Гусеница или колесо. Что лучше?
Изобретатели проложили путь автомобильному прогрессу. Ученые определили законы совершенствования машин. Теперь в дело вступают конструкторы, то есть специалисты, которые должны воплотить идеи скорости, надежности, экономичности и многие другие характеристики в чертежи реальной машины, причем рассчитанной на выпуск многотысячной серией и удовлетворение нужд миллионов людей.
Много ли задач остается на долю автомобильного конструктора? Много ли таланта, эрудиции, упорства нужно тому, кто взялся пройти путь от идеи до конструкции в автомобилестроении? По этому поводу один из наших автомобилистов-ветеранов сказал: «Наверное, автомобильный конструктор — всем конструкторам конструктор, потому что вынужден делать вещи, удовлетворяющие наибольшему числу самых жестких требований».
Поле автомобильных проблем обширнее, чем поля проблем иных отраслей техники. Конечно, и при создании других машин встречаются сложные задачи, но многообразие типов автомобилей, отраслей их использования определило исключительное множество проблем именно в автомобилестроении. Для рассказа о том, как решалась каждая из них, понадобятся многие книги. Однако представление о работе автомобильных конструкторов можно получить, проследив за решением немногих, но важных задач. Для армейских машин всегда исключительно важно было обеспечит их вездеходность. А массовые легковые автомобили потребовалось сделать особо экономичными и надежными.
В середине XIX века для преодоления бездорожья был изобретен, а в начале XX века стал все чаще применяться новый движитель — гусеница.
В 1879 году русский изобретатель Федор Абрамович Блинов получил патент на созданный им «гусеничный ход». В 1912 году американская фирма «Холт» стала выпускать тракторы на гусеницах и с двигателями внутреннего сгорания. Гусеничный движитель создавался специально для преодоления бездорожных пространств.
20 ноября 1917 года в 6 часов 10 минут утра у французского городка Камбр английские войска пошли в наступление. На участке фронта шириной в 12 километров, осуществляя первый в истории войн танковый прорыв, на позиции немецкой армии двинулись 378 боевых машин T-IV. Все они были гусеничными. Эффектная демонстрация гусеницы укоренила в сознании многих мнение об абсолютном преимуществе ее перед колесом на бездорожье.
Однако гусеничному движителю присущи серьезные недостатки. Металлические гусеницы с разборными звеньями очень тяжелы. Их масса достигает четверти массы всей машины. Неразборные металлические гусеницы полегче — около одной десятой. Но для их изготовления требуются дорогостоящие специальные стали, ремонт их сложен и срок службы меньше.
Резинометаллические гусеницы дешевле, но еще менее долговечны и хуже сцепляются с грунтом. Можно изготовлять гусеничную ленту, подобно вытянутой в несколько раз колесной покрышке, из резины, наваренной на гибкий текстильный или металлический корд. Но такие гусеницы имеют худшее сцепление с грунтом, довольно быстро вытягиваются, дороги в изготовлении и не поддаются ремонту.
Все гусеничные машины менее экономичны, чем равные им по массе колесные, создают больше шума и имеют меньший запас хода. Поэтому у колеса оказалось немало шансов на успешную конкуренцию с гусеницей. Только реализовать его преимущества было не так-то просто.
Первое, что явно могло увеличить проходимость колесных машин,— привод на все колеса. Казалось, в реализации этой идеи нет серьезных трудностей. И в 1909 году русский завод «Лесснер» изготовил двухосный полноприводный автомобиль. Эта машина продемонстрировала гораздо лучшую проходимость, чем обычная — с приводом только на заднюю ось, но дальше испытаний не уехала. В ее трансмиссии постоянно что-то ломалось, и конструкторы, сколько ни бились, так и не смогли устранить дефекты.
Французский инженер Адольф Кегресс, живший в России, пошел по своеобразному пути. Он постарался примирить гусеницу с колесом — сочетать на одной машине легкость и надежность колесного движителя с высокой проходимостью гусеничного. На обычный автомобиль Кегресс предложил вместо задних ведущих колес поставить катковую тележку, оплетенную широкой лентой из верблюжьей шерсти. Это было в 1909 году. Позже, убедившись в ненадежности шерстяной гусеницы, изобретатель заменил ее резиновой. Еще некоторое время спустя — резинометаллической. Кегресс оборудовал гусеничными ведущими тележками задние мосты автомобилей «Мерседес», «Паккард», «Руссо-Балт», а передние управляемые колеса либо оставлял без изменений, либо для зимнего времени снабжал лыжами. Проходимость машин значительно возросла. В России Кегресс получил патенты на свои полугусеничные вездеходы зимой 1912 и весной 1914 года.
