|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ОСОБИСТИЙ ТРАНСПОРТ: НАЗЕМНИЙ, ВОДНИЙ, ПОВІТРЯНИЙ
Шнек замість гусениць. Особистий транспорт
Довідник / Особистий транспорт: наземний, водний, повітряний З кожним роком все інтенсивніше йде освоєння важкодоступних районів країни, що зберігають у своїх надрах незліченні багатства, такі необхідні народному господарству. Розшукуючи ці схованки природи, працюють численні геологорозвідувальні партії. Вони долають сотні і тисячі кілометрів непрохідної тундри, форсують болота і топки, що не замерзають і в суворі зими річки, глибокі сніги. У цьому їм допомагають різні транспортні машини - гусеничні всюдиходи-амфібії, автомобілі високої прохідності, гелікоптери та літаки. Проте в особливо складних умовах наявна техніка часто виявляється безсилою. Доводиться використовувати в'ючних тварин, оленячі упряжки, а часом пробиратися пішки, одягнувши мисливські лижі або снігоступи. Тому зрозумілі спроби розробити такий рушій, який би забезпечував високу прохідність як машинам, а й простішим, малим транспортним засобам, щонайменше необхідним роботи у віддалених освоюваних районах. І подібний рушій існує: шнековий, або гвинтовий. Він, звичайно, має свої недоліки, але й має багато переваг. Головне з них - забезпечення всюдихідності за таких умов бездоріжжя, де всі інші транспортні засоби прохідності не забезпечують.
Шнековий рушій має свою досить довгу історію. Його поява відносять до 1900 року, коли російському винахіднику Ф. Дергинту було видано патент на сани, які рухаються шнеком. Після цього у Франції та Швеції з'являються шнекові рушії, пристосовані до автомобілів і призначені для забезпечення їм можливості пересування снігом.
Ці машини мали гвинтовий двигун, встановлений між задніми колесами автомобіля. Шнек приводився у обертання від двигуна через спеціальну передачу. Спочатку на автомобілі ставився один такий рушій, а пізніше два паралельні. Що ж являв собою сам шнек! Зовні він нагадував гвинт у м'ясорубці: це певного діаметра стрижень, на який навите високе спіральне ребро. Шнеки встановлювалися на шарнірній підвісці, водій машини, за допомогою системи важелів міг опускати та піднімати їх, тобто регулювати висоту по відношенню до колес автомобіля. Що це давало? При русі по глибокому, пухкому снігу, наприклад, достатньо було опустити шнек, щоб він занурювався в щільніший шар, забезпечуючи краще зчеплення. Пізніше шнек почали ставити на пружинній підвісці - і та сама операція виконувалася автоматично, скасовувалась складна важільна система управління рушієм. Але в перших всюдиходах шнек все ж таки працював недостатньо надійно, а самі машини мали занадто вузькі колеса, які під вагою автомобіля глибоко занурювалися в сніг і створювали великий опір руху. Та й конструкція шнека була також недосконала. Невеликий діаметр стрижень і високе вузьке ребро його гвинтової нарізки не ущільнювали сніг, а на твердому насті автомобіль міг переміщатися і без такого рушія. Наступний етап розвитку шнекового транспорту – збільшення діаметра гвинтового рушія, різке зменшення висоти спірального ребра та заміна коліс на лижі. Ці удосконалення різко підвищили ефективність роботи шнека. Тепер він перетворився на циліндр великого діаметру, який при переміщенні добре ущільнював сніг, а гвинтове ребро, хоч і було меншої висоти, працювало значно краще. Випробування показали, що зчеплення такого шнека з грунтом зростає зі збільшенням навантаження, що припадає на нього. Це спостереження призвело до наступного етапу розвитку всюдиходів даного типу, який можна назвати сучасним, оскільки він захоплює і сьогоднішній день. Конструктори відмовилися від пристосування шнекового рушія до автомобіля, а почали будувати спеціальні машини, в яких вся маса розподіляється між двома гвинтовими рушіями та передніми керованими лижами.
