowego w latach 1917-1946, Linn nigdy nie otrzymał żadnych dużych zamówień wojskowych. Większość produkcji w latach 1917-1952, około 2500 sztuk, sprzedano bezpośrednio wydziałom autostrad i wykonawcom. Stalowe gąsienice i ładowność pozwoliły tym maszynom pracować w terenie, który zwykle powodowałby, że gorszej jakości gumowe opony, które istniały przed połową lat 30. XX wieku, obracały się bezużytecznie lub całkowicie się strzępiły.
Linn był pionierem w usuwaniu śniegu, zanim praktyka ta została przyjęta na obszarach wiejskich, z dziewięciometrowym stalowym pługiem w kształcie litery V i szesnastostopowymi skrzydłami poziomującymi z każdej strony. Gdy system autostrad został utwardzony, odśnieżanie można było wykonywać ciężarówkami z napędem na cztery koła, wyposażonymi w udoskonalone konstrukcje opon, a Linn stał się pojazdem terenowym do pozyskiwania drewna , wydobycia , budowy tam, eksploracji Arktyki itp.
Inżynieria
.png)
Budowa i eksploatacja
Nowoczesne tory zbudowane są z modułowych ogniw łańcucha, które razem tworzą zamknięty łańcuch. Ogniwa są połączone zawiasem, dzięki czemu tor jest elastyczny i owija się wokół zestawu kół, tworząc nieskończoną pętlę. Ogniwa łańcucha są często szerokie i mogą być wykonane ze stali stopowej manganu, zapewniającej wysoką wytrzymałość, twardość i odporność na ścieranie.
Budowa i montaż torów jest dyktowana przez aplikację. Pojazdy wojskowe wykorzystują nakładkę gąsienicową, która jest integralną częścią struktury łańcucha w celu zmniejszenia masy gąsienicy. Zmniejszona waga pozwala pojazdowi poruszać się szybciej i zmniejsza ogólną masę pojazdu, aby ułatwić transport. Ponieważ masa toru jest całkowicie nieresorowana , jej zmniejszenie poprawia działanie zawieszenia przy prędkościach, przy których pęd toru jest znaczący. Natomiast pojazdy rolnicze i budowlane wybierają gąsienicę z butami, które mocują się do łańcucha za pomocą śrub i nie stanowią części struktury łańcucha. Pozwala to na pękanie nakładek gąsienic bez pogorszenia zdolności poruszania się pojazdu i zmniejszenia wydajności, ale zwiększa ogólną masę gąsienicy i pojazdu.
Ciężar pojazdu przenoszony jest na dolną długość toru przez szereg kół jezdnych, czyli zestawów kół zwanych wózkami . Koła szosowe są zazwyczaj montowane na jakiejś formie zawieszenia, aby amortyzować jazdę po nierównym terenie. Ważnym obszarem rozwoju jest konstrukcja zawieszenia w pojazdach wojskowych; bardzo wczesne projekty były często całkowicie nieresorowane. Późniejsze zawieszenie kół jezdnych oferowało tylko kilka centymetrów skoku za pomocą sprężyn, podczas gdy nowoczesne systemy hydropneumatyczne pozwalają na kilkumetrowy skok i zawierają amortyzatory . Zawieszenie z drążkiem skrętnym stało się najczęstszym typem zawieszenia pojazdów wojskowych. Pojazdy budowlane mają mniejsze koła jezdne, które są zaprojektowane przede wszystkim w celu zapobiegania wykolejeniu się toru i są zwykle zawarte w jednym wózku, który zawiera koło napinające, a czasami koło zębate.
.jpg)
Zachodzące na siebie koła jezdne
Wiele niemieckich pojazdów wojskowych z okresu II wojny światowej, początkowo (począwszy od końca lat 30. XX wieku), w tym wszystkie pojazdy pierwotnie zaprojektowane jako półgąsienicówki i wszystkie późniejsze konstrukcje czołgów (po Panzer IV ), miało systemy slack-track, zwykle napędzane przez przedni zlokalizowane koło napędowe, tor powracający wzdłuż wierzchołków konstrukcji nakładających się, a czasem przeplatanych kół jezdnych o dużej średnicy, jak w układach zawieszenia czołgów Tiger I i Panther , ogólnie znanych pod nazwą Schachtellaufwerk (przeplatane lub nakładające się podwozie) w Niemiecki, zarówno dla pojazdów półgąsienicowych, jak i gąsienicowych. Istniały zawieszenia z pojedynczymi lub czasami podwójnymi kołami na oś, naprzemiennie podpierającymi wewnętrzną i zewnętrzną stronę toru, oraz zawieszenia z dwoma lub trzema kołami jezdnymi na oś, rozkładające obciążenie na tor.