С 1916 года на Путиловском заводе, куда прибывали из Англии шасси броневиков «Остин», часть их стали оснащать полугусеничным ходом по системе Кегресса. А в 1918 году аналогичным образом переоборудовали машину «Роллс-Ройс», на которой ездил зимой Владимир Ильич Ленин.
После переезда во Францию Кегресс по договору с фирмой «Ситроен» занялся созданием полугусеничных машин для французской армии. У этого проекта были сторонники и противники. Сторонники отмечали, что автомобиль с гусеничным движителем сзади и управляемыми колесами спереди — наиболее экономичное решение проблемы вездехода. Главный довод скептиков заключался в том, что сочетание столь разнотипных движителей, как гусеница и колесо, в ходовой части машины является вопиющим фактом технической дисгармонии и потому благоприятной перспективы иметь не может.
Так или иначе, в 1924 году было подготовлено восемь полугусеничных автомобилей, и фирма организовала им грандиозный пробег через Африку. Выйдя 28 ноября 1924 года из города Алжира в направлении на юг, машины «Ситроен-Кегресс» преодолели за полгода около 30 тысяч километров степных и песчаных бездорожных пространств. Их средний ежедневный пробег составлял около 150 километров, что для таких условий было совсем неплохо. После этого в разных странах принялись разрабатывать для армии полугусеничные артиллерийские тягачи, самоходные зенитные установки и транспортные машины. Казалось, примирение колеса с гусеницей в конструкции полугусеничного вездехода решает проблему повышения проходимости автомобилей и открывает безграничные пути совершенствования такой техники.
Но сторонники «чистого» колеса вездехода не сдавались, хотя были в меньшинстве. В 1922 году другая французская фирма — «Рено» создала колесную машину повышенной проходимости. Ее проектировали так, чтобы она, сохраняя все преимущества колесного автомобиля на хорошей дороге, могла бы соперничать с гусеничными вездеходами на грунтовых дорогах и бездорожье. Для этого «Рено МН» имел не две, как у всех выпускавшихся до того времени автомобилей, а три оси, причем оба задних моста, собранные в тележку, были ведущими. Колеса на них устанавливались двухскатные, чтобы еще более увеличить опорную поверхность и уменьшить удельное давление на нее. С этой целью двухскатными были сделаны и передние управляемые колеса. Даже при весьма незначительной мощности двигателей, от 10 до 25 лошадиных сил на первых моделях, машины «Рено МН» показали неплохие результаты.
На большинстве дорог они превосходили гусеничные, а на бездорожье оказывались сравнимы с ними. В 1925 году колесные вездеходы «Рено» совершили рейд через Африку, повторив успех, достигнутый незадолго до того полугусеничными вездеходами «Ситроен-Кегресс». Но «Рено» повышенной проходимости были легкими машинами, а тяжелые вездеходы, созданные по аналогичной схеме, оказалось, ходят по бездорожью гораздо хуже. К началу 30-х годов многие искренно поверили в преимущества полугусеничных машин на бездорожье по сравнению с автобилями, имевшими привод только задние колеса. Особенно привлекла кажущаяся простота превращения обычного колесного автомобиля в полугусеничный. За создание такой техники взялись конструкторы.
Гусеница или колесо: вечная дилемма
В сообществе эксплуатантов бронированных машин, кажется, никогда не закончится спор об относительных преимуществах и недостатках колес и гусениц. Взглянем поближе на потенциальные преимущества, которые дает каждый тип движителя.
Потребность в платформах, способных передвигаться по местности любого типа и действовать на поле боя в одних боевых порядках с тяжелой бронетехникой, как правило, определяет установку гусеничного движителя. В то же время средние и легкие бронемашины, которые обычно ездят по дорогам и которые для ускорения развертывания должны перебрасываться по воздуху, как правило, являются колесными.
