Цевочная гусеница

Цевочная гусеница — это тип гусеничного движителя, в котором опорные элементы (катки) взаимодействуют не с гладкой поверхностью траков, а с цевками — специальными поперечными выступами или роликами, расположенными на внутренней стороне гусеничной ленты. Данная конструкция обеспечивает более равномерное распределение нагрузки, снижает износ и повышает проходимость транспортного средства по слабым грунтам, а также уменьшает шум и вибрации при движении по твёрдым покрытиям.

История

Первые попытки создания цевочного зацепления в гусеничных движителях относятся к началу XX века. В 1910-х годах инженеры, работавшие над повышением проходимости тракторов и военной техники, столкнулись с проблемой быстрого износа шарниров гусениц и опорных катков. Традиционные гусеницы с гладкими траками требовали частой замены из-за абразивного воздействия песка и гравия.

В 1930-х годах в СССР были проведены первые систематические исследования цевочных гусениц. В 1937 году инженером Н. А. Астровым была предложена конструкция, в которой цевки выполнялись в виде стальных цилиндрических роликов, закреплённых на внутренней стороне гусеничной ленты. Эта разработка легла в основу гусеничных движителей лёгких танков и бронетранспортёров.

Широкое распространение цевочные гусеницы получили после Второй мировой войны. В 1950-х годах они стали применяться на тяжёлых гусеничных тракторах и бульдозерах, где требовалась высокая надёжность при работе на каменистых и мёрзлых грунтах. В 1970-х годах, с развитием резино-металлических шарниров, цевочные гусеницы начали использоваться на быстроходных гусеничных машинах, таких как боевые машины пехоты (БМП) и бронетранспортёры (БТР).

Устройство и принцип работы

Цевочная гусеница состоит из следующих основных элементов:

• Гусеничная лента — замкнутая цепь, состоящая из траков (звеньев), соединённых шарнирами. Внутренняя сторона ленты оснащена поперечными цевками.
• Цевки — цилиндрические или конические выступы, расположенные на внутренней стороне траков. Могут быть выполнены как единое целое с траком или как отдельные сменные элементы.
• Опорные катки — колёса, обрезиненные или металлические, которые катятся по цевкам. В отличие от обычных гусениц, катки не контактируют с грунтом, а взаимодействуют только с цевками.
• Направляющие колёса — передние и задние колёса, задающие направление движения гусеничной ленты и обеспечивающие её натяжение.
• Поддерживающие ролики — небольшие колёса, предотвращающие провисание верхней ветви гусеницы.

Принцип работы заключается в том, что ведущее колесо (звёздочка) передаёт крутящий момент на гусеничную ленту через цевки. Опорные катки, перекатываясь по цевкам, передают вес машины на гусеницу, которая, в свою очередь, распределяет нагрузку на грунт. За счёт того, что катки контактируют с цевками, а не с траками, износ трущихся поверхностей снижается, а ход становится более плавным.

Классификация

Цевочные гусеницы классифицируются по нескольким признакам:

По типу цевок

• С цилиндрическими цевками — наиболее распространённый тип. Цевки имеют форму цилиндра, что обеспечивает равномерный контакт с катками.
• С коническими цевками — используются на машинах с высокой проходимостью. Коническая форма позволяет уменьшить боковое смещение гусеницы.
• С роликовыми цевками — цевки выполнены в виде вращающихся роликов, что дополнительно снижает трение.

По материалу гусеничной ленты

• Металлические — классические гусеницы из стали или чугуна. Обладают высокой прочностью, но создают значительный шум и вибрации.
• Резино-металлические — траки с резиновыми вставками, снижающими шум и вибрации. Широко применяются на военной технике и строительных машинах.
• Резиновые — цельнолитые гусеницы из резины с армированием. Используются на лёгких машинах, таких как снегоходы и мини-тракторы.

По типу зацепления

• С открытым зацеплением — цевки расположены на внутренней стороне траков, и катки контактируют с ними напрямую.
• С закрытым зацеплением — цевки скрыты внутри гусеничной ленты, что защищает их от грязи и камней.

