Как называется ходовая часть танка
Ходовая часть танков. Подвеска
Василий Чобиток © 2001-2005
(Техника и Вооружение №7 за 2005 год / Броне-сайт, июль 2006)
 |
В последнее время все больше появляется литературы, в которой довольно глубоко освещаются различные военно-исторические, тактические и технические аспекты использования вооружения и военной техники. Несмотря на это, такому интересному вопросу как близкое рассмотрение ходовой части танков и других военных гусеничных машин в популярной литературе практически не уделяется внимание. А жаль, ведь если подойти непредвзято, то именно ходовая часть и корпус, с которым она связана, в первую очередь определяют лицо танка.
В настоящей работе хотелось бы достаточно глубоко, но в доступной форме отразить вопросы применения различных вариантов ходовой части на танках и других боевых машинах. Особое внимание уделим подвеске и гусеничному движителю, их классификации, устройству и влиянию на характеристики боевых машин.
Понятия и определения
В первую очередь обозначим общие понятия и дадим определения.
Средний танк Т-44 с гусеничным движителем 
БТР-80 с колесным движителем 
САУ на базе полугусеничного БТР М2 с колесно-гусеничным движителем 
Боевые аэросани
На современных танках применяются гусеничные движители, они по сравнению с другими имеют высокие показатели проходимости и быстроходности по пересеченной местности, надежны в эксплуатации, меньше уязвимы на поле боя, удобны в обслуживании и замене отдельных узлов.
|
Системой подрессоривания или подвеской танка называется совокупность деталей, узлов и механизмов, связывающих корпус машины с осями опорных катков. Система подрессоривания состоит из узлов подвески. Узлом подвески называется совокупность деталей, узлов и механизмов, связывающих ось одного катка с корпусом или нескольких взаимосвязанных катков, соединенных с корпусом через единый упругий элемент. Каждый узел подвески в общем случае включает упругий элемент (рессору), амортизатор (демпфер) и балансир. В старых источниках балансир индивидуальной подвески иногда именуется кривошипом.
|
Так как в настоящей работе основной задачей ставится рассказать про ходовую часть в основном танков, то в дальнейшем под ходовой частью будем подразумевать ходовую часть с гусеничным движителем, если иное особо не оговорено.
Как называется ходовая часть танка
Подвеска служит для смягчения ударов и толчков, получаемых танком при движении по местности.
Подвеска танка (рис. 94 и 95) независимая, торсионная, она состоит из двенадцати балансиров 2 и двенадцати торсионных валов 3.
Амортизация ударов и толчков, получаемых танком, происходит, в основном, благодаря скручиванию торсионных валов и частично за счет деформации резиновых амортизаторов опорных катков.
I. БАЛАНСИР
Балансир (рис. 94 и 95) крепится верхней головкой на шлицах оси балансира 6 нижней; головкой балансир напрессовывается в горячем состоянии на ось 5 катка и заваривается на ней.
Ось балансира 6 вращается в двух бронзовых втулках, 4 и 11, установленных в кронштейнах 1 корпуса танка. От продольного смещения ось балансира удерживается буртом, упирающимся внутри корпуса танка в разрезное кольцо 9, а снаружи — в фланец 7, закрепленный на бортовом листе корпуса танка. Между буртом оси балансира и разрезным кольцом 9 установлен сальник 8. Внутренней шлицевой частью ось балансира укреплена на торсионном валу. С наружной стороны ось балансира закрыта крышкой 13, предохраняющей торсионный вал от продольного смещения.
Бронзовые втулки 4 и 11 оси балансира смазываются через отверстия, имеющиеся в кронштейнах корпуса танка.
2. ТОРСИОННЫЙ ВАЛ
Торсионный вал 3 изготовлен из высококачественной стали. На концах вала имеются шлицы трехгранного сечения. Один конец вала соединен шлицами с осью балансира, другой закреплен неподвижно в бортовом кронштейне 1 корпуса танка. Для монтажа и демонтажа в торцах вала имеются отверстия. Одно отверстие (с резьбой) служит для постановки съемника, другое —для выбирания вала из кронштейна.
Рис. 94. Подвеска (разрез и общий вид):
1 —кронштейн; 2 — балансир; 3 — торсионный вал; 4 — втулка; 5 — ось катка;
б — оси балансира; 7 — фланец; 8 — сальник: 9 — разрезное кольцо,
10 — упор балансира; 11 —втулка: 12 — регулировочные прокладки;
13 — крышка.