Проблема выбора усложняется в случае платформ среднего размера. Масса этих машин увеличивается на фоне изменения оперативных требований, и в зависимости от технологического развития гусениц и колес, способного улучшить эксплуатационные качества и смягчить любые недостатки, каждый тип движителя может получить здесь преимущество.
Сталь не сдается
Гусеничные системы доминируют на рынке бронемашин тяжелее 30 тонн, и, хотя до сих пор господствуют стальные гусеницы, производители композитных резиновых эквивалентов пытаются закрепиться на этом рынке. Развитие стальных гусениц в основном связано со снижением массы. Это достигается за счет использования более легких материалов, которые способны выдерживать действующие на них силы. Прежде всего, их можно получить за счет разработки специальных сортов высокопрочной стали.
Вильям Кук, коммерческий директор компании Cook Defence Systems (CDS)-разработчика и производителя стальных гусениц, сообщил, что они предлагают более легкие варианты своим заказчикам, включая британскую армию. CDS также поставляет все компоненты, которые так или иначе связаны с самими гусеницами, включая ведущие звездочки, направляющие колеса, опорные и поддерживающие катки и т.д.
В процессе серийного производства компания CDS обеспечивает высокое качество продукции и гарантирует отсутствие дефектов за счет рентгенодефектоскопии 100 % гусениц. Компания также предоставляет полный набор инструментов для сборки и обслуживания с соответствующими инструкциями, а также направляет технические группы в военные части, которые консультируют и оказывают помощь экипажам машин.
Стальные гусеницы могут быть в варианте с одним или двумя пальцами. Разница состоит в том, что траки соединяются между собой либо одним, либо двумя пальцами. Траки с одним пальцем меньше весят и обеспечивают хорошее сцепление, вот почему они больше подходят для легких машин. Траки же с двумя пальцами тяжелее и больше подходят для танков, но не всегда обеспечивают аналогичные характеристики, при этом они еще и дороже.
В стальных гусеницах пальцы, как правило, обрезиненные, то есть, покрыты небольшим слоем резины, и это определяет срок службы траков. У гусеницы с двумя обрезиненными пальцами изнашивается двойное количество резины. Компания CDS вложила немалые силы и средства в научные исследования и разработки в сфере специальных износоустойчивых резиновых смесей, используемых для изготовления пальцев, накладок и очистителей.
«Улучшение характеристик резиновых смесей очень важно для продления срока службы гусеницы», — пояснил Кук. Компания CDS имеет в своем распоряжении специализированную лабораторию испытаний и контроля качества резиновых смесей на заводе по производству гусениц, а также тесно сотрудничает с британскими университетами по разработке более эластичных резиновых смесей.
Недавно компания также инвестировала 6,4 миллиона долларов в свои предприятия в Великобритании с целей переноса на них производства всех металлических компонентов и уменьшения зависимости от поставок деталей сторонних поставщиков, включая пальцы и скобы. Это улучшило ритмичность поставок гусениц в британскую армию собственного производства, что очень важно, поскольку гусеницы являются высокорасходным компонентом во время проведения военных операций и при этом крайне необходимы для поддержания работоспособности бронетехники.
Кук сказал, что, если эксплуатанты бронемашин в конечном счете хотят иметь «полные боевые возможности», то они не могут отказаться от стальных гусениц, поскольку они позволяют преодолевать самую труднопроходимую местность, включая топкую почву и грязевые склоны.
По поводу бронемашин средней категории по массе, где острее всего конкуренция стальных и резиновых гусениц, Кук заметил: «Всегда будут пользователи, которые захотят использовать свои машины в крупных боевых операциях и поэтому им понадобятся стальные гусеницы, но будут также и те, кто захотят использовать свои машины в операциях, где необходимо преодолевать большие расстояния по дорогам разного типа, или в миротворческих операциях или в операциях поддержки, для которых больше подходят резиновые гусеницы».
Кук подчеркнул, что поскольку компания CDS независима от контроля любого разработчика или производителя бронированных машин, например, BAE Systems или Krauss-Maffei Wegmann, она может предлагать свои гусеничные системы любому производителю. CDS работает с сингапурской ST Engineering над ББМ «Hunter», в странах Ближнего Востока по модернизации российских машин, с турецкой Otokar над ее БМП «Tulpar» и с немецкой Rheinmetall над БМП «Lynx» в рамках австралийской программы Land 400.