Майже одночасно з'явився ще один різновид шнекових машин. У них вже не було ні коліс, ні лиж, а рушії являли собою циліндри великого діаметра з три-, чотиризахідною навивкою робочого ребра. Управління здійснювалося як на гусеничних машинах: гальмуванням одного із шнеків. Така конструкція вважається найперспективнішою, оскільки дає можливість використовувати подібні машини не лише взимку, а й в умовах повного бездоріжжя. Тут варто згадати про випробування зимової технік", які були організовані в Підмосков'ї наприкінці двадцятих років. Перевірялися можливості різних снігохідних машин, автомобілів, тракторів та пристосувань до них, що підвищують прохідність снігом. У випробуваннях брала участь техніка, створена інститутом НАМІ, окремими конструкторами. Були й зарубіжні машини, серед них шнекоход "мотобоб" та трактор "фордзон" на черв'ячних барабанах. Проведене порівняння дозволило виявити низку переваг машин із шнековими рушіями: відносна простота, плавність ходу, гарне тягове зусилля. Але тоді ж розкрилися і мінуси, які в основному полягали в невеликій швидкості, поганій маневреності, недостатній надійності конструкції. Немаловажним фактором стала і обмеженість місць доцільного використання шнекоходів у порівнянні з гусеничними машинами та автомобілями підвищеної прохідності. Все це спричинило послаблення уваги транспортних організацій до шнекового рушія. Відродження інтересу до машин з "гвинтовими" рушіями як у нашій країні, і там, посідає 60-ті роки. Воно пов'язане з пошуком всюдихідних конструкцій, що застосовуються не тільки в зимових, але і в інших особливо важких дорожніх умовах. p align="justify"> Різні експериментальні шнекоходні машини, призначені спеціально для роботи на сильно заболоченій місцевості, були створені в США, Англії, Японії. У нашій країні велику дослідницьку роботу, зокрема і з теорії шнекових рушіїв, проробила лабораторія снігохідних машин Горьківського політехнічного інституту імені О. А. Жданова. Під керівництвом кандидата технічних наук, доцента С.В. движків для снігоходів і виявили ряд незаперечних переваг цих рушіїв: більш високий ККД, підвищена довговічність та надійність, вищі тягово-зчіпні якості, менша вага та простота конструкції.
Випробування легкої шнекоходної машини ДПІ-16Р із двигуном "Іж-Планета" потужністю 12 л. с. показали, що машина стійко рухається снігом глибиною від 200 до 800 мм, вільно долає заструги висотою до 400 мм. Шнекохід має гвинтові барабани з діаметром Циліндра 300 мм та кроком гвинтової лінії зачепів 840 мм, що відповідає куту підйому гвинтової лінії зачепу 42°. Довжина барабана, включаючи передній та задній конусні ділянки, - 1650 мм, при числі витків 3 та висоті зачепів 50 мм. Зачепи виконані у формі трапеції з основою 35 мм та кутом при вершині 20°. При випробуваннях були проведені порівняння з напівгусеничним ДПІ-15, що мали аналогічні вагові та потужнісні характеристики: обидві машини показали однакові результати за параметрами, що замірялися. У висновках з випробувань зазначено, що використання гвинтових барабанів з кутом підйому спіральної лінії зачепів 42° можливе для снігохідної машини, проте бажано зменшення кута, що дозволить збільшити запас тяги го зчеплення. Зазначалося також, що бічні переміщення під час руху – найбільш істотний недолік гвинтохідної машини. Необхідні пристрої, що стабілізують прямолінійний рух, особливо на нерівності шляху. Про бічні зсуви гвинтових барабанів відомо давно. Ще інженер А. А. Крживицький писав про це в книзі "Механічні засоби пересування снігом", що вийшла 1926 року. І вже тоді рекомендував обмежувати шнеки порізами, що врізаються з боків у сніг, стабілізують рух і сприймають бічні зусилля, що виникають на гвинтовому ребрі барабанів. Створені лабораторією машини ДПІ-0,5, випущені невеликою партією, були використані взимку на Камчатці для об'їзду ліній електропередачі, де замінили потужні гусеничні машини ГАЗ-71, що застосовувалися до цього. Лижно-гвинтовий снігохід ДПІ-0,5 складається з кузова, двигуна, силової передачі (трансмісії), ходової частини, рульового управління та систем живлення двигуна та електрообладнання. Кузов - суцільнометалевий, зварний, відкритий, розрахований перевезення 2-3 людина. Він є основним несучим елементом конструкції снігоходу. Передній капот, під яким розміщено двигун, зроблений відкидним для забезпечення зручності обслуговування двигуна в експлуатації.
