В конце 1980-х гг. широко обсуждался вопрос о вреде, наносимом природе гусеничными и колесными движителями. Для освоения труднодоступных регионов нашей страны требовались дешевые и технически несложные вездеходы, оснащенные шинами низкого давления и способные доставлять людей и небольшие грузы по снегу, заболоченной местности, грунту со слабой несущей способностью, не разрушая растительного слоя.
В ходе поисковых и аварийно-спасательных работ встречались разнообразные, заранее не прогнозируемые участки местности, где передвижение существующих наземных транспортных средств по условию проходимости было невозможно. Для определенных регионов страны были характерны заболоченные, обводненные, заснеженные территории, водные преграды и т.п., что создавало серьезные трудности для передвижения колесной и гусеничной техники. Один из возможных вариантов обеспечения эффективности поисковых и аварийно-спасательных операций виделся в повышении проходимости машин за счет снижения их опорного давления на грунт.
Такая задача решалась ОГК-СКБ ЗИЛ в инициативном порядке в 1989 г. путем применения в конструкции машины колес с шинами низкого давления. Для этого выполнили проработку опытных колес для автомобиля ЛуАЗ-967М, изготовили образцы, провели экспериментальную оценку их проходимости по снегу. Затем исследования были расширены с привлечением специалистов ВНИИтрансмаш и осуществлялись в условиях заболоченной местности. Ходовые испытания проходили на полигоне ПО ЗИЛ в Крымской области с 16 по 26 ноября 1989 г.
Эти работы проводились под руководством начальника бюро испытаний ОГК-СКБ ПО ЗИЛ А.И. Алексеева. Научно-методическое руководство осуществляли представители ВНИИтрансмаш А.И. Мазур и В.А. Кемурд-жиан. От ПО ЗИЛ в исследованиях участвовали ведущий инженер-исследователь A.M. Никитин, ведущий инженер-конструктор Б.И. Терновский, инженер-конструктор А.Л. Самсонов, водители-испытатели A.M. Евсееви А.Г. Борисов, слесари В.П. Шеф и А.С. Манин. Фотографирование испытаний выполнял инженер Ю.М. Полесин.
Основной целью экспериментальных работ являлась оценка эффективности использования шин низкого давления для повышения проходимости колесных транспортных средств полной массой до 2 т. Для испытаний подготовили ходовой макет, выполненный на базе плавающего автомобиля ЛуАЗ-967М с колесной формулой 4×4, с открытым цельнометаллическим корпусом рамной конструкции. Особенностью машины являлось использование оригинальных колес с шинами низкого давления вместо обычных колес.
Видео:Презентация и тест новой шины низкого давления AVTOROS M-TRIM 900-450-18LTСкачать
Каждое из опытных колес состояло из каркаса ступицы, выполненного из алюминиевых сплавов Д16Т, Д1 и АМг-6, с фланцем для крепления к тормозному барабану обычного колеса. Резиновая камера от шин размером 16.00-20 модели И-159 устанавливалась на ручей обода ступицы и удерживалась с помощью обвязки из капроновой ленты, закрепляемой к наружным образующим обода. Обвязка состояла из 24 лент и крюков, изготовленных из алюминиевого сплава АМг-6.
Испытания проходили в ноябре 1989 г. на полигоне ПО ЗИЛ «Сиваш» (южная часть залива), а также на акватории Азовского моря на Арабатской стрелке при температуре воздуха от +5 до -З°С, в условиях переменной облачности, частых снегопадов, при умеренном и сильном ветре. На побережье залива отмечались сгонно-нагонные явления, изменяющие уровень воды на отдельных участках от 0 до 250 мм. Перед испытаниями проводилась предварительная рекогносцировка местности для оценки грунтовых условий.
Вначале испытывалась машина в заводской комплектации, затем штатные колеса демонтировали и установили опытные колеса. Сила сопротивления качению машины на штатных и опытных колесах определялась буксировкой на горизонтальной поверхности на различных грунтах. Вспомогательный автомобиль (тягач) и испытываемая машина устанавливались последовательно и соединялись буксирным тросом через динамометр так, чтобы линия тяги была горизонтальна. На ЛуАЗе отжималось сцепление, отключались задний мост и блокировка дифференциала, рычаг коробки передач устанавливался в нейтральное положение. Тягач Урал-375Н плавно трогался с места, постепенно натягивал трос и буксировал прицепленный автомобиль со скоростью 2—3 км/ч на расстояние 10 м. Проводилось по три заезда в прямом и обратном направлениях. Результаты испытаний приведены в табл. 1.