Для ограничения вертикального перемещения балансиров при движении танка по неровной местности на борту корпуса танка
Рис. 95. Детали, подвески:
1 — кронштейн; 2 — балансир, 3 —торсионный вал; 4 — втулка; 5 — ось катка 6 — ось балансира; 7 — фланец.
установлены упоры 10, которые четырьмя болтами крепятся к борту танка. Каждый упор (рис. 96) состоит из корпуса диска 2, резиновых колец 3, направляющих дисков 4 и болта 5. Диск 2
УХОД ЗА ХОДОВОЙ ЧАСТЬЮ
Ходовая часть танка подвергается наиболее быстрому износу, поэтому уход за ней должен быть особенно тщательным.
Уход состоит в следующем:
1. Регулярно перед каждым выходом танка проверять крепление ведущих колес, направляющих колес, нижних и верхних катков, балансиров. Проверять наличие пробок в смазочных отверстиях! Проверять целость торсионных валов, приподнимая нижние катки при помощи лома. Проверять правильное натяжение гусеницы и шплинтовку пальцев траков.
Рис. 97. Схема расположения точек смазки ходовой части танка:
1 — опорные катки; 2 — поддерживающие катки; 3 — направляющее колесо;
4 — ось кривошипа; 5 — натяжной механизм: 6 — ведущее колесо; 7 — фланец.
2. Регулярно при ежедневном осмотре (каждый раз после эксплоатации танка) проверять состояние траков, шплинтовку пальцев траков и натяжение гусениц, состояние амортизационной резины нижних катков, крепление крышек катков, балансиров, упоров, ведущих и направляющих колес.
Проверять наличие и затяжку пробок смазочных отверстий.
3. Регулярно, через 800-1000 км пробега танка, смазывать (рис. 97) нижние катки 1 (12 точек); через 1400-1500 км пробега смазывать верхние катки 2 (6 точек), направляющие колеса 3 (4 точки), натяжные механизмы 5 (4 точки), оси кривошипа направляющего колеса 4 (2 точки), ведущие колеса 6 (4 точки).
Все детали ходовой части смазывать солидолом «Л», «М» или «Т» при помощи шприца через смазочные отверстия, закрываемые пробками с резьбой. Резиновые бандажи верхних катков и амортизаторы нижних катков необходимо предохранять от попадания на них масла.
РАЗБОРКА И СБОРКА ХОДОВОЙ ЧАСТИ
1. ГУСЕНИЧНАЯ ЦЕПЬ
При замене одного или нескольких траков гусеничной цепи необходимо:
1. Продвинуть танк передним или задним ходом в такое положение, при котором сменяемый трак встал бы между ведущим колесом и нижним задним катком.
Страницы 147-188 «Танк КВ. Руководство службы» отсутствуют
Ходовая часть танков. Подвеска
Василий Чобиток © 2001-2005
(Техника и Вооружение №8 за 2005 год / Броне-сайт, июль 2006)
|
Высокая живучесть подвески
Высокая живучесть подвески обеспечивается прочностью, долговечностью и износоустойчивостью деталей подвески и их минимальной уязвимостью на поле боя, увеличением энергоемкости (удельной потенциальной энергии подвески).
Прочность и долговечность подвески достигаются:
Повышение износоустойчивости достигается:
Минимальная уязвимость на поле боя обеспечивается:
Наименьшей уязвимостью отличаются индивидуальные торсионные подвески.
Различают удельную потенциальную энергию без учета амортизаторов (только энергоемкость рессор) и с учетом амортизаторов, последнюю иногда называют «фактор поглощения удара».
Повышение энергоемкости достигается главным образом увеличением динамического хода катков и числа узлов подвески. Энергоемкость повышается при увеличении жесткости рессор, однако это приводит к нежелательному увеличению жесткости подвески и уменьшению Tφ. Как уже отмечалось, желательно иметь λ = 0.4-0.5 м и более.
Более высокие значения λ обеспечивает индивидуальная подвеска, позволяющая осуществить большие динамические ходы катков. В блокированных подвесках динамические ходы катков ограничены и зависят от числа сблокированных катков.
Так для независимой подвески танка М46 λ = 0.53 м, для блокированной подвески танка «Центурион» λ = 0.17 м. Например, в итальянском легком танке L6/40 высокой энергоемкости подвески добились за счет применения торсионных валов высокой жесткости (c = 569 кг/см), что позволило вообще отказаться от ограничителей хода катков, однако значение Tφ снизилось до 0.32 с.
Иногда для оценки живучести подвески используют коэффициент живучести, который определяется как частное от деления числа всех опорных катков на число катков сблокированных в одной тележке. Естественно, для индивидуальной подвески число сблокированных катков равно единице.
