Гусеницы – изобретение, которое должно было случиться

Как известно, право первенства на изобретение гусеничного хода оспаривают разные страны. В России считается, что первым изобретателем гусеницы был крестьянин Фёдор Блинов. В США принято считать, что это некие Бэст и Хольт, основавшие компанию Caterpillar и собравшие первый гусеничный бульдозер. Во Франции конструктор Дюбоше в 1818 году закрепил за собой право создания экипажей «с подвижными рельсовыми путями», поэтому французы считают его первооткрывателем гусеничного принципа движения. В 1826 году англичанин Джордж Кейли запатентовал «бесконечную гусеницу» и опубликовал об этом статью в журнале. В 1837 году ещё один русский изобретатель, Д. Загряжский, запатентовал вагон с бесконечными рельсами. Но, всё же, большинство специалистов считают, что реально гусеница появилась в 1901 году, когда американец Элвин Орландо Ломбард построил первую «серийную» машину на гусеничном ходу, которую производили до 1917 года.

Гусеницы – изобретение, которое должно было случиться 

Так или иначе, но гусеничные движители прочно вошли в нашу жизнь. Их применяют в машинах небольшой мощности массой 1-2 т и в очень массивных машинах. Благодаря гусеничному ходу эта техника развивает большие тяговые усилия, при этом сохраняет достаточно высокую маневренность и оказывает сравнительно небольшое давление на грунт.

Однако столь удачная конструкция имеет целый ряд существенных недостатков. Во-первых, невысокий эксплуатационный ресурс. Скажем, отечественные серийные гусеницы на Т-170 не выхаживают более 1,5-2,0 тыс. м/ч. Один из факторов, значительно сокращающих «жизнь» гусеницы, – разрушающее воздействие коррозии.

Во-вторых, металлоёмкость является серьёзным недостатком гусениц. Масса металлической гусеницы с составными звеньями может составлять 25% и более от массы всей машины. Гусеницы с литыми звеньями более лёгкие, их масса не превышает 10-15% от массы машины, но и «ходят» они примерно в два раза меньше, чем гусеницы с составными звеньями. Кроме чисто экономического отрицательного значения этого фактора, материалоёмкость проявляется в высокой цене сравнительно несложного изделия. За счёт увеличенной массы повышается расход топлива. Многотонные гусеничные машины негативно воздействуют на почвенные покровы при работах на открытом грунте. По асфальтированным дорогам, по понятным причинам, движение на металлических гусеницах вообще запрещено.

Гусеницы – изобретение, которое должно было случиться 

С момента изобретения первой гусеницы инженерная мысль постоянно искала пути усовершенствования конструкции. Модернизация гусеничных систем происходила, во-первых, по пути поисков новых материалов и новых технологий, которые бы обеспечивали гусенице высокую износостойкость, но в то же время максимально снизили бы её массу. Например, работая в этом направлении, недавно конструкторы Четра – КиЗЧ представили облегчённые гусеницы на трактор Т-170. Результат был достигнут за счёт использования специального сплава, а также внесения ряда конструктивных изменений в прежнюю конструкцию. Конечно, облегчённая гусеница не рассчитана на тяжёлые режимы эксплуатации, производитель рекомендует использовать их при черновом профилировании, на работах по озеленению либо в коммунальной сфере, на расчистке мусорных свалок.

В результате поисков решений, которые снизили бы вредное воздействие гусениц на почву, появились гусеницы, оборудованные резиновыми накладками или обрезиненными башмаками. Такие гусеницы проигрывают в сцеплении с грунтом, на них довольно сложно перемещаться на обледенелых участках, но они щадяще воздействуют на дорожное покрытие. В этом году на параде Победы в Екатеринбурге гусеницы нескольких танков были укомплектованы специальными резиновыми накладками. Дорожное полотно там, где двигались эти машины, совершенно не пострадало, чего нельзя сказать про те участки, где прошли немодернизированные танки. А дочернее предприятие ЧТЗ, ООО «РТИ», в прошлом году выполнило заказ Омского КБТМ по обрезиниванию траков отечественных танков. Завод РТИ разработал новую марку резины, сконструировал пресс-формы. В результате прочность покрытия «бесшумных» гусениц была повышена на 25% по сравнению с прежними технологиями, существовавшими на нашем рынке.