Максимальная сила тяги по сцеплению определялась аналогично, только в этом случае испытуемый автомобиль буксировал заторможенный тягач. На машине включались пониженная передача коробки передач, задний мост и блокировка дифференциала. ЛуАЗ плавно трогался с места и натягивал буксирный трос до пробуксовки колес. В момент начала устойчивого буксования движителя фиксировалось показание усилия на динамометре. Результаты определения максимальной силы тяги приведены в табл. 2.
Экспериментальные значения по коэффициентам сопротивления качению автомобиля ЛуАЗ-967М были стабильными, прослеживалось удвоенное снижение сопротивления качению автомобиля с опытными и штатными колесами. Однако противоречивые данные по коэффициентам сцепления так и не позволили сделать определенный вывод. В ходе этого испытания также выявилась недостаточная мощность двигателя для выхода в устойчивую зону тягово-сцепной характеристики, имели место отказы узлов трансмиссии при создании повышенных нагрузок, существенность кинематического и силового несоответствия в системе кинематической связи колес, особенно опытных.
Читайте также: Шины нокиан хакапелита спорт утилити
Видео:Я не думал что они так гребут/Авторос М-Трим на УАЗ/Испытания по снегуСкачать
На испытаниях ЛуАЗ-967М со штатными колесами успешно преодолел задерненный подъем крутизной 17 и 20° и длиной 6 м. Подъем крутизной 29° машина не преодолела ввиду недостаточности сцепления колес с грунтом. На опытных колесах ЛуАЗ-967М уверенно преодолел подъем 17°. Заезды на другие подъемы не выполнялись из-за поломки рулевого управления (разрыв правой рулевой тяги).
Оценка проходимости проводилась на прибрежном заболоченном участке местности по принципу «пройдет — не пройдет». ЛуАЗ-967М двигался прямолинейно на пониженной передаче в коробке передач, при включенных заднем мосту и блокировке дифференциала. Заболоченная местность оказалась недоступной для автомобиля на штатных колесах — он продвинулся всего на 25 м от исходной точки на твердом грунте и застрял на обводненном илистом грунте из-за потери сцепления. Глубина колеи в начале участка составила 50 мм, в конце — 170 мм со слоем воды 80 мм.
ЛуАЗ-967М с шинами низкого давления уверенно преодолел участки с обводненным илистым грунтом, практически не оставив после себя следов. Полученные результаты позволили расширить эксперименты по определению проходимости и маневренности машины в различных грунтовых условиях. С исходной позиции автомобиль преодолел место застревания на штатных колесах, продвинулся дальше на 100 м, совершил разворот с радиусом 15 м и возвратился на исходную точку.
Затем машина прошла по начальному участку первого заезда, повернула с радиусом 30 м на 90°, вышла на прибрежную полосу, продвинулась вдоль береговой линии на 350 м, вышла к урезу воды, вошла в воду глубиной 0,3 м и преодолела 350 м вдоль берега. Далее через заросли камыша высотой 2 м ЛуАЗ-967М с шинами низкого давления вышел на солончаки и по конечному участку первого заезда вернулся на исходную позицию.
В третьем заезде автомобиль преодолел прибрежное болото, вошел в камышовые заросли и, совершив разворот с радиусом 50 м, вышел на участок прибрежных илов. Войдя в воду и развернувшись с радиусом 40 м, машина вышла на участок солончаков, затем через болото вернулась на исходную позицию. Движение при этом осуществлялось на пониженной передаче, с включенными двумя ведущими мостами и блокировкой дифференциала.
Характеристики движения на плаву определялись на двух участках: на заиленном участке залива Сиваш и на песчаном берегу Арабатской стрелки со стороны Азовского моря. Оценивались возможности входа в воду, остойчивости на плаву, движения по воде, а также способность выхода на берег.
Видео:Как делают Бюджетные Вездеходы для Народа / Экскурсия на Сибирский Завод Вездеходной техникиСкачать
На первом участке машина вошла в воду, и на расстоянии 20—25 м от уреза воды при глубине 0,4 м застряла из-за недостаточного сцепления с илистым грунтом. При этом днище не касалось поверхности воды, машина не всплыла.