Этот коэффициент характеризует степень живучести машины в эксплуатации и бою. Чем больше опорных катков, тем выше вероятность движения машины после выхода из строя одного или нескольких катков.
Так, например, для танка Pz. VI Ausf. H «Тигр» с 16-ю индивидуально подрессоренными катками коэффициент живучести будет равен 16. Для танка Т-26, который тоже имеет 16 опорных катков сблокированных по четыре, коэффициент живучести составит 16/4= 4.
Хотя, к использованию коэффициента живучести следует подходить с осторожностью, так как он не учитывает некоторые особенности конструкции ходовой части, например, у того же «Тигра» при шахматном расположении катков большая вероятность того, что при боевом повреждении выведены из строя будут сразу два ближайших опорных катка.
Удобство эксплуатации
|
Выполнение этого требования с одной стороны достигается увеличением надежности в работе отдельных узлов и уплотнений, что уменьшает объем и периодичность обслуживания, применением централизованной смазки и подшипников, не требующих регулировки в эксплуатации. С другой стороны, простота и легкость монтажа и демонтажа достигается рациональной конструкцией, взаимным расположением, удобством доступа, простотой крепления, обеспечиваемыми на стадии проектирования.
Удобство эксплуатации можно оценить по времени, которое затрачивается на обслуживание и ремонт подвески. Подвески немецких «Тигров» Pz. VI Ausf. H и Pz. VI Ausf. B конструктивно сравнительно просты, но замена торсионов и других деталей крайне затруднена из-за шахматного расположения катков.
|
Конструкции некоторых систем подрессоривания и их оценка
Индивидуальная подвеска
До начала второй мировой войны индивидуальная подвеска была менее распространена, только 35% от 23 основных марок танков имели индивидуальное подрессоривание. Это было связано с тем, что преимущества независимой подвески проявляются в основном на быстроходных машинах и при наличии амортизаторов, производство которых во многих странах еще не было освоено. К концу второй мировой войны уже более половины основных марок танков имели индивидуальную подвеску.
Варианты независимой подвески: а) торсионная; б) с двумя торсионами; в) двухторсионная трубчато-стержневая; г) с винтовой цилиндрической пружиной; д) с листовой рессорой; е) с резиновой рессорой.
Рисунки автора
Патент Кристи на индивидуальную пружинную подвеску.
Так называемая «свечная» или «подвеска типа Кристи» была разработана американским инженером Дж. Кристи для быстроходных колесно-гусеничных танков собственной конструкции. Эта подвеска использовалась на танках БТ, прототипом для которых послужил танк Кристи М.1931, и Т-34, а также на зарубежных танках: английском «Кромвель», польском 10ТР.
|
Конструкция подвески Т-34 аналогична. Чтобы элементы пружинной рессоры не выступали за габариты корпуса по высоте, они наклонены вперед к носу танка. Передняя рессора, в отличие от БТ, установлена почти вертикально и для уменьшения габаритов состоит из пружин разного диаметра, соединенных параллельно (одна внутри другой). В первых узлах подвески, для обеспечения сравнимых с другими узлами жесткости рессоры и динамического хода катка, плечо рычага, взаимодействующего с рессорой, выполнено короче.
Подвеска танков БТ и Т-34 достаточно мягкая и надежная, она хорошо показала себя в эксплуатации. Недостатками ее являются повышенная склонность к колебаниям из-за отсутствия амортизаторов, несколько неудобное размещение шахт и сравнительно большой объем, занимаемый внутри корпуса.
|
|
На тяжелом английском танкеMkIV «Черчилль» (А22) была применена другая конструкция индивидуальной подвески с винтовыми пружинами. Ходовая часть «Черчилля» имеет 16 опорных катков малого диаметра (D = 254 мм) и шесть вспомогательных. Передние и задние вспомогательные катки натягивают гусеничную ленту и, кроме того, работают при преодолении танком препятствий.
|
|
В каждом узле подвески Mk IV параллельно установлено по две пружины разного диаметра, что позволило сократить длину свечи. Третья пружина является вспомогательной и работает как упругий упор на последних 19 мм хода катка вверх, а четвертая пружина удерживает третью в верхнем положении. Балансир качается вокруг своей оси на бронзовых подшипниках. Ход катка вниз ограничен резиновой подушкой, установленной на специальном сварном кронштейне. В ограничитель упирается рычаг, приваренный к балансиру.