Wybór nakładających się/przeplatanych kół jezdnych pozwolił na zastosowanie nieco bardziej poprzecznie ukierunkowanych elementów zawieszenia drążka skrętnego , dzięki czemu każdy niemiecki gąsienicowy pojazd wojskowy z taką konfiguracją może jechać zauważalnie płynniej w trudnym terenie, co prowadzi do mniejszego zużycia i zapewnia lepszą przyczepność i dokładniejszy ogień. Jednak na froncie rosyjskim błoto i śnieg utknęłyby między zachodzącymi na siebie kołami, zamarzając i unieruchamiając pojazd. Gdy pojazd gąsienicowy porusza się, obciążenie każdego koła przesuwa się po torze, popychając w dół i do przodu tę część ziemi lub śniegu pod nią, podobnie jak pojazd kołowy, ale w mniejszym stopniu, ponieważ bieżnik pomaga rozłożyć obciążenie. Na niektórych nawierzchniach może to zużywać wystarczająco dużo energii, aby znacznie spowolnić pojazd. Zachodzące na siebie i przeplatane koła poprawiają osiągi (w tym zużycie paliwa) poprzez bardziej równomierne obciążenie toru. Musiało to również wydłużyć żywotność gąsienic i ewentualnie kół. Koła również lepiej chronią pojazd przed ogniem wroga, a mobilność poprawia się, gdy brakuje niektórych kół.
To stosunkowo skomplikowane podejście nie było stosowane od zakończenia II wojny światowej. Może to być bardziej związane z konserwacją niż z kosztami pierwotnymi. Drążki skrętne i łożyska mogą pozostać suche i czyste, ale koła i bieżnik pracują w błocie, piasku, skałach, śniegu i innych powierzchniach. Ponadto trzeba było zdjąć zewnętrzne koła (aż do dziewięciu, niektóre podwójne), aby uzyskać dostęp do wewnętrznych. Podczas II wojny światowej pojazdy musiały być konserwowane przez kilka miesięcy, zanim zostaną zniszczone lub przechwycone, ale w czasie pokoju pojazdy muszą szkolić kilka załóg przez dziesięciolecia.
Pociąg napędowy
Przeniesienie mocy na tor odbywa się za pomocą koła napędowego lub koła napędowego napędzanego silnikiem i zaczepiającego się o otwory w ogniwach gąsienicy lub kołki na nich w celu napędzania gąsienicy. W pojazdach wojskowych koło napędowe jest zwykle montowane znacznie powyżej powierzchni styku z podłożem, co pozwala na jego unieruchomienie. W gąsienicach rolniczych jest zwykle częścią wózka. Umieszczenie zawieszenia na kole zębatym jest możliwe, ale jest bardziej skomplikowane mechanicznie. Nienapędzane koło, koło napinające , jest umieszczone na przeciwległym końcu gąsienicy, głównie w celu naprężenia gąsienicy, ponieważ luźna gąsienica może być łatwo zrzucona (ześlizgnięta) z kół. Aby zapobiec rzucaniu, wewnętrzna powierzchnia ogniw gąsienicy ma zwykle pionowe rogi prowadzące, które wchodzą w rowki lub szczeliny między podwójną drogą a kołami napinającymi/zębatymi. W pojazdach wojskowych z tylną zębatką koło napinające jest umieszczone wyżej niż koła jezdne, aby umożliwić pokonywanie przeszkód. Niektóre układy gąsienic wykorzystują rolki powrotne, aby utrzymać górną część gąsienicy prosto między kołem napędowym a kołem napinającym. Inne, zwane slack track , pozwalają na opadanie toru i bieganie po szczytach dużych kół jezdnych. Była to cecha zawieszenia Christie , prowadząca do okazjonalnych błędnych identyfikacji innych pojazdów wyposażonych w luźne gąsienice.
Sterowniczy
Ciągłe kierowanie pojazdem na gąsienicach poprzez przykładanie większego lub mniejszego momentu napędowego do jednej strony pojazdu niż do drugiej, a to może być realizowane na różne sposoby.