На втором участке машина вошла в воду, совершила движение на плаву на расстояние 15 м и задним ходом вышла на берег. При следующем заезде машина вошла в воду, прошла на плаву 25 м перпендикулярно берегу, повернула на 90° (с радиусом циркуляции 5 м) и со скоростью 1—2 км/ч прошла вдоль берега 50 м, а затем под углом 30° направилась к берегу. Выйти на берег своим ходом машина не смогла по причине повторной поломки рулевой тяги. На плаву днище корпуса машины касалось водной поверхности с погружением колес до середины диаметра.
Удельное давление на грунт машины на штатных и опытных колесах определялось методом снятия отпечатков шин переднего и заднего колес.
Некоторые выводы
Внешние условия местности полигона «Сиваш» способствовали проведению комплекса работ по оценке проходимости машины как с опытными, так и с серийными колесами. Заболоченная местность полигона была недоступной для передвижения колесных транспортных средств, включая автомобиль ЛуАЗ-967М. Применение на нем опытных колес с шинами низкого давления обеспечило устойчивое движение по прибрежным и заросшим камышом болотам.
Читайте также: Что такое vianor шины
Экспериментально было установлено, что давление на грунт машины с опытными колесами оказалось в 5 раз меньше, чем с серийными колесами, и составляло 10,3 кПа. Выявилось также, что коэффициент сопротивления качению на опытных шинах вдвое меньше, чем на штатных.
В то же время низкая несущая способность шин и отсутствие развитых грунтозацепов не обеспечивали достаточного сцепления для движения по илистым болотам и ограничивали преодолеваемый подъем на задерненном грунте углом в 20°.
ЛуАЗ-967М с опытными шинами сохранял остойчивость на спокойной водной поверхности, свободно двигался на плаву, входил и выходил из воды на песчаном грунте. На илистом грунте машина не могла выйти на плав из-за недостаточности сцепления колес с грунтом. Выяснилось также, что скоростные и маневренные качества автомобиля с опытными шинами на плаву существенно ниже, чем у поисково-спасательных машин ЗИЛ ввиду отсутствия специального водоходного движителя.
За период испытаний не было отмечено конструктивных недостатков опытных колес. Однако, ввиду значительных нагрузок, оказываемых опытными колесами на автомобиль, оказалась ненадежной конструкция трансмиссии и рулевого управления автомобиля ЛуАЗ-967М.
Видео:УАЗ на шинах низкого давления .Скачать
источник: Р.Г. Данилов, М.А. Малкин «АВТОМОБИЛИ ДЛЯ БЕЗДОРОЖЬЯ. НА ШИНАХ НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ» Техника и Вооружение 06/2012
Большие колёса для армии: инструмент покорения запредельного бездорожья
Уникальные проходимцы
Шины сверхнизкого давления или пневмокатки – это настоящая находка для преодоления тяжёлых дорожных условий. Точнее, даже не дорожных условий, а направлений по пересечённой местности. Важнейшим достоинством огромных шин является низкое удельное давление на грунт (0,2 — 0,7 кгс/см 2 ) и, следовательно, щадящее воздействие на хрупкий почвенный слой тундры. Подобные машины не закапываются по уши в снегу и не уходят в глубины болотной трясины. Собственно, поэтому такая техника и называется снегоболотоходами. В случае оснащения транспорта штатными системами централизованной подкачки шин, опорная проходимость увеличивается кратно. Поспорить со снегоболотоходами по «внедорожности» может только техника с нетрадиционными движителями – судна на воздушной подушке или шнекороторные вездеходы. Снегоболотоход на спущенных колёсах буквально обнимает шинами немаленькие препятствия – пни, брёвна и валуны. Достигается это, помимо низкого давления (0,2 — 1,0 кгс/см 2 ), за счёт малого посадочного диаметра пневмокатка, тонкого каркаса и большой ширины профиля. Аналогичным образом ведут себя прообразы шин сверхнизкого давления – арочные шины. Особенно популярны они стали по второй половине прошлого столетия. К примеру, проходимость двухосного ЗИЛ-164 с арочными шинами на задней оси становилась равной проходимости трёхосного ЗИЛ-151.
Наличие огромных колёс на транспортном средстве обуславливает и большое водоизмещение. Другими словами, автомобили на шинах сверхнизкого давления нередко способны плавать – роль поплавков играют колёса. Кстати, шины на воде за счёт большого диаметра и развитых грунтозацепов неплохо справляются с ролью гребных винтов. В среднем они позволяют разогнаться на воде до 3 км/ч, для больших скоростей требуются уже водомёты или винты.
На этом положительные стороны шин сверхнизкого давления не заканчиваются. Большой диаметр колеса естественным образом значительно увеличивает дорожный просвет – у некоторых современных машин он может превышать 750 мм. Благодаря мягким шинам с большим профилем инженеры в ряде случаев обходятся на снегоболотоходах без подвески. Конечно, на больших скоростях и в условиях бездорожья отсутствие амортизаторов может обернуться опасным козлением, но подобная техника и не предназначена для ралли-рейдов. Даже по твёрдым покрытиям максимальная скорость не превышает 70 км/ч.
Самое интересное, что за счёт низкого давления внутри шины воздух в случае прокола не особенно интенсивно травит, и это легко компенсирует система подкачки. Очень хороший бонус для техники военного назначения. Неспроста именно армейские водители одними из первых попробовали в деле «суперпроходимцев» на мягких шинах.
Исторический экскурс
Теоретически создать машину на пневмокатках несложно. Для этого достаточно мотоцикла или легковушки, у которых штатные колёса заменяются на использованные камеры от грузовых автомобилей, самолётов и тракторов. Получаются своеобразные внедорожники, получившие в народе забавные прозвища – каракаты, тундролеты, дутики и т. д. Для увеличения сцепных свойств импровизированные пневмокатки оснащаются поперечными ремнями с наклёпанными грунтозацепами, а для повышения эксплуатационной живучести – дополнительной оболочкой из разрезанной по образующей такой же камеры, используемой как покрышка.
Читайте также: Сдулась шина у машины что делать
На промышленном уровне одними из первых освоили шины сверхнизкого давления на своей продукции автомобильная компания FWD из США. В 1955 году инженеры фирмы построили опытный транспортёр ХМ357 Terracruzer c восемью пневмокатками фирмы Goodyear с внутренним давлением 0,2 — 0,35 кгс/см 2 . Передача крутящего момента и вертикальной нагрузки осуществлялась при помощи валков. Отличительной чертой машины было фактическое отсутствие дорожного просвета – здоровенные пневмокатки занимали почти всю ширину грузовика. Общая масса грузовой машины составляла 19 тонн, из которых девять отводились на полезную нагрузку. Первоначально разработанный для нужд армии США опытный вездеход отправили для испытаний на главное место службы – в Гренландию. В суровых условиях крайнего Севера опытная машина повела себя не лучшим образом и постоянно досаждала чрезмерным износом шин. Кроме того, передача крутящего момента через валки обнаружила серьёзные потери мощности и, как следствие, низкий к.п.д. В итоге инженеры решили пойти традиционным путём – передавать мощность к движителю через ось. Новая машина Terracruzer MM-1 так же была оснащена восемью колёсами с шинами Rolligon несколько меньшей ширины, сгруппированными по двум тележкам.
Видео:переправа Уаз на шинах низкого давления.Скачать
Гражданские вариации на тему FWD Terracruzer. Источник: 3w.su
Полноприводному грузовику определили основное предназначение – таскать на себе американские ракеты по труднопроходимой местности. Для этой цели служил восьмицилиндровый мотор Continental воздушного охлаждения, работающий на авиационном бензине с октановым числом 145, и 4-ступенчатый гидротрансформатор. У внедорожника-снегоболотохода была регулируемая подвеска, позволяющая преодолевать подъёмы в 60 %, и система централизованной подкачки колёс с диапазоном регулировки 0,35 — 0,9 кгс/см 2 . Максимальная скорость гиганта достигала 64 км/ч. Между тележками в трансмиссии был установлен симметричный блокируемый дифференциал, а привод к колёсам осуществлялся при помощи косозубых шестерён, расположенных внутри полых балансиров. Маневрирование тягача осуществлялось поворотом передней тележки при помощи гидроусилителя. Тормоза были авиационного типа с гидроприводом.
В дальнейшем американцы строили для военных, а также для геологов, работников сельского хозяйства и строителей множество сверхпроходимой техники на пневматиках. Самым, наверное, курьёзным агрегатом стал прицеп фирмы FWD, оснащённый четырьмя пневмокатками диаметром 1625 мм и шириной 1070 мм. В этих шинах инженеры предлагали перевозить по 1900 литров жидкого груза – топливо, масла и другие технические жидкости. Кроме этого, прицеп имел платформу грузоподъёмностью 2,72 тонны.
Советский опыт
Советский Союз, обладающий бескрайними просторами, напрочь лишёнными дорожного полотна, также оказался среди пионеров снегоболотоходного транспорта. Головным разработчиком выступал профильный институт НАМИ, который в 1958 году построил опытный НАМИ-044э с колёсной формулой 4х4. Первоначально на небольшой грузовичок, напоминающий трактор, устанавливали арочные шины, а в 1959 году проявились широченные пневмокатки с системой регулирования давления.
Очевидно, под впечатлением от заморского Terracruzer MM-1 в НАМИ создали очень напоминающий его вездеход ЭТ-8 образца 1961 года. У опытной машины были межтележечный и два межбортовых дифференциала, а также приводная шестерёнчатая гитара в пустотелом балансире. Подвески как таковой у ЭТ-8 не было. Поворот передней тележки осуществлялся гидроусилителем от МАЗ-525, установленном на погонном устройстве. ЭТ-8 разрабатывали грузоподъёмностью 8 тонн, а удельное давление на грунт составляло 0,4 — 0,9 кг/см, что сопоставимо с гусеничными движителями. Каждое колесо И-245 обеспечивало контакт с грунтом площадью около одного квадратного метра. Опытный грузовик 8х8 оснащался системой регулировки давления в шинах.
Для удешевления производства машины некоторые узлы заимствовали от серийной техники. Так, кабина пришла от среднего артиллерийского тягача АТС, а мотор взяли карбюраторный ЗИЛ-375 мощностью 180 л. с. – позже он появится на машинах Урал. Испытания ЭТ-8 показали, что внедорожник отлично справляется с вязкими грунтами, заболоченной луговиной и болотами, сохраняя при этом тягу на крюке до 9 тонн! Для 50-60-х годов ни одно колёсное транспортное средство не могло похвастаться подобной проходимостью – сравнивать ЭТ-8 можно было только с гусеничной техникой. При этом ресурс гусеничного движителя не превышал 4-7 тысяч километров, в то время как пневмокатки могли работать и 30 тысяч.
Несмотря на очевидные преимущества, опытный снегоболотоход от НАМИ не заинтересовал военных, хотя на Западе подобные машины FWD стали родоначальниками целого семейства.
- Свежие записи
- Нужно ли менять пружины при замене амортизаторов
- Скрипят амортизаторы на машине что делать
- Из чего состоит стойка амортизатора передняя
- Чем стянуть пружину амортизатора без стяжек
- Для чего нужны амортизаторы в автомобиле
Видео:Вездеход АГ20 - один из лучших вездеходов в мире! / Норд ХантерСкачать
🎬 Видео
Вездеход Ураган на шинах низкого давления @Uragan_vezdehodСкачать
Я в ШОКЕ!!! ОН ЕДЕТ!!! УАЗ Буханка на шинах Авторос | Пробиваемся к ночлегу в зимнем лесу|Скачать
Вездеход на шинах низкого давления (Toyota Hiace)Скачать
TPMS в любое авто. Система контроля давления в шинах.Скачать
Сравниваем шины низкого давления Авторос и "ободрыши" на Бирюк БРОСкачать
🚑Болотоход на шасси ГАСЗ С41А23/ ШИНЫ НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ НА САДКО НЕКСТСкачать
гусеницы на хайс, и колёса низкого давленияСкачать
Тактик. Про шины.Скачать
сборка рамного вездехода на шинах низкого давления часть первая!!!!Скачать
18 преимуществ вездехода-амфибии SEVERTRUCKS: экспресс-обзор модели Егерь на шинах низкого давления.Скачать
Обзорный фильм о ассортименте шин низкого давления АВТОРОССкачать
Вездеход на шинах низкого давления СТМ-39932Скачать
ВЕЗДЕХОДЫ НА ШИНАХ НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ | OFF-ROAD TURNСкачать
🔴 Садко NEXT на ШНД (шинах низкого давления) Снегоболотоход. Вездеход. Монстр на внедорожье.Скачать