Ликвидация разрыва
Между тем, характеристики композитных резиновых гусениц постоянно улучшаются. Производители хотят соперничать не только со стальными гусеницами в сфере тяжелых и средних бронемашин, они также соперничают с колесными решениями. Кельвин Слоан из канадской компании Soucy, производящей резиновые гусеничные ленты, сказал, что его компания принимает участие в большинстве программ по бронированным машинам и связано это с теми возможностями, которые предлагают гусеницы этого типа. «Давний спор на тему «Что лучше: гусеница или колесо?» всегда разгорался вновь, когда речь заходила о подвижности бронемашин. В то время как колеса, в частности машины 8×8, лучше показывают себя на дорогах по сравнению со стальными гусеницами, резиновые гусеничные ленты хорошо вписываются в нишу между колесами и гусеницами».
Слоан пояснил, что дорожные характеристики резиновых гусениц позволяют проехать в общей сложности большее расстояние, которое почти совпадает с пробегом колес, поскольку средние дистанции между поломками бронемашин примерно одинаковы, но если взять более тяжелую машину, то здесь резиновые гусеницы фактически обеспечивают между поломками больший пробег.
Компания Soucy работает над новыми марками резиновых смесей, которые позволят резиновым гусеницам работать эффективнее на машинах более 50 тонн и смогут бросить вызов стали в сфере тяжелых бронемашин. В настоящее время в Канаде проходят эксплуатационные испытания устаревшего танка Leopard 1 массой примерно 42 тонны, оборудованного резиновыми гусеницами.
Слоан добавил, что компания находится примерно в двух годах от достижения практических результатов. Между тем, целевым рынком для композитных резиновых гусениц являются средние машины массой 35-48 тонн. Он отметил, что гусеничные платформы имеют лучшую боевую устойчивость по сравнению с чувствительными к взрыву колесными машинами, поскольку резиновая гусеница может поглотить взрывную волну. Вероятность повреждения стальных гусениц от взрыва выше, при этом они создают вторичные поражающие факторы в виде стальных осколков.
По утверждению Слоана, к другим преимуществам резиновых гусениц относится долговечность, тогда как стальные обрезиненные траки с приклеенными резиновыми накладками, необходимо менять каждые 600 км. Стальные гусеницы также являются причиной износа ведущих колес, ленивцев, опорных и поддерживающих катков, резиновых накладок и разумеется самих звеньев гусеницы. «Со стальными гусеницами вы вынуждены менять опорные катки каждые 1500-2000 км, та же ситуация с резиновыми и обрезиненными деталями. Срок службы ведущих и направляющих колес 2000-3000 км, тогда как для сравнения контакт «резина-резина» гораздо менее разрушающий».
Следствием меньшего износа является сокращение объема логистической поддержки, что является еще одним преимуществом наряду с уменьшением шума и вибрации до 70%. Вибрация может отрицательно влиять на боевые системы, боеприпасы, электронику и человека, поскольку постоянная тряска с течением времени приводит к плачевным результатам. Использование резины также позволяет снизить массу и повысить топливную экономичность.
Конкурентный рынок
Компания испытывала свои композитные резиновые гусеницы на БМП Warrior британской армии, первоначально для подтверждения концепции, а позднее в качестве предложения для программы Ajax. На выставке DSEI 2019 компания показала для наглядности на машине Warrior одну из своих гусениц с пробегом и новую гусеницу. Слоан сказал, что новые гусеницы могли бы стать частью программы продления возможностей БМП Warrior, если бы министерство обороны захотело этого, хотя в настоящее время согласие от него не получено. Rheinmetall BAE Systems Land (RBSL) использует резиновые гусеницы Soucy на своем варианте миномета Warrior, предлагаемом для британской программы Armoured Battlefield Support Vehicle.