Utwór „na żywo” i „martwy”
Utwory można ogólnie podzielić na tory na żywo lub martwe . Martwy tor to prosta konstrukcja, w której każda płytka toru jest połączona z resztą za pomocą sworzni typu zawiasowego. Te martwe tory będą leżeć płasko, jeśli zostaną umieszczone na ziemi; koło napędowe ciągnie gąsienicę wokół kół bez pomocy samego gąsienicy. Utwór na żywo jest nieco bardziej złożony, a każde ogniwo jest połączone przepustem, co powoduje, że utwór lekko wygina się do wewnątrz. Kawałek ścieżki na żywo pozostawiony na ziemi zwinie się lekko w górę na każdym końcu. Chociaż napędowe koło łańcuchowe musi nadal ciągnąć gąsienicę wokół kół, sama gąsienica ma tendencję do wyginania się do wewnątrz, lekko wspomagając koło zębate i nieco dopasowując się do kół.
Gumowe nakładki gąsienic
Gąsienice są często wyposażone w gumowe nakładki, aby poprawić poruszanie się po utwardzonych nawierzchniach szybciej, płynniej i ciszej. Chociaż te klocki nieznacznie zmniejszają przyczepność pojazdu w terenie, zapobiegają uszkodzeniom nawierzchni. Niektóre systemy nakładek są zaprojektowane tak, aby można je było łatwo usunąć podczas walki wojskowej w terenie .
Gąsienice gumowe
Wielu producentów oferuje gąsienice gumowe zamiast stalowych, zwłaszcza do zastosowań rolniczych. Zamiast gąsienicy wykonanej z połączonych płyt stalowych zastosowano wzmocniony pas gumowy z bieżnikami w kształcie jodełka. W porównaniu do gąsienic stalowych gąsienice gumowe są lżejsze, mniej hałasują i nie uszkadzają utwardzonych dróg. Jednak oni nakładać więcej nacisku na podłoże pod kołami, gdyż nie są w stanie wyrównać ciśnienie, a także mechanizm sztywny płyt torowych, zwłaszcza sprężynowy żywo utwory. Inną wadą jest to, że nie są one tak solidne jak stalowe gąsienice i nie można ich naprawiać w segmentach, więc po uszkodzeniu wyrzuca się je w całości. Dotychczasowe systemy pasopodobne, takie jak te używane w półgąsienicówkach podczas II wojny światowej, nie były tak wytrzymałe, a podczas działań wojennych łatwo ulegały uszkodzeniom. Pierwsza gumowa gąsienica została wynaleziona i skonstruowana przez Adolphe Kégresse i opatentowana w 1913 roku; gąsienice gumowe są często nazywane gąsienicami Kégresse .
Zalety
- Gąsienice znacznie rzadziej utkną w miękkim podłożu, błocie lub śniegu, ponieważ rozkładają ciężar pojazdu na większą powierzchnię styku, zmniejszając jego nacisk na podłoże : 70-tonowy czołg M1 Abrams ma średni nacisk na podłoże nieco ponad 15 psi (100 kPa ). Ponieważ ciśnienie powietrza w oponach jest w przybliżeniu równe średniemu naciskowi na podłoże, typowy samochód będzie miał średnie ciśnienie od 28 psi (190 kPa ) do 33 psi (230 kPa ).
- Pojazdy gąsienicowe mają lepszą mobilność w trudnym terenie niż te z kołami: wygładzają nierówności, ślizgają się po małych przeszkodach i są zdolne do pokonywania rowów lub przerw w terenie: Jazda szybkim pojazdem przypomina jazdę łodzią po ciężkim pęcznieje.
- Większa powierzchnia styku w połączeniu z knagami lub ostrogami na nakładkach gąsienic zapewnia znacznie lepszą przyczepność, co skutkuje znacznie lepszą zdolnością do pchania lub ciągnięcia dużych ładunków tam, gdzie pojazdy kołowe mogłyby się zakopać. Spycharki , które są najczęściej gąsienicowe, użyj tego atrybutu, aby ratować inne pojazdy (takie jak ładowarki kołowe ), które utknęły lub zatopiły się w ziemi.
- Gąsienice mogą również zapewnić większą zwrotność, ponieważ pojazdy gąsienicowe mogą skręcać w miejscu bez ruchu do przodu lub do tyłu, jadąc gąsienicami w przeciwnych kierunkach.
- Gąsienice nie mogą być przebite ani rozerwane i są bardziej odporne w walce wojskowej . W przypadku zerwania gąsienicy, często można ją naprawić natychmiast za pomocą specjalnych narzędzi i części zamiennych, bez konieczności posiadania specjalnych urządzeń, które mogą być kluczowe w sytuacjach bojowych.
