1.2. Развитие транспортно-тяговых гусеничных машин

Первыми быстроходными гусеничными транспортно-тяговыми машинами были тягачи Я-12, Я-13Ф и М-2, которые создавались

специально как тяговые средства высокой проходимости, способ­ные буксировать колесные, лыжные или гусеничные прицепы с повышенными скоростями в тяжелых дорожных условиях. Компо­новка и конструктивное исполнение машин в целом, а также узлов и агрегатов были подчинены этой целевой задаче. Все три тягача по основным конструктивным решениям были однотип­ными; тягачи Я-12 и Я-13Ф различались только двигателями и некоторыми изменениями в трансмиссии.

Общая компоновка первых гусеничных тягачей во многом

все агрегаты тягачей смонтированы на раме 6, двигатель 2 располо­жен в передней части рамы. Крутящий момент от двигателя через главный фрикцион З коробку передач 4, карданный вал 5 переда­ется к главной передаче 9, расположенной в задней части рамы. Если принять во внимание конструкцию и расположение кабины /2 за двигателем и грузовой платформы 10, то сходство с класси­ческой автомобильной компоновкой становится очевидным.

Главная же передача и все последующие агрегаты, обеспечивающие передачу силы тяги, принципиально отличны от автомо­бильных. Так, в конструкции применен гусеничный движитель, рассчитанный на работу в тяжелых дорожных условиях и обеспе­чивающий надежное взаимодействие гусениц 8 со всеми элементами, оформляющими контур обвода: опорными катками 7 и направляющим колесом 1. Главная передача тягачей представляет собой обычную пару конических шестерен. Поворот машин осуществляется за счет торможения одной из гусениц. Для этих целей служат бортовые фрикционы. От главной передачи до веду­щего колеса трансформация крутящего момента осуществляется

бортовой передачей.

Трансмиссия тягачей исключительно проста. Однако наличие в качестве механизма поворота бортового фрикциона не вполне рационально из-за значительных потерь мощности при повороте и ухудшении маневренности на повышенных скоростях. Впослед­ствии эта схема не нашла широкого применения на быстроходных транспортных машинах и сохранилась только на снегоболотоходных машинах особо легкой категории, работающих в диапа­зонах скоростей 40 ... 50 км/ч.

Для выполнения транспортно-тяговых работ тягач имеет

тягово-сцепное устройство 11.

Создание первых быстроходных гусеничных тягачей в конце 40-х гг явилось большим шагом вперед, так как эксплуатационные качества этих машин, особенно тяговые, были неизмеримо выше, чем у существовавших в то время полугусеничных автомобилей

и тракторов.

В табл. 1.1 приведены основные технические показатели тягачей Я-12, Я13-Ф и М-2, которые дают представление о возможностях этих машин.

машин, от которых и заимствована, в определенной мере, новая классификация.

Рис. 1.1. Компоновка гусеничного тягача М-2

1.1. Техническая характеристика первых отечественных быстроходных гусеничных тягачей

Параметр	Я-12	Я-13Ф	М-2
Масса снаряженного тягача, т	6,5	5,7	7,2
Грузоподъемность платформы, т	2,0	2,0	2.0
Масса буксируемого прицепа, т	8,0	5,0	6,0
Габаритные размеры тягача, мм:
длина	4890	4890	4973
ширина	2400	2400	2820
высота (без груза)	2200	2290	2325
Колея, мм	2100	2100	2112
Ширина гусениц, мм	300	300	300
Дорожный просвет, мм	305	310	370
Среднее давление на грунт, МПа	0,053	0,048	0,057
Тип двигателя	Дизель	Карбюраторный	Дизель
Мощность двигателя, кВт (л. с.)	83 (ПО)	72 (95)	83(110)
Максимальная скорость по дороге с твердым покрытием, км/ч, на передаче:
повышающей	37	—	35
прямой	29	23	27

Так, максимальная скорость тягачей на хороших дорогах превышала 30 км/час, а средние скорости на грунтовых дорогах достигали 15 км/ч. Для того времени эти скорости следует считать достаточно высокими.

Буксировка прицепов в тяжелых дорожных условиях обеспечи­валась тем, что тягачи имели среднее давление на грунт около 0,05 МПа, а гусеницы шириной 300 мм имели развитый рисунок опорной части трака и позволяли реализовать высокую силу тяги по сцеплению. Достаточно большой дорожный просвет (более 300 мм) и малая высота центра масс позволили уверенно преодолевать различные естественные препятствия (подъем до 30°, косогор с уклоном 20—25°) .

Основным эксплуатационным недостатком тягачей при работе в период весенней и осенней распутиц являлся повышенный износ гусениц и ведущих колес. Необходимо отметить, что у всех этих тягачей использовалось одинарное ведущее колесо (как это принято у тракторов), в связи с чем давления в зоне контакта элементов зацепления были высокими и, следовательно, значи­тельно изнашивались детали движителя.

Опыт разработки и эксплуатации первых быстроходных гусе­ничных тягачей Я-12, Я-13Ф6 и М-2 показал, что создание спе­циальных гусеничных средств тягово-транспортного назначения является принципиально правильными техническим направлением, и послужил в дальнейшем основой для более широкого развертывания работ в этой области.

Основные конструктивные решения, характерные для быстро­ходных гусеничных тягачей, определялись при создании тягачей трех категорий по максимальной тяговой нагрузке: легких (АТ-Л), средних (AT-С, АТС-59) и тяжелых (АТ-Т).