В сентябре 2018 года в рамках Этапа 3 австралийской программы Land 400 по новой гусеничной БМП были отобраны машины AS21 Redback южнокорейской компании Hanwha Defense и KF41 Lynx от Rheinmetall. Компания Soucy имеет свою собственную резиновую гусеницу для AS21, а компания CDS располагает стальными гусеницами для машины Lynx. Колесная платформа была выбрана в более ранней программе по разведывательной машине Combat Reconnaissance Vehicle, ею оказался БТР Rheinmetall Boxer 8×8.
Французская армия часто цитируется в качестве примера военной структуры, которая заменила свои гусеничные бронемашины на колесные, включая средние БТР и БМП. Этот опыт показал себя успешным во время операций в Мали, когда колесная бронетехника и колесная артиллерия были переброшены в столицу Сенегала Дакар и затем своим ходом добрались до малийской провинции Гао.
Хотя пока ни одна крупная армия не последовала примеру Франции, отчетливо прослеживается тенденция закупок более мобильных колесных машин 8×8 средней весовой категории. Как и Австралия, британская армия выбрала Boxer для своей программы по машине Mechanised Infantry Vehicle с целью замены устаревших гусеничных БТР FV430.
Компания Soucy установила свою резиновую гусеницу на БМП Adnan ACV-300 малазийской армии и, по словам Слоана, они были одобрены ООН для развертывания в миротворческих операциях. Резиновая гусеница Soucy также установлена на машинах CV90 двух из семи стран-эксплуатантов — Дании и Норвегии.
Другой взгляд
В то время как компании CDS и Soucy видят большой потенциал программ по гусеничным машинам, производители колесных бронемашин видят рынок несколько иначе. Питер Симсон из компании Tyron Runflat сообщил, что реализуется всего две больших программы по гусеничным БМП — американская Next Generation Combat Vehicle и австралийская Land 400 — в то время как имеется множество программ по колесным бронемашинам, например, британской Boxer 8×8.
Симсон сказал, что при использовании составных резиновых боестойких вставок Tyron доступность техники на ТВД в настоящее время растет и что колесные боевые машины и машины обеспечения не имеют недостатков и соответствуют стандартам испытаний пневматических шин FINABEL Agreement. Этот стандарт представляет собой строгий набор критериев, которым должны соответствовать колеса с боестойкими вставками военного образца при различных повреждениях.
Использование самонесущих колес очень важно, они позволяют машине продолжить свою задачу в случае повреждения или сдутия колеса.
По словам Симсона, усиленные резиновые боковины шины или вставки также играют свою важную роль, поскольку способны поглощать удары и толчки различных препятствий на пересеченной местности и обеспечивают надежную фиксацию покрышки.
Вставки All-Terrain Rubber Multi-Part (ATR-MP) компании Tyron гарантируют фиксацию шины, они поглощают удары и также снижают логистическую нагрузку, поскольку не нужны специальные инструменты для монтажа, то есть замена шины может производиться с использованием стандартных инструментов. Симсон заметил, что это послужило причиной того, что изделия с этой технологией являются самой ходовой продукцией компании.
Вставка ATR-MP как правило изготавливается из трех частей, которые прикручиваются друг к другу болтами, обеспечивая плотную посадку вокруг колеса. При монтаже один из бортов шины прикладывается к ободу, затем устанавливается боестойкая вставка и наконец добавляется второй бедлок. В случае с колесами военного образца вставка, как правило, изготавливается из двух частей, которые соединятся болтами для обеспечения надежной фиксации. В составных вставках используется стальной сердечник для обеспечения прочности и жесткости, а окружающая резина гарантирует фиксацию и поглощение ударов.
На выставке DSEI компания представила цельную резиновую вставку Tyron ATR-SP (single-piece).
Ожидаемые потребности
Симсон считает, что в связи с расширением рынка колесных бронемашин соответственно растет спрос на составные резиновые вставки. Tyron также поставляет продукцию для бронемашин «Лазар» и «Милош» компании Югоимлорт, машин Springbuck и Mountain Lion компании DCD Protected Mobility, Light Tactical Vehicle 4×4 от Acmat и египетской машины Timsah/Crocodile 4×4.
Во французской компании Texelis, производящей шасси бронированных машин, считают, что французская программа Scorpion является хорошим примером перехода от гусеничной техники к колесной. Здесь основным драйвером является потребность в повышенной мобильности. Об этом сообщил представитель компании, отметив при этом, что этот переход ограничивается главным образом машинами массой менее 35 тонн. Компания получила контракт на разработку машины Serval 4×4 для французской армии.
