Звено гусеницы трактора ВТ-150 (сборочный чертеж)

1.3.7.5 Гусеничная цепь транспортного средства

Сущность изобретения: гусеничная, цепь транспортного средства содержит соединенные между собой шарнирно звенья 1 (рис. 1.12) и прикреплённые к ним накладки 2. Эластичные армированные накладки 2 выполнены с грунтозацепами, расположенными под шарнирами смежных звеньев с возможностью плотного прилегания друг к другу по плоскости, проходящей перпендикулярно беговой дорожке звена. Накладка 2 выполнена по длине, равной или несколько больше шага звена гусеницы.

Рисунок 1.12 Гусеничная цепь транспортного средства
Известны гусеничные цепи, состоящие из литых многопроушинных или штампованных составных звеньев с открытыми или закрытыми шарнирами, с металлическими грунтозацепами на плите звена или съемном башмаке. Одним из недостатков таких гусеничных цепей является невозможность использования гусеничных транспортных средств для движения по дорогам с твердым покрытием.
При применении известных конструкций съемных накладок без почвозацепов необходимо возить их на тракторе, устанавливать для движения по дорогам с твердым покрытием и снимать по прибытии на поле. В связи с этим такие накладки не получили широкого распространения.
Известны также гусеничные цепи, содержащие соединенные между собой шарнирной связью звенья и прикрепленные к ним эластичные армированные накладки, .выполненные с почвозацепами. Преимущественно такие накладки выполняются гладкими и предназначены большей частью для скоростных транспортных средств.
Одним из недостатков таких гусеничных цепей является повышенное буксование их на тяговых гусеничных машинах при выполнении сельскохозяйственных (тяговых) работ. Повышенное буксование приводит к местному уплотнению почвы, нарушению ее структуры, ветровой эрозии и снижению плодородия почвы.
Снижение уплотняющего воздействия на почву путем ограничения обратного угла складывания гусеничной цепи достигается тем, что в гусеничной цепи транспортного средства, содержащей соединенные между собой шарнирной связью звенья и прикрепленные к ним эластичные армированные накладки, выполненные с почвозацепами, каждый грунтозацеп расположен под шарниром смежных звеньев и образован из двух частей, каждая из которых расположена по концам смежных звеньев с возможностью плотного прилегания друг к другу торцов указанных частей смежных звеньев по плоскости, проходящей перпендикулярно беговой дорожке звена, при этом размер накладки по длине не менее шага звена гусеницы. 
Предлагаемая гусеничная цепь состоит из литых или штампованных звеньев, соединенных между собой шарнирно, и 'съемных или несъемных накладок.
Звенья гусеницы имеют цевку (или гребень) для зацепления с ведущим колесом, проушины для шарнирного соединения звеньев, беговые дорожки и реборды для опорных катков, а также опорные площадки звена гусеницы. Для литых звеньев может быть выполнена система оребрения плиты звена для повышения изгибной прочности детали. В предлагаемой конструкции гусеничной цепи транспортного средства звено выполнено без почвозацепов Съемная накладка выполнена из эластомера, преимущественно из резины, армированной металлическим каркасом и имеющей на концах в продольном направлении почвозацепы из основного материала накладки, без армирования. Почвозацепы накладок расположены под шарнирами, соединяющими звенья между, собой, и выполнены так, что каждый почвозацеп образуется из двух частей, выполненных одна на данной, другая на соседней накладках. Элементы почвозацепов каждой накладки при горизонтальном расположении гусеничной цепи соприкасаются с соответствующими элементами почвозацепов соседней накладки по плоскости, проходящей перпендикулярно беговой дорожке звена, и образуют составной почвозацеп гусеничной цепи в целом. Таким образом, накладка, выполненная по длине равной шагу звена или несколько больше, при установке в горизонтально расположенную гусеничную. цепь создает определенный подпор на соседнюю накладку, который определяет усилие сопротивления обратному складыванию гусеницы и обеспечивает перераспределение нагрузки от опорного катка на соседние звенья. Этим уменьшается коэффициент неравномерности распределения нагрузки по длине опорной поверхности гусеницы без интервала выбора зазора между упорами звеньев и выравниваются эпюры максимальных давлений на почву.
Введенная внутрь накладки из эластомера коробчатая металлическая арматура для обеспечения надежного соединения со звеном гусеницы создает жесткое основание накладки плотное его прилегание к опорной площадке звена, имеющей преимущественно сложную поверхность. При этом арматура накладки не входит в элемент почвозацепа чем обеспечивается его упругость. Располагаясь горизонтально при соприкосновении гусеничной цепи с почвой, элементы почвозацепов, действуя друг на друга, деформируются и уменьшают объем пространства, между элементами почвозацепов одной накладки, в которое набивается грязь. При выходе звена гусеницы на наклонную ветвь гусеничного обвода или ведущее и направляющее колеса подпор исчезает, объем между элементами почвозацепов увеличивается, что способствует самоочищению гусеницы от грязи.
Преимуществом предлагаемых ограничителей обратного угла складывания, выполненных из эластичного материала, является то, что при незначительных положительных углах поворота звеньев происходит касание друг друга упоров ограничителей соседних звеньев. При этом упоры расположены на расстоянии, большем, чем шаг звена. При нулевом угле поворота происходит взаимная деформация упоров, что создает, усилие сопротивления повороту звеньев с отрицательным углом. Гусеничная цепь под опорными катками по своим свойствам приближается к свойствам единой (бесшарнирной) плиты и в передаче давления опорного катка участвуют и соседние звенья. Максимальное давление, соответственно, резко снижается. В то же время, при переезде единичного препятствия возможно образование отрицательного угла складывания за счет значительной деформации упоров без нарушения их функциональных свойств.