Гусеницы – изобретение, которое должно было случиться 

Ещё один вектор усовершенствования – модернизация шарнирного соединения, узла, подверженного в гусеничной конструкции максимальному износу. В этом направлении всё большее распространение получают конструкции шарниров со смазываемыми втулками, в которых между пальцем и втулкой имеется слой консистентной смазки. Уплотнения, «запирающие» шарнир, предназначены обеспечивать сохранность смазки в узле в течение всего срока эксплуатации гусеницы. Использование такого шарнира повышает срок службы гусеницы в 1,5-2 раза, а также значительно уменьшает издаваемый при передвижении шум.

Ещё больше увеличивает эксплуатационный ресурс применение шарнира, внутри которого находится жидкая смазка. Специальные уплотнения из армированного полиуретана и резины обеспечивают герметичность конструкции в течение всего ресурсного срока цепи. Несмотря на то, что гусеницы с новыми типами шарниров дороже гусениц с «сухими» шарнирами, увеличение срока службы вполне покрывает финансовые затраты на усложнение конструкции.

Но около 30-35 лет назад стали появляться гусеницы, в которых основным элементом являлась резина. Сначала технология их производства заключалась в изготовлении резиновой ленты с протянутыми внутри стальными тросами-кордами. Кусок ленты скреплялся в кольцо нужного размера с помощью специального сложного соединения.

Сегодня гусеницу сразу отливают в виде замкнутой полосы определённого размера под конкретную модель конкретного производителя. Тросы-корды внутри гусеницы соединены очень прочно, поэтому такие гусеницы, несмотря на более высокую стоимость по сравнению с разъёмными, значительно прочнее и долговечнее.

Резинометаллические гусеницы решили многие проблемы стальных гусениц. Проблемы «лишней» массы и коррозионного фактора сразу отпали. Резиновые гусеницы в форме кольцевой бесконечной резиновой ленты, усиленные основой из металлического, полимерного или тканевого корда, либо же имеющие завулканизированные внутри ленты тонкие стальные тросы, не имеют шарниров. Таким образом, и «шарнирная» проблема уже не проблема. На лёгких резиновых гусеницах машина становится манёвреннее, а нагрузка на катки механизма передвижения значительно снижается по сравнению с работой на стальных гусеницах. Однозначно можно отметить, что на резиновых гусеницах более эффективно работать на увлажнённых мелкоабразивных почвах, которые интенсивно изнашивают шарнирные соединения стальных гусениц.

Решающее значение на качественные свойства резиновых гусениц оказывает состав резины. Чем выше содержание натурального каучука в резиновой смеси, тем гусеница прочнее и эластичнее. В дешёвых гусеницах используются в основном синтетические материалы, иногда даже материалы вторичной переработки, что прямо отражается на сроке службы изделий.

Некоторые эксплуатационники считают, что гусеницы из резины не нуждаются в техническом обслуживании, но это далеко не так. Резиновые гусеницы значительно легче повреждаются, чем кажется. Достаточно, скажем, поездить по мелким глыбам скальных пород. И ещё, до сих пор не решена проблема ухудшения свойств резины с течением времени. В частности, именно по этой причине необходимо контролировать, чтобы хранились резиновые гусеницы в сухих проветриваемых складах, где на них не попадали бы прямые солнечные лучи. Нормальный режим работы для резинометаллических гусениц от –25 до +55 °С.

Чтобы резиновые гусеницы служили долго, надо избегать движения на них по обрезкам металла, торчащим пням и другим подобным препятствиям. Не желателен контакт резиновых лент и с моторными маслами, топливом и другими химически активными веществами. Если же при эксплуатации пришлось наехать на лужу масла, то налипшее масло необходимо оперативно смыть или стереть с гусеницы. Вообще, производители рекомендуют ежедневную мойку, особенно после работ в грязи или в снегу. Дело в том, что если полости катков и колёс забиваются грязью, льдом или асфальтом, то при движении этот элемент ходовой части будет, как напильник, стирать соприкасающиеся с этим местом выступы на гусеницах.