По данным Texelis, повышенные требования к мобильности, предъявляемые многими армиями, являются реакцией на развитие таких технологий, как например, роение дронов, искусственный интеллект и непрерывное наблюдение на поле боя. Представитель компании добавил, что в связи с развитием технологий силовых передач колеса становится более надежными, «например, сложные системы подвески, системы централизованного регулирования давления в шинах и технологии внутренних боестойких вставок». Это делает колесные решения более устойчивыми и адаптируемыми к различным условиям, включая боевые действия в населенных пунктах».
Несмотря на растущую конкуренцию со стороны резиновых гусениц, колеса пока рассматриваются в качестве предпочтительного выбора для бронемашин, передвигающихся в основном по дорогам, но поскольку масса этих машин увеличивается проблема всё больше обостряется. Представитель Texelis отметил:
Выбор между колесным и гусеничным ходом для спецтехники
Шины против гусениц: кто кого?
Проходимость. Колесным машинам с обычными шинами сложно передвигаться по слабым грунтам, жидкой грязи, глубокому снегу. Они имеют больше шансов завязнуть, и чтобы выбраться, их придется брать на буксир гусеничной машине, поскольку способность не проваливаться на слабых грунтах благодаря небольшому давлению на грунт (за счет большей, чем у колеса, площади контакта с поверхностью грунта) является одним из преимуществ машин на гусеничном ходу.
Отечественный бренд Cordiant Professional предлагает шины линейки DM-1 с цельнометаллическим кордом, усиленным рисунком протектора и усиленной конструкцией брекера в наиболее массовых типоразмерах. В линейке есть модели для «самосвалов, работающих в условиях карьера и бездорожья», а также для автомобилей, перевозящих грузы.
За счет большой площади контакта и грунтозацепов гусеницы обеспечивают более высокое тяговое усилие, меньше повреждают почву. По этой же причине они лучше, чем колесные, работают на склонах.
К тому же рабочий сезон у гусеничной машины длится дольше, чем у колесной. Она может раньше начинать работать весной и позже заканчивать работы осенью, она может работать после проливного дождя, когда колесные погрузчики не способны проехать по раскисшей глине, а если все же попробовать их вывести, то дело может кончиться ремонтом колесной ходовой.
Однако существуют специальные шины низкого давления для езды по снегу или глубокой жидкой грязи, и в определенных условиях они могут быть даже более эффективны, чем гусеницы, – они способны обеспечивать более высокие тяговое усилие и проходимость.
Устойчивость и грузоподъемность. Гусеничные машины более устойчивы по сравнению с колесными, и опрокидывающая нагрузка (а также и номинальная грузоподъемность) у гусеничной машины будет выше, чем у колесной такого же типоразмера. Поэтому в ситуациях, когда важна прежде всего устойчивость машины при работе, гусеницы работают лучше колес, например, при выемке грунта с уровня, который существенно ниже опорной поверхности машины.
Компания Hitachi предлагает оригинальные детали гусеничной ходовой части. Однако, если требуется отремонтировать экскаватор с большим сроком службы, можно воспользоваться более бюджетными вариантами запчастей: Hitachi 2Genuine and Hitachi Select Parts. Это аналоги фирменных деталей. Оба варианта проверены на соответствие стандартам Hitachi по надежности и долговечности. Они также покрываются гарантией производителя, как и оригинальные запчасти Hitachi.
Скорость и ходовые качества. Среди преимуществ колесных машин более высокие, чем у гусеничных, скорость движения и ходовые качества, особенно по твердым, ровным поверхностям. Поэтому колесный ход имеют машины, которые во время работы преимущественно ездят по дорогам общего пользования и по ровным поверхностям: автогрейдеры, а также погрузчики и другие машины, выполняющие погрузочно-разгрузочные и транспортировочные работы. Колеса в отличие от гусеничных траков не разрушают твердые дорожные покрытия.
С другой стороны, гусеничные машины могут разворачиваться на месте путем противовращения гусениц, у колесных машин радиус разворота больше.