1.3.7.6 Звено гусеничной цепи с ограничителем обратного прогиба
Звенья гусеничной цепи, соединенные одни с другими с помощью пальцев, имеют гладкую опорную поверхность. Грунтозацепы выполнены эвольвентного профиля заодно со звеньями и расположены в их передней части. Звено содержит упор, выполненный за одно целое с грунтозацепами и расположенный в зоне передней проушины.
Изобретение может найти широкое применение при их работе в условиях повышенной влажности почвы (работа гусеничных тракторов на рисовых полях и т.п.).
Тягово-сцепные показатели гусеничных машин во многом зависят от конструктивных параметров звеньев гусеничных цепей. Для реализации значительных тяговых усилий применяют звенья с хорошо развитыми почвозацепами.
Однако при работе в условиях повышенной влажности почва налипает на опорную поверхность звеньев, значительно ухудшая их сцепные качества.
Известна конструкция движителя гусеничной машины, звенья которого имеют принудительную очистку от налипающей почвы. Звенья гусеничной цепи выполнены заодно с почвозацепом, который имеет переднее расположение на звене, и шарнирно на соединительных пальцах установлены пластины, которые при взаимодействии с зубом ведущего колеса поворачиваются на определенный угол, производя при этом удаление налипшей почвы с опорной поверхности почвозацепа. Налипшая на пластины почва отделяется от них либо за счет вибрации, которая возникает при движении звеньев по ведущему колесу, а если этого недостаточно, то налипшую почву удаляют скребки, установленные на удлиненной верхней оси механизма навески и переводимые в рабочее и нерабочее положения с помощью гидросистемы трактора.
Недостатками звеньев такого движителя являются: повышенный вес в сравнении с обычной распространенной конструкцией звена и усложнение конструкции звена, что ведет к дополнительным затратам на его изготовление.
Известна конструкция гусеничного движителя, применяющаяся на бульдозерах. Звено гусеницы такого движителя составное и включает в себя непосредственно звено цепи, к которому с помощью болтов крепится элемент, имеющий в сечении профиль сегмента корытообразной формы. При движении по грунту, имеющему высокую влажность и низкую твердость, происходит внедрение в почву опорных элементов. Причем глубина внедрения, а следовательно, и сцепные свойства зависят от несущей способности грунта. При выходе из зацепления с почвой и движении по ведущему колесу расстояние между вершинами соседних опорных элементов увеличивается, что способствует отпадению налипшей почвы от опорных элементов.
Недостатками такой конструкции звеньев гусеничных цепей являются сложность конструкции и значительное сопротивление самопередвижению.
Известна конструкция звена гусеничной цепи, содержащего опорную плиту с проушинами и грунтозацеп, причем боковая поверхность грунтозацепа описана дугами окружностей из центров, расположенных на осях, проходящих через оси проушин перпендикулярно к опорной плите.
Грунтозацеп изготовлен вместе с траком гусеницы и расположен посредине трака между проушинами. В горизонтальном сечении по основанию грунтозацеп имеет форму прямоугольника. При движении транспортного средства трак приподнимается к ведущему колесу, поворачиваясь относительно одной из проушин. При этом боковая поверхность грунтозацепа выходит из грунта, не сдвигая его.
Недостатками такой конструкции звеньев гусеничных цепей являются неравномерность распределения нормального давления движителя на почву по длине ходового аппарата из-за наличия обратного угла прогиба гусеничной цепи, а также среднее расположение почвозацепа, которое приводит к гораздо большему нарушению структуры почвы и, следовательно, снижению сопротивления сдвига почвы, что ведет к ухудшению сцепных свойств движителя в сравнении с передним расположением почвозацепов.
В звене гусеничной машины для работы на почвах повышенной влажности, содержащем плиту с гладкой опорной поверхностью, проушины, соединительные элементы и выполненный за одно целое с плитой грунтозацеп с дугообразными выпуклыми боковыми поверхностями, поперечная ось которого параллельна оси проушины, дугообразная выпуклая боковая поверхность грунтозацепа выполнена по эвольвенте, при этом грунтозацеп расположен в зоне передних проушин. С целью равномерного распределения давления на почву в звене выполнен упор.
На рисунке 1.13 показано предлагаемое звено. Звено гусеничной цепи представляет собой стальную отливку сложной конфигурации, включающую гладкую опорную поверхность 1 и выполненный за одно целое с плитой грунтозацеп 2 с дугообразными выпуклыми боковыми поверхностями, поперечная ось которого параллельна оси проушины 3. Проушины 3 служат для