Мотоциклетний двигун "Іж-Планета" має примусове охолодження. При частоті обертання колінчастого валу 3200-3500 об/хв він розвиває потужність 15,5 л. с. Силова передача включає ланцюгові передачі на зчеплення і коробку передач, виконані в блоці з двигуном, від коробки передач - на редуктор, а також бортові - з головного валу на конічні редуктори приводу рушіїв. На головний вал посаджений гальмівний диск. Ходова частина складається з двох керованих лиж з амортизацією листовими ресорами та двох гвинтових барабанів рушія з їх підвісками. Барабани клепані, негерметичні, із зачепами із нержавіючої сталі, число заходів навивки - 4. Крок зачепів 1100 з кутом по барабану 40°. Двигуни ззаду підресорені, що дозволяє їм мати краще зчеплення з ґрунтом для подолання нерівностей колії. Рульове управління у шнекохода - зі звичайним кермовим колесом та механізмом рейкового типу; з'єднання з поворотними важелями пиж - тягами. Слід зупинитись і на розроблених у Горьківському політехнічному інституті імені А. А. Жданова машинах особливого призначення. У 1968 році вийшли на випробування спеціальні всюдиходи на шнекових рушіях типу ДПН-63 та ДПІ-72, створені під керівництвом професора А. Ф. Ніколаєва. Ці машини, маючи високу енергоозброєність, забезпечені герметичними гвинтовими барабанами великого діаметру, які забезпечують можливість вільного пересування не тільки снігом або засніженим льодом зі швидкістю до 20 км/год, але навіть по воді та непрохідним болотам. На них змонтовані льодово-фрезерні установки для обгортання льоду навколо суден, що зимують, у північних портах, для охорони від руйнування льодом гідротехнічних споруд. При товщині льоду 1,5 м швидкість такої фрезерної проходки досягає 560 м/год. Великий інтерес має і машина ДПІ-92, сконструйована спеціально для механізації обробки мулоподібних опадів на майданчиках очисних споруд великих міст. Такі відстійники мають площу до кількох сотень гектарів і мають за сучасних очисних потужностей поглинати у великих містах до 16000 м3 мулоподібних опадів на добу. Будучи зневодненими, ці маси можуть бути використані в промисловості та сільському господарстві. Але практика показала, що цикл зневоднення затягується на кілька років, в основному через заростання поверхні майданчика бур'янами, які перешкоджають інтенсивному випаровуванню вологи. Машина ГПК-82 показала хорошу прохідність по муловим відстійникам за будь-якої вологості, а роторно-гвинтові рушники до того ж інтенсивно руйнують і занурюють у їхній рослинний покрив без застосування будь-яких додаткових навісних знарядь. Вони перемішують верхній шар на глибину 500-600 мм, що сприяє більш інтенсивному випаровуванню вологи. За потужності двигуна 115 л. с. та діаметрі герметичних роторно-гвинтових барабанів 800 мм машина забезпечує швидкість від 5 до 20 км/год, залежно від ступеня вологості мулу. Потужні машини на шнекових рушіях бики створено і на Московському автозаводі імені Лихачова. Шнекоход ШН-I забезпечений двигуном 180 л. с. та герметичними роторно-гвинтовими барабанами з Ø 800 мм, з робочим зачепом трапецієподібної форми висотою 120 мм та кутом нахилу 17°. Для підвищення жорсткості на внутрішню поверхню барабанів напилено шар поліуретану. Машина розрахована на пересування глибоким снігом, болотами. Незвичайною конструкцією шнекова болотохідна машина створена в Московському інституті народного господарства імені М. Н. Губкіна. Її два шнеки, обертаючись у протилежних напрямках, дозволяють рухатися вперед і назад; коли вони рухаються в одну сторону, машина може переміщатися боком, причому навіть по асфальту. Цей болотохід призначений для транспортування бурового обладнання по ґрунтах, що важко проходять - наприклад, вантажної платформи на повітряній подушці. Із зарубіжних машин особливий інтерес представляє японська модель шнекохода "дороти". У неї не два, а чотири шнеки, послідовно розміщені по два з кожного боку. Причому будь-який шнек може обертатися обидві сторони. Завдяки цьому машина має виняткову маневреність. Не обійшли увагою роторно-гвинтовий рушій та аматори технічної творчості. У 1965 році інженер П. Г. Гаврилов з Теміртау запропонував переобладнати стандартний автомобіль "Перемога", встановивши на ньому два шнеки та передні лижі, що управляють. Шнеки монтувалися на спеціальних кронштейнах без елементів амортизації і приводилися у обертання карданними валами, що йдуть від закріпленого на двигуні редуктора з кутовими шестернями. Тому ж автору належить проект лижно-гвинтової машини, в якій шнекові барабани мали пневмогідравлічні амортизатори, що покращувало зчеплення рушія з ґрунтом на нерівностях колії. У 1973 році інженер П. В. Олійников із селища Заріченський Мурманської області побудував шнеконарти КРАБ-1. Потрібно віддати належне наполегливості любителя технічної творчості: знадобилося три роки, щоб зробити машину не лише працездатною, а й надійною: вона експлуатується протягом усього зимового періоду без поломок.