Удобство транспортировки и масса. Кроме того, колесные машины легче гусеничных аналогов, поэтому колесные машины проще перевозить на далекие расстояния.
Цена покупки и эксплуатационные затраты. Гусеничная ходовая намного более сложный механизм, чем колесный ход, и поэтому колесные машины, как правило, дешевле гусеничных при покупке и в эксплуатации: замена и ремонт шин проще и дешевле, нежели гусениц. У гусеничной ходовой объем обслуживания больше, расход топлива у гусеничных машин всегда больше – все эти факторы повышают стоимость владения гусеничной машиной.
Итальянская компания Berco, которая считается лучшей по качеству среди поставщиков из этой страны, предлагает гусеницы в широком ассортименте: от мини-экскаваторов (0,5–6 т), экскаваторов и бульдозеров (7–50 т) до горнодобывающей техники (50–300 т): стандартные гусеницы, в том числе траки с одним грунтозацепом для эксплуатации в тяжелых условиях; гусеницы с BPR (жидкой смазкой со стопорными кольцами во всех секциях), которые обеспечивают качественное уплотнение траков и позволяют выдерживать значительные боковые нагрузки, увеличивают срок службы гусениц; гусеницы Heavy Duty с увеличенной высотой звеньев и втулками высокой степени износоустойчивости; гусеницы с консистентной смазкой с полиуретановыми W-образными уплотнениями, удерживающими смазку внутри соединения и на 20% увеличивающими срок эксплуатации гусениц, уменьшающими виляние траковой ленты и снижающими уровень шума и расход горючего.
Итак, мы видим, что каждая система хода имеет преимущества и недостатки, и именно поэтому обе они применяются в современных машинах. Поэтому, делая выбор между машинами с колесным или гусеничным ходом, следует изучить все конкретные условия и обстоятельства, в которых предстоит работать машине, и тогда уже подобрать наиболее подходящую к данным условиям машину. А уж вопрос выбора конкретной марки и модели машины и ее шин или гусеничных лент можно обсудить со специалистами компании-дилера, продающей данные продукты.
Шина шине рознь. Выбор шин для спецтехники
Шины для автогрейдеров, погрузчиков, колесных бульдозеров и экскаваторов должны быть самыми прочными из предлагаемых современной промышленностью, способными работать в самых тяжелых условиях: передвигаться по поверхностям, усыпанным осколками скал, стекла и бетона, жидкой грязи, рыхлому песку, гравию, мусору и при этом обеспечивать высокое тяговое усилие.
По роду деятельности надежное сцепление шин с поверхностью и высокое тяговое усилие особенно важны для бульдозеров, автогрейдеров и погрузчиков, у которых при работе пробуксовка колес должна быть минимальной, чтобы увеличить производительность и экономичность.
Условия работы. Прежде чем выбрать машину на колесном ходу, очень важно точно знать, какие работы она будет выполнять, каковы условия работы на строительном объекте, и правильно подобрать шины – пневматические или литые – для данных конкретных работ и условий, которые обеспечат машине наивысшую производительность, малое время простоев и наибольшую рентабельность эксплуатации.
Из огромного разнообразия типов, видов и конструкций шин можно подобрать подходящие для самых разных задач по рисунку протектора, числу слоев корда и ценовому уровню.
Индийская компания BKT Balkrishna Industries Ltd имеет высокую репутацию, хотя и несколько уступает таким брендам, как, например, SOLIDEAL. Шины ВКТ идут в первой комплектации на машины JCB, Bomag, TEREX, Case, HAMM, KALMAR, Dynapac.
Предлагается индустриальная пневматическая шина мод. 23.1-26 16PR 159A6 BKT TR-387 TL для вибрационных грунтовых катков, а также асфальтоукладчиков и прицепов. Шина выполнена с рисунком протектора «ромб», обеспечивающим хорошее сцепление с поверхностью, проходимость, маневренность и плавный ход. Обладает достаточной износостойкостью, выдерживает резкие изменения температуры. В России с такими шинами успешно эксплуатируются катки AMMANN, Hyundai, JCB, DYNAPAC, BOMAG, HAMM.
Сколько слоев корда? Выбирая шины для конкретных условий работы, прежде всего надо обратить внимание на норