Гусеничные механизмы передвижения широко используются в строительной технике, тракторах и другой полевой технике. Тяжелые условия движения требуют, чтобы механизм перемещения обладал достаточной прочностью и жесткостью, а также хорошими ходовыми и рулевыми характеристиками. Гусеницы контактируют с землей, а ведущие колеса — нет. Когда двигатель приводит во вращение ведущие колеса, ведущие колеса под действием крутящего момента редуктора непрерывно перекатывают гусеницы сзади через зацепление зубьев на ведущих колесах и гусеничной цепи. Гусеница, соприкасающаяся с землей, оказывает на землю обратную силу, в то время как земля, соответственно, оказывает на гусеницы силу реакции вперед. Эта сила реакции является движущей силой, которая продвигает машину вперед. Когда движущей силы достаточно для преодоления сопротивления движению, опорные катки катятся вперед по поверхности гусеницы, перемещая машину вперед. Передние и задние гусеницы всего гусеничного ходового механизма могут управляться независимо, что позволяет уменьшить радиус поворота.
Гусеничное ходовое устройство состоит из «четырех колес и одной гусеницы» (ведущего колеса, опорного ролика, направляющего ролика, буксировочного ролика и гусеницы), натяжного устройства и буферной пружины, образующих механизм передвижения.
Гусеницы представляют собой гибкие цепи, приводимые в движение ведущей звездочкой и окружающие ведущую звездочку, дорожную звездочку, натяжную звездочку и звездочку несущей гусеницы. Гусеницы состоят из гусеничных пластин и пальцев гусеницы. Пальцы гусеницы соединяют пластины гусеницы, образуя гусеничную цепь. Гусеницы имеют отверстия на обоих концах для взаимодействия с ведущей звездочкой и натяжные зубья посередине для регулировки гусеницы и предотвращения ее соскальзывания при повороте или наклоне танка. Сторона, соприкасающаяся с землей, имеет ребра жесткости (рисунки) для улучшения жесткости и сцепления гусеницы.
Гусеницы работают в тяжелых условиях и должны обладать достаточной прочностью и жесткостью, хорошей износостойкостью, легким весом для снижения металлоемкости и динамических нагрузок при эксплуатации. Они также должны иметь хорошее сцепление с дорогой, чтобы обеспечить достаточную тягу и при этом свести к минимуму сопротивление во время движения и рулевого управления.
Ведущие колеса
У гусеничной техники ведущие колеса преимущественно расположены сзади. Такая компоновка имеет преимущества, заключающиеся в сокращении длины приводной секции гусеницы, уменьшении потерь на трение на пальцах гусеницы из-за движущей силы, продлении срока службы гусеницы и предотвращении прогиба гусеницы, что позволяет избежать риска проскальзывания гусеницы при повороте и повысить эффективность ходовой части. Высота центра ведущих колес должна помочь снизить центр тяжести (или высоту транспортного средства) и увеличить длину контакта с гусеницей, улучшая тягу; поэтому высота ведущего колеса должна быть как можно меньшей.
Поездные опорные катки
Функция опорных катков гусеницы — поддерживать гусеницу, предотвращая чрезмерное провисание гусеницы, уменьшая вибрацию гусеницы при движении, предотвращая боковое проскальзывание. Опорные катки аналогичны опорным каткам, но несут меньшую нагрузку и имеют лучшие условия работы, поэтому их размеры меньше.
Натяжное устройство
Основная функция натяжного устройства – натяжение гусеницы и предотвращение пробуксовки гусеницы.
Буферная пружина натяжного устройства должна иметь определенную предварительную нагрузку для создания силы предварительного-натяжения гусеницы. Его функция состоит в том, чтобы предотвратить легкое ослабление пальцев гусеницы из-за небольшой внешней силы во время движения вперед, обеспечивая тем самым правильное зацепление между пальцами гусеницы и зубьями ведущего колеса. Во время движения назад он создает достаточное тяговое усилие, чтобы гарантировать нормальное зацепление пальцев гусеницы с зубьями ведущего колеса.
Пружина растяжения за счет эффекта отдачи устройства давит на направляющее колесо справа, поддерживая определенное натяжение во время работы и тем самым направляя направляющее колесо натяжения гусеницы.
Основная функция буферной пружины – совместно с натяжным устройством обеспечивать упругое натяжение гусеницы. Поскольку натяжное устройство обеспечивает натяжение за счет толкания направляющего колеса пружиной, достаточно пружин сжатия или растяжения.
Положение направляющего колеса зависит от расположения ведущего колеса, обычно спереди. Направляющее колесо обеспечивает правильное вращение гусеницы, предотвращая отклонение и-смещение гусеницы. Высота центра направляющего колеса над землей должна способствовать снижению центра тяжести.
Опорный каток — это один из четырех колес и одного гусеничного компонента шасси гусеничной строительной техники. Его основная функция – выдерживать вес экскаваторов и бульдозеров, позволяя гусеницам передвигаться по каткам. Количество и расположение опорных катков должно способствовать равномерному распределению давления на грунт. Сельскохозяйственные шагающие механизмы часто работают в горных или холмистых районах, где дороги в основном грунтовые. Гусеничные системы требуют низкого среднего давления на грунт, а давление на опорные катки должно распределяться равномерно.
Шагающий механизм в основном состоит из корпуса гусеничного шасси, который служит платформой для вышеперечисленных узлов, облегчая крепление и установку направляющих колес, опорных катков и т.п.