Срок годности резиновых гусениц, как впрочем и стальных, напрямую зависит от тщательности контроля натяжения гусеницы. При слабом натяжении гусеница может соскочить, а подобные «происшествия» серьёзно укорачивают ресурс её эксплуатации, в равной степени как и эксплуатация с излишне сильным натяжением. Обычно считается, что зазор между траковым катком и контактной поверхностью резиновой гусеницы в центральной её части должен быть в пределах 15-25 мм для небольших машин, а в машинах тяжёлого класса – до 50 мм.

Производители металлических гусениц

Одним из наиболее крупных отечественных производителей металлических гусениц является ООО «Четра – Комплектующие и запасные части». Предприятие производит почти весь размерный ряд гусениц для промышленных тракторов с шагом от 125 до 280 мм. Гусеницы производятся со всеми тремя типами шарниров. За счёт использования современных технологий, в частности, увеличена объёмная твёрдость пальца до уровня 285-331 HB, прочностные параметры втулок доведены до показателей импортных аналогов, нижний предел твёрдости звена повышен с 302 до 321 HB. Существуют и другие изменения. И сегодня эксплуатационный ресурс гусениц Четра составляет не менее 3-4 тыс. м/ч. Предприятие выпускает гусеницы к бульдозерам Caterpillar, JCB, Liebherr, Komatsu, Dressta, Hitachi, Kato, и продукция Четра-КиЗЧ пользуется спросом.

Ещё одно предприятие, ОАО «ЧАЗ», входящее в объединение тракторных заводов ОАО «Агромашхолдинг», известно как производитель качественных гусениц на технику таких брендов, как Caterpillar и Komatsu.

Компания ЧТЗ-Уралтрак также производит небольшие объёмы гусениц. Собственное производство обеспечивает программу выпуска предприятия и сервисные потребности в запчастях к выпускаемым тракторам Т-130, Т-170 и Б-170.

Из импортных марок наиболее распространены у нас такие бренды, как ITR, Titan-ITM, Vtrack, Berco, Gett, Roter. Импортные гусеницы, как правило, стоят дороже отечественных. Но, хотя бренд ITR из Италии получил известность на российском рынке, в основном, благодаря обширной номенклатуре предлагаемых запчастей, к сожалению, ITR, так же как и другие итальянские производители – Titan-ITM, Berco – давно не имеет полного цикла производства на родине. По сути, они реализуют гусеницы, произведённые в Китае. Надо признать, что часто недостаточность контроля со стороны итальянского заказчика не гарантирует высокого качества реализуемой им продукции.

На российском рынке традиционно присутствуют корейские производители. Известна неплохим качеством своих гусениц компания Gett. Не так давно свою продукцию представила компания Hyundai Steel (HS). В ассортименте – ходовые на гусеничную технику почти всех японских, корейских, китайских, европейских и американских брендов. Стойкие к ударным нагрузкам, гусеничные цепи HS оборудованы уплотнениями между звеном цепи и втулкой. Это надёжно защищает их от попадания внутрь земли и песка, сохраняет смазку в соединении.

На значительную долю российского рынка гусениц претендуют китай-ские производители. Такие компании, как Xiamen Globe Truth (GT) Industries Co., Ltd и Quanzhou Minhui Machinery Industry And Trading Co., Ltd, производят комплектующие ходовой Komatsu, Hitachi, Hyundai, Shantui, Caterpillar, Atlet и даже ЧТЗ. Их гусеницы сто́ят значительно ниже продукции «раскрученных» брендов, но практически не уступают им по качеству.

Производители резиновых гусениц

Минский тракторный завод около 7 лет производит гусеничные трактора. Металлические гусеницы делаются тут же, на Минском тракторном. Гусеничный трактор Беларусь 1502-1 предназначен для работы на слабых и влажных грунтах. А вот для строительных нужд, для разработки грунтов I-II категорий, при сооружении гидротехнических объектов используется Беларусь-1502.

Но недавно, кроме стальных, завод освоил производство резинометаллических гусениц. Трактора с современными резиновыми гусеницами могут проехать по любой грязи и болоту, отлично справляются с полевыми работами – культивацией, дискованием, выравниванием почвы и т. д. Более того, трактора с резиноармированными гусеницами эффективно работают при использовании трактора в качестве бульдозера, для чего в передней части трактора устанавливается отвал. Но данный пример производства резиновых гусениц чуть ли не единственный в отечественной практике.

Американская корпорация Camoplast Solideal имеет мощный инженерный центр, поэтому, наряду с серийно выпускаемой продукцией, компания может разработать и произвести в короткие сроки гусеницы на любую технику, даже на ту, которая ещё только конструируется.

Сегодня многочисленные производ-ственные площадки предприятия выпускают резиновые шины для мини-погрузчиков, мини-экскаваторов, фронтальных погрузчиков и бульдозеров. Производятся гусеницы разнообразных конструкций, в широком диапазоне цен. На стандартные гусеницы Camoplast предоставляет гарантию 12 месяцев. На гусеницы улучшенного качества, категории Camoplast SD, – уже 18 месяцев. А на самые качественные гусеницы, категории Camoplast HXD, в которых использованы наиболее дорогостоящие передовые материалы, компания даёт гарантию 30 месяцев.

Ещё одна американская компания, Summit Supply llc, имеющая «послужной список» в области производства резиновых гусениц с самого их появления, т. е. более 30 лет, производит около 2,5 тыс. моделей резиновых гусениц. Соединение металлических и резиновых компонентов в одно цельное изделие всегда являлось слабым местом гусениц. Инженеры Summit Supply решили эту задачу, и в результате только у 5% гусениц могут возникнуть отдельные проблемы, что является очень низким показателем для отрасли. Продукция Summit Supply отличается ещё и разнообразием форм протекторов. Каждый протектор разрабатывается специально, исходя из той задачи, которую должна выполнить техника с этими гусеницами, будь то озеленение, снос зданий, вывозка леса или снега.

В производстве резиновых гусениц преуспевают корейские производители. Сегодня их продукция используется в большинстве стран мира. Одна из известных компаний по производству резиновых гусениц – Dongil Rubber Belt (DRB). Кроме большого ассортимента типоразмеров выпускаемых гусениц, продукция DRB имеет ряд особенностей. Выполненная по специальной технологии кромка гусениц DRB – элемент, с которого чаще всего начинает происходить разрушение гусеницы – увеличивает срок службы продукта DRB, по утверждению производителя, в 1,5 раза по сравнению с аналогами конкурентов.

Кроме того, специально разработанный состав резины почти в 2 раза снижает вероятность появления трещин, надрезов, сколов, чем это происходит с гусеницами конкурентов. К созданию применяемой «формулы» резины компания шла долгие годы, используя и динамическое моделирование, и полевые испытания.

Ещё одной особенностью гусениц DRB является наличие мощного металлического сердечника в конструкции. Это позволяет уменьшить почти на 70% частоту схода гусеницы, по сравнению с гусеницами других производителей. Ну, а зигзагообразная конфигурация выступов на наружной поверхности гусеничной ленты создаёт равномерное распределение массы машины на почву.

Ещё одна корейская компания – Rubbertrax, Inc – также производит серьёзный ассортимент резиновых гусениц, охватывающий модельный ряд мини-техники таких производителей, как Bobcat, New Holland, Case, Kubota и т. д. В подтверждение высокого качества своей продукции компания предоставляет гарантию на 12-18 месяцев на различные типы гусениц. Rubbertrax постоянно работает над обновлением модельного ряда и модернизацией уже разработанных гусениц. По утверждению специалистов компании, в комплектации гусениц используется кованый металлический сердечник, тогда как конкуренты применяют литые детали. За счёт этого гусеницы Rubbertrax имеют более прочную основу. Также, уже в этом году, выпущены новые модели гусениц для моделей John Deer KT322 и CT322, улучшен рисунок протектора на гусеницах для мини-погрузчика Bobcat MT 55 и т. д.

Крупнейшая немецкая компания McLaren потратила много лет на разработку оптимальных резиновых смесей, максимально прочных конструкций и наиболее лёгких материалов. В результате сегодня компания является одним из мировых лидеров в области производства резиновых гусениц для погрузчиков и мини-экскаваторов.

Производство резиноармированных гусениц, как мы видим, остаётся неохваченным отечественной индустрией, да и производство российскими производителями стальных гусениц не выглядит сегодня достаточно оптимистично. Займёт ли отечественная гусеница достойное место на рынке собственной страны? Это может произойти лишь совместными усилиями бизнеса и правительства. Пока, к сожалению, таких шагов мы не видим.

Николай Днепров 

Комментарии пользователей

Извините, но у Вас не достаточно прав для добавления комментария.

Авторизация