Рисунок 1.13 Звено гусеничной цепи
соединения звеньев между собой. Звено имеет беговые дорожки 4 и направляющие реборды 5 для опорных катков 6. Дугообразная выпуклая боковая поверхность грунтозацепа 2 выполнена по эвольвенте, при этом грунтозацеп расположен в зоне передних проушин.

Рисунок 1.14 Звено гусеничной цепи
Упор выполнен за одно целое с грунтозацепом, который позволяет при соединенных звеньях обеспечить отсутствие обратного прогиба гусеничной цепи. т.е. гусеничная цепь изгибается только в сторону внутреннего гусеничного обвода.
Звенья работают следующим образом. При движении гусеничной машины почвозацеп 2 с передним расположением на звене, входя в зацепление с почвой, благодаря своему эвольвентному профилю оказывает наименьшее разрушающее действие на почву, так как переднее расположение почвозацепа 2 на звене исключает проворачивание почвозацепа 2 в почве при его внедрении. При выходе из зацепления почвозацепа эвольвентного профиля 2 с почвой отсутствует скалывание почвы, уменьшая при этом налипание (напрессовку) почвы в зоне почвозацепа 2. Кроме того, отсутствие обратного прогиба гусеничной цепи позволяет обеспечить более равномерное распределение давления на почву.
Гладкая опорная поверхность и эвольвентный профиль почвозацепа 2 дают возможность использовать копировальный метод принудительной очистки опорной поверхности гусеничной цепи.
Использование предлагаемой конструкции звеньев гусеничной цепи в сравнении с известной при сохранении таких же тягово-сцепных свойств повышает надежность и долговечность конструкции, а переднее расположение почвозацела эвольвентного профиля на звене уменьшает разрушающее действие на почву, кроме того, при соединенных звеньях отсутствует обратный прогиб гусеничной цепи, что позволяет обеспечить более равномерное распределение давления на почву.
Эвольвентный профиль почвозацепа позволяет применить копировальный метод принудительной очистки опорной поверхности гусеничной цепи от налипшей почвы, что повышают эффективность механизированных работ на почвах повышенной влажности.

1.3.8 Тенденции развития конструкций движителей гусеничных тракторов

Развитие конструкций гусеничных тракторов направлено на снижение уплотняющего воздействия движителя на почву, повышение их тягово-сцепных качеств, обеспечение требуемой долговечности узлов и механизмов и улучшение условий труда тракториста.
В связи с этим намечается тенденция более широкого применения РАГ не только на сельскохозяйственных, но и на промышленных тракторах. При этом большое внимание уделяется совершенствованию способов передачи движения РАГ от ведущего колеса.
Вместе с тем продолжается совершенствование и металлических гусениц, главным образом в решении проблемы надежного шарнира трака составного типа, материала и формы его уплотнения, конструкции соединительного трака, а также создания надежных упругих накладок для составных и цельнолитых траков с РМШ.
С целью повышения долговечности металлических гусениц предполагается более широкое применение жидкостного смазывания шарниров.
Более широкое применение получат резиновые упругие элементы как в движителе, так и в подвеске.
Предполагается применение ведущих и направляющих колес с внутренней амортизацией (установкой между ступицей колеса и ободом резинового упругого элемента), обеспечивающей их внутреннее подрессоривание.
Продолжатся работы по совершенствованию ходовой системы тракторов с треугольной формой гусеничного обвода. Эти работы главным образом направлены на обеспечение более равномерного распределения давления гусениц на грунт с целью снижения уплотняющего воздействия и повышения их тягово-сцепных качеств.
Большое внимание будет уделяться типизации и унификации деталей и узлов ходовой системы трактора.