Niedogodności
Wadami gąsienic są niższa prędkość maksymalna, znacznie większa złożoność mechaniczna, krótsza żywotność i uszkodzenia, które ich wersje w całości ze stali powodują na powierzchni, po której przejeżdżają: często powodują uszkodzenia mniej twardego terenu, takiego jak trawniki, drogi żwirowe i pola uprawne, ponieważ ostre krawędzie toru łatwo niszczą darń. W związku z tym przepisy dotyczące pojazdów i lokalne rozporządzenia często wymagają gumowanych gąsienic lub nakładek na gąsienice. Istnieje kompromis między gąsienicami wykonanymi w całości ze stali i w całości z gumy: mocowanie gumowych podkładek do poszczególnych ogniw gąsienic zapewnia, że pojazdy z gąsienicami mogą poruszać się płynniej, szybciej i cicho po utwardzonych nawierzchniach. Chociaż klocki te nieznacznie zmniejszają przyczepność pojazdu w terenie, teoretycznie zapobiegają uszkodzeniom nawierzchni.
Dodatkowo utrata pojedynczego segmentu w torze unieruchamia cały pojazd, co może być wadą w sytuacjach, w których ważna jest wysoka niezawodność. Gąsienice mogą również zjeżdżać z kół prowadzących, napinaczy lub zębatek, co może powodować ich zacinanie się lub całkowite zejście z systemu prowadzącego (jest to nazywane torem „rzucanym”). Zakleszczone gąsienice mogą stać się tak ciasne, że przed naprawą, która wymaga użycia materiałów wybuchowych lub specjalnych narzędzi, konieczne może być jej zerwanie. Pojazdy wielokołowe, na przykład pojazdy wojskowe 8 x 8 , mogą często kontynuować jazdę nawet po utracie jednego lub więcej niesekwencyjnych kół, w zależności od wzoru koła podstawowego i układu napędowego.
Długotrwałe użytkowanie powoduje ogromne obciążenie przekładni napędowej i mechaniki gąsienic, które muszą być regularnie remontowane lub wymieniane. Często zdarza się, że pojazdy gąsienicowe, takie jak buldożery lub czołgi, są przewożone na duże odległości przez kołowy transporter, taki jak transporter czołgów lub pociąg , chociaż postęp technologiczny sprawił, że ta praktyka jest mniej powszechna wśród gąsienicowych pojazdów wojskowych niż kiedyś.
Galeria zdjęć
- Pojazdy gąsienicowe
Działający model oryginalnego ciągnika gąsienicowego Hornsby & Sons
Komatsu CD-110R
Niemiecki wojskowy półgąsienicowy transporter SdKfz 251 z czasów II wojny światowej , z nakładającymi się, przeplatanymi kołami i „poślizgiem”
Czołg eksperymentalny czterogąsienicowy ( Obyekt 279 )
Radziecki czołg T-55 : „luźny tor” i tylne koło napędowe
Zbiornik US M60 Patton Tylne koło napędowe i rolki powrotne podtrzymujące gąsienicę są wyraźnie widoczne
Tor czołgu Leclerc
Eksperymentalne gąsienicowe podwozie na B-36 Peacemaker
Obecni producenci
Pionierskich producentów zastąpiły głównie duże firmy produkujące ciągniki, takie jak AGCO , Liebherr Group , John Deere , Yanmar , New Holland , Kubota , Case , Caterpillar Inc. , CLAAS . Ponadto istnieje kilka firm ciągników gąsienicowych specjalizujących się w rynkach niszowych. Przykładami są Otter Mfg. Co. i Struck Corporation., z wieloma zestawami do konwersji pojazdów kołowych dostępnymi od amerykańskiej firmy Mattracks z Minnesoty od połowy lat dziewięćdziesiątych.
Rosyjskie pojazdy terenowe są budowane przez takie firmy jak ZZGT i Vityaz.
W naturze
- Navicula okrzemki są znane ze swojej zdolności do pełzania się na siebie, a na twardych powierzchniach, takich jak szkiełek mikroskopowych. Uważa się, że wokół zewnętrznej powłoki łódki znajduje się pas protoplazmy, który może płynąć i w ten sposób działać jako tor czołgu.
Zobacz też
Bibliografia
Zewnętrzne linki
- Skala modelu ciągnika łańcuchowego Hornsby na targach Harrogate Model Engineering Show w 2005 r.
- Dedykacja dla jedynego komercyjnie sprzedawanego gąsienicowego gąsienicy Hornsby
- Witryna internetowa aplikacji Hornsby Steam Chain Tractor