- 1) Принципиальное отличие новых тягачей от тягачей первых моделей (Я-1, М-2) заложено в компоновке - переднем расположении ведущих колес и связанном с этим изменении расположения двигателя и агрегатов трансмиссии. У данных тягачей (за исключением АТ-С) компоновка практически одинакова. В качестве примера на рис. 1.2 приведена компоновка трансмиссии тягача АТ-Л, являющаяся типичной для рассматриваемых машин. Применение гусеничного движителя с передним расположе­нием ведущих колес потребовало отказа от традиционного разме­щения двигателя носком коленчатого вала вперед. На большинстве гусеничных тягачей двигатель установлен, наоборот, носком коленчатого вала назад.

- 2) Второй принципиальной особенностью тягачей главным образом их трансмиссии, является наличие единого агрегата, предназ­наченного для поворота машины и изменения скорости движения.

Рис. 1.2. Компоновка трансмиссии тягача АТ-Л

У тягача АТ-Л это механизм передач и поворота (МПП) 3 (см. рис. 1.4), который включает в себя коническую пару шестерен, коробку передач, механизм поворота и располагается непосредст­венно перед главным фрикционом 2 двигателя 1, в передней части машины. Выходные валы МПП передают крутящий момент к бортовым редукторам 5 через короткие соединительные валы 4. позволяющие компенсировать несоосность выходных валов МПП и входных валов бортовых редукторов. На выходных валах бортовых редукторов установлены ведущие колеса 6.

При такой компоновке МПП получается компактным, что позволяет освободить значительную часть длины машины для размещения более вместительной грузовой платформы, топливных баков, различного вспомогательного оборудования. Одновременно улучшается доступ к основным агрегатам для проведения регули­ровок и технического обслуживания. Однако сам механизм передач и поворота, безусловно, является сложным агрегатом.

У тягачей АТС-59 и АТ-Т используется планетарный механизм поворота (ПМП).

- 3) Третьей отличительной особенностью конструкции гусеничных тягачей является применение гусеничного движителя без поддерживающих катков. Если на тягачах первых моделей применялись движители с поддерживающими катками (при этом опорные катки были относительно малого диаметра), то в последующем на тяга­чах рассматриваемого типа получили распространение движители без поддерживающих катков с опорными катками большого диаметра. Такая схема гусеничного движителя имеет существен­ные преимущества.

Динамические нагрузки от верхних ветвей обвода при их колебаниях не передаются на корпус машины, а через опорный каток воспринимаются грунтом. Нагрузки от колебаний ветвей могут достигать нескольких сотен ньютонов (в зависимости от массы гусеницы и возможности ее перемещения в поперечном направлении), поэтому в схеме с поддерживающими катками приходится делать мощные опорные кронштейны и соответствую­щие элементы усиления борта машин. В ряде случаев, однако, и это может оказаться недостаточным.

Увеличение массы ходовой части при использовании опорных катков большого диаметра компенсируется, с одной стороны, ликвидацией вообще поддерживающих роликов, а с другой — более высокой долговечностью ходовой части.

Недостатками ходовой части без поддерживающих катков по сравнению с ходовой частью, имеющей поддерживающие катки, являются повышенные общая масса и неподрессоренная масса, что обусловливает некоторое увеличение динамической нагруженности опорных катков.

- 4) Следующим конструктивным отличием новых тягачей от их предшественников является то, что все они оборудованы новым агрегатом — тяговой лебедкой, привод которой осуществляется от трансмиссии через специальную коробку отбора мощности (у тягачей АТ-Л, АТ-Т) или от носка коленчатого вала (у тягача АТС- 59). Лебедка предназначена для эвакуации машины в случае застревания в особо тяжелых дорожных условиях, а также для вытаскивания прицепов и других транспортных средств, у которых лебедки отсутствуют.

- 5) Наконец, следует указать еще на одну характерную особенность конструкции тягачей, определившуюся в процессе их развития: тягачи вместо рамы имеют несущий корпус. Переход на корпус­ную конструкцию придал тягачам ряд эксплуатационных преиму­ществ — более благоприятные условия работы агрегатов из-за отсутствия грязи и пыли, большая глубина преодолеваемого брода вследствие герметичности корпуса, лучшие ходовые качества при эксплуатации по глубокому снегу из-за меньшего его нагребания, более высокая прочность и надежность несущей системы.

Несколько не укладывается в изложенную схему развития конструкция тягача АТ-П, который создавался для узких тяговых функций с использованием серийных агрегатов трансмиссии, что в итоге определило его как переходную модель с ограниченной областью использования.

Основные технические характеристики широко распростра­ненных гусеничных тягачей АТ-Л, АТС-59 и АТ-Т приведены в табл. 1.2

Следует отметить одну особенность, которая отличает тягачи от транспортных средств других типов: их относительно большую собственную массу по сравнению с массой груза, перевозимого на платформе, при высоких значениях прицепной нагрузки. Это объясняется тем, что тягачи по назначению являются средством механической тяги и должны иметь соответствующую сцепную массу, чтобы получить высокую силу тяги на крюке. Грузоподъем­ность тягача в этом случае имеет подчиненное значение.

В табл. 1.3 приведены значения удельных показателей некото­рых тягачей по грузоподъемности и силе тяги: коэффициента