Шнеконарти КРАБ-1 складаються з лижі-корпусу, одного шнека, моторної установки та однієї передньої керованої лижі, яка під час руху ущільнює сніг перед шнеком. Корпус має П-подібну форму: бічні площини, з підрізами, ковзають по снігу, а у вирізі розміщується шнек. Підрізи нейтралізують бічні сили, що виникають на працюючому шнеку, забезпечуючи стійкий прямолінійний рух машини. А самі площини-лижі обмежують простір, де працює шнек, що значно підвищує його ефективність. Двигун закріплюється на рамі, яка передньою частиною шарнірно кропиться до силових вузлів П-подібного вирізу. Її задня частина не пов'язана з корпусом-лижею і виходить за задній обріз. На ній за допомогою спеціального кронштейна встановлено двигун Іж-56 із примусовим повітряним охолодженням, а також редуктор (реверс). Останній із/оговлений із заднього мосту інвалідної мотоколяски. Від редуктора на привод шнека йде ланцюгова передача. Така схема під час руху дозволяє рамі шнека разом із двигуном переміщатися у вертикальній площині, забезпечуючи поліпшення зчеплення рушія з дорогою на нерівностях. Цьому сприяє оптимальне навантаження шнека, що несе на собі вага двигуна і редуктора. Двигун, як і у всіх подібних машин, є циліндричним барабаном Ø 320 мм і довжиною 1500 мм з трьома спіралями зачепів, зрушених відносно один одного на 120°. Крок зачепів 450 мм - це означає, що за один оборот шнек просувається вперед на 0,45 м. Тризахідна спіраль збільшує зчеплення зі снігом, тому що на відстані 1,5 м беруть участь довжини шнека в зачепленні. одночасно 9 ребер. Для виготовлення зачепів конструктор використовував диски, що відпрацювали свій термін, від муфти зчеплення трактора. Передня керована лижа забезпечена м'якою підвіскою з ресори, двох амортизаторів від мопеда "Рига" та обмежувачів: гумових подушок, що запобігають жорстким ударам і що запобігають ресору від поломок. Навіть такий короткий огляд шнекоходних машин показує, що розвиток цього специфічного виду транспортної техніки продовжується, як тривають пошуки нових конструктивних рішень. Автор: І.Миколаїв
▪ Автомобільний обігрівач без полум'яного горіння
Машина для проріджування квітів у садах
02.05.2024 Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону
02.05.2024 Пастка для комах
01.05.2024
▪ Wi-Fi Mesh-система Xiaomi Mesh Router Suits ▪ Акваріумні рибки для космонавтів ▪ Літак можна зробити практично безшумним ▪ Рекорд передачі великих даних ▪ Ідентифікація людини за кровоносними судинами
▪ Розділ сайту Електроживлення. Добірка статей ▪ стаття Публілій (Публій) Сир. Знамениті афоризми ▪ стаття Хто і коли продав Ейфелеву вежу на металобрухт? Детальна відповідь ▪ стаття Котовник котячий. Легенди, вирощування, способи застосування ▪ стаття Електроживлення. Блоки живлення. Довідник ▪ стаття Квітковий дощ. Секрет фокусу
Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт
www.diagram.com.ua |
Рекомендуємо цікаві статті розділу 
Дивіться інші статті розділу 
Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:
All languages of this page