Подвеска «Черчилля» малогабаритна, но уязвима вследствие наружного расположения рессор, хотя большое число катков повышает живучесть подвески. Мягкость подвески удовлетворительная, в то же время отсутствие амортизаторов и малый динамический ход катка снижают плавность хода машины (часты жесткие удары).
|
|
|
Подвеска «Меркав» всех модификаций расположена снаружи и не занимает внутренний объем танка. Повышенная уязвимость подвески частично компенсируется применением бортовых экранов. Особым достоинством подвески «Меркавы» является сравнительная простота ее обслуживания и высокая ремонтопригодность.
Независимая подвеска с листовой рессорой была использована на немецком легком танке Pz. II модификаций A, B, C.
|
Система подрессоривания Pz. II состоит из пяти одинаковых узлов подвески на борт. В узле подвески листовая четвертьэллиптическая рессора одним концом жестко закреплена в балансире, а другим концом упирается через ролик на корпус. Ось составного сварного балансира коробчатого сечения установлена в игольчатых подшипниках. Ход катка ограничен упором.
Независимая торсионная подвеска получила широкое распространение в современном танкостроении.
Торсион (вал, работающий на кручение) в качестве упругого элемента подвески начал применяться в автомобилестроении еще с 20-х годов (гоночные автомобили Томаса Перри 1920 и 1926 гг.), а в 30-х годах получили широкое распространение. К 1938-1939 гг. торсионы использовались в подвесках серийных машин таких известных фирм как БМВ, Ситроен, Пежо, Рено, Альфа-Ромео, Ланчиа и других.
|
Система подрессоривания танка Т-40 состояла из четырех узлов подвески на борт с обрезиненными катками (D = 515 мм). Стержневые торсионы длиной 1745 мм были выполнены из стали 60С2. Так как торсионные валы занимают практически всю ширину корпуса, то для обеспечения возможности их установки опорные катки бортов несоосны и катки правого борта сдвинуты вперед по отношению к каткам левого. Несоосное расположение опорных катков разных бортов характерно для большинства танков с торсионной подвеской, что практически не сказывается на ее работе. Отсутствие производства амортизаторов с требуемыми характеристиками не позволило их установить на Т-40. Проблема чрезмерных продольных колебаний была решена за счет применения на крайних узлах подвески (первых и четвертых) более жестких торсионов большего диаметра, что, конечно, не решило проблему полностью, но амплитуда продольно-угловых колебаний уменьшилась. Каждый узел подвески имел резиновый ограничитель хода.
|
|
Жесткая подвеска ИС (c = 610 кг/см) при полном ходе катка 220 мм обеспечивает достаточную удельную потенциальную энергию λ = 380 мми период колебаний Tφ = 0.78 с. Ось балансира опирается на чугунные втулки, что увеличивает силы трения в подвеске и частично компенсирует отсутствие амортизаторов. Узлы уплотнений конструктивно не отработаны и не обеспечивают надежного предохранения от вытекания смазки из подшипников и ее загрязнения.
|
|
Система подрессоривания танка Pz.III(модификаций Е и более поздних) конструктивно аналогична подвеске танка ИС. В отличие от последнего, на первых и шестых узлах подвески используются телескопические гидравлические амортизаторы одностороннего действия. Кроме того, подвеска Pz. III имеет следующие особенности: 1) неподвижный конец торсиона закреплен в специальном вкладыше, вставленном в кронштейн, это дает некоторую экономию высокосортной стали и облегчает замену вкладыша; 2) балансир разгружается от боковых усилий направляющим устройством; 3) внешней опорой оси балансира служит двухрядный игольчатый подшипник; 4) уплотнение подшипников опорных катков и балансира комбинированное. Опорные катки (D = 520 мм) с наружной амортизацией.
Мягкая подвеска (c = 230 кг/см) при полном ходе катка почти 250 мм и динамическом до 200 мм обеспечивается применением длинных торсионов диаметром 50 мм. Благодаря мягкой подвеске Pz. III обладал хорошей плавностью хода и сравнительно высокими динамическими свойствами. Качественное уплотнение осей балансира и опорного катка надежно защищало их подшипники.
Среди немецких танков второй мировой войны подвеску Pz. III можно считать наиболее удачной, она эффективна, проста в изготовлении и обслуживании, занимает сравнительно небольшой объем внутри корпуса и имеет малую массу и высокую живучесть. К счастью для нас немецкие конструкторы увлеклись ненадежными и трудоемкими в производстве подвесками с шахматным расположением катков и немецкие танкисты часто не имели возможности добраться до поля боя из-за трудноустранимых поломок ходовой части. Всю вторую половину Великой Отечественной войны на полях сражений господствовали советские танки.