Преимущества и недостатки

Преимущества

• Снижение износа — за счёт того, что катки контактируют с цевками, а не с траками, износ трущихся поверхностей уменьшается в 1,5–2 раза.
• Повышение проходимости — равномерное распределение нагрузки по длине гусеницы позволяет машине двигаться по слабым грунтам (песок, болото, снег) без значительного погружения.
• Снижение шума и вибраций — особенно у резино-металлических и резиновых гусениц. Это делает их пригодными для использования в городской среде и на охраняемых территориях.
• Увеличение ресурса ходовой части — срок службы опорных катков и направляющих колёс возрастает на 30–50 % по сравнению с традиционными гусеницами.
• Возможность движения по твёрдым покрытиям — цевочные гусеницы с резиновыми вставками не разрушают асфальтобетонное покрытие, что позволяет использовать их на дорогах общего пользования.

Недостатки

• Сложность конструкции — цевочные гусеницы требуют более точного изготовления и сборки, что увеличивает стоимость.
• Чувствительность к загрязнениям — при попадании грязи или камней между цевками и катками может произойти заклинивание или ускоренный износ.
• Большая масса — металлические цевочные гусеницы тяжелее традиционных ленточных, что увеличивает общую массу машины.
• Сложность ремонта — замена цевок или траков требует специального инструмента и навыков.

Применение

Цевочные гусеницы нашли широкое применение в различных отраслях:

Военная техника

• Танки — например, Т-72, Т-80, Т-90 (Россия) оснащены цевочными гусеницами с резино-металлическими шарнирами.
• Боевые машины пехоты (БМП) — БМП-1, БМП-2, БМП-3 (Россия) используют цевочные гусеницы для обеспечения высокой проходимости на пересечённой местности.
• Бронетранспортёры (БТР) — БТР-80, БТР-82 (Россия) имеют цевочные гусеницы, позволяющие двигаться по шоссе со скоростью до 80 км/ч.

Строительная и дорожная техника

• Бульдозеры — тяжёлые бульдозеры (например, ЧТЗ Т-170, ЧТЗ Т-130) оснащаются цевочными гусеницами для работы на каменистых и мёрзлых грунтах.
• Экскаваторы — гусеничные экскаваторы (например, ЭО-5126) используют цевочные гусеницы для повышения устойчивости при копании.
• Тракторы — сельскохозяйственные и промышленные тракторы (например, «Кировец» К-700) могут оснащаться цевочными гусеницами для работы на полях с высоким увлажнением.

Специальная техника

• Снегоходы — лёгкие цевочные гусеницы из резины применяются на снегоходах (например, «Буран», «Тайга»).
• Болотоходы — машины для передвижения по болотистой местности (например, «Трэкол») оснащаются широкими цевочными гусеницами с низким давлением на грунт.
• Военные инженерные машины — мостоукладчики, минные тралы, бульдозеры на базе танков.

Интересные факты

• Первая в мире цевочная гусеница была запатентована в 1912 году британским инженером Джоном Уолтером Кристи, который впоследствии стал известен как создатель подвески Кристи.
• В СССР цевочные гусеницы активно применялись на лёгких танках Т-60 и Т-70, выпускавшихся в 1941–1943 годах.
• Современные цевочные гусеницы для тяжёлой техники могут выдерживать нагрузки до 50 тонн на ось.
• Резино-металлические цевочные гусеницы используются на некоторых моделях танков НАТО (например, Leopard 2, M1 Abrams), что позволяет им двигаться по шоссе без повреждения дорожного покрытия.

Источники

• Антонов А. С. «Гусеничные движители. Конструкция и расчёт». — М.: Машиностроение, 1985.
• Баранов И. В. «Танки и боевые машины пехоты. Устройство и эксплуатация». — М.: Воениздат, 1990.
• ГОСТ 30777-2001 «Гусеницы цевочные. Типы, основные параметры и размеры».
• Каталог продукции ОАО «ЧТЗ-Уралтрак» (Челябинский тракторный завод).
• Техническая документация ПАО «Курганмашзавод» (БМП-3, БТР-80).