3.3 Пневматична гусениця

Щоб ще зменшити тиск на ґрунт і зробити його більше рівномірним, було запропоновано об'єднати хороше поглинання вібрації пневматичним колесом з великою площею контакту в гусениці. Вийшла гумова пневматична гусениця.

Гумова пневматична гусениця складається з окремих пневмоелементів. Кожен пневматичний елемент являє собою гумово-кордну оболонку, наповнену повітрям і складається із силового пояса, армованого металлокордом, і пневматичного балона з розвитою опорною поверхнею із грунтозацепами. Підкачування повітря в елемент у процесі експлуатації й контроль тиску повітря здійснюються через стандартний вентиль, установлюваний у кожен елемент. Величина внутрішнього тиску повітря по припустимих величинах вертикальних прогинів перебуває для різних машин у діапазоні 1,5-2,2 кгс/см².

Гумово-пневматична гусенична стрічка була випробувана в декількох варіантах на гусеничних снігоболотоходах і сільськогосподарських тракторах.

Дослідження показали, що пневматична гусениця в порівнянні з металевої має рядом істотних переваг [15]:

- Значно більше рівномірна епюра тиску рушія на полотно шляху.

- Менше ушкодження й ущільнення ґрунту.

- Тягове зусилля машини на пневмогусеницях збільшується в 1,4-1,8 рази.

- Опір руху машини на пневмогусеницях при русі по слабким ґрунтам зменшується в 1,2-1,5 рази.

- Застосування пневмогусениці дозволяє машині пересуватися по дорогах з удосконаленим покриттям без його ушкодження.

Рисунок 10 – Пневматична гусениця

У період з 1976 по 1978 роки в галузевій науково-дослідній лабораторії всюдихідних машин були розроблені й досліджені пневмогусеничні рушії для тракторів Т-54С и Т-150ПГ (Рис. 11) [16].

Трактор Т–150ПГ	Трактор Т-54С-ПГ

Рисунок 11 – Трактори Т-150-ПГ і Т-54С-ПГ на пневматичних гусеницях

Порівняльні випробування показали, що:

- максимальні напруги в ґрунті під котками трактора Т-54С-ПГ на 30-40% менше, ніж у трактора Т-70С (аналог) на всіх режимах руху;

- загальне ущільнення ґрунту слідами Т-54С-ПГ і Т-150-ПГ менше, ніж слідами Т-70С и Т-150 відповідно на 23,9 й 28,3%.

Застосування пневматичних гусениць на транспортних засобах приводить до значного зниження ущільнюючого й руйнуючого впливу рушія на ґрунт [13, с. 103].

Це підтвердив в 1980 році відділ ходових систем Вессоюзного інституту механізації результатами випробувань в Армавірській дослідній станції [15].

Проведені випробування показали, що епюри тисків уздовж опорної поверхні пневматичної гусениці так само, як й у рушії з металевою гусеницею, є нерівномірними, але величина тиску й нерівномірність набагато нижче (Рис. 12).

а - у пневматичній гусениці; б - у металевій гусениці транспортера

Рисунок 12 - Розподіл тисків

Аналогічні результати були отримані на порівняльних випробуваннях трактора ДТ-75Б с металевою гусеницею й трактора "Руслан" із пневматичною гусеницею (Рис. 13).

Гусеничний трактор ДТ-75Б	Пневмогусеничный трактор «Руслан»

Рисунок 13 - Епюри нормальних контактних тисків (а) і опади торф'яного покладу (б) під гусеницями трактора ДТ-75Б и пневматичними гусеницями трактора "Руслан" [13, с. 102].

Проведені дослідження показали, що пневматичний рушій найбільше повно відповідає вимогам, пропонованим до рушіїв сільськогосподарських машин з погляду зниження ущільнюючого впливу на ґрунт при збільшенні тяглово-зчіпних характеристик і зниження металоємності рушія й машини в цілому [13, с. 104].

Однак й у пневматичної гусениці є недоліки:

- у порівнянні з металевою гусеницею:

- можливість проколовши;

- низькі тягови якості на слизьких покриттях;

- чутливість до низьких температур повітря;

- низька ремонтопридатність;

- у порівнянні з автомобільним колесом:

- більше складна конструкція рушія;

- високі втрати потужності при переміщенні по твердих дорогах;

- відносно низький термін служби ходової частини.

Сьогодні пневматичні гусениці знайшли застосування на тихохідних машинах, призначених для роботи на топких ґрунтах - снігоболотоходи, всюдиходи, екскаватори (Рис. 14) [17].

Рисунок 14 - Екскаватор ЭО-4121 на пневматичній гусениці

Установка пневматичної гусениці на екскаватор ЭО-4121 дозволила зменшити середній питомий тиск на ґрунт із 65 кПа (0,65 кг/см²) на серійної металевої гусениці до 26 кПа (0,26 кг/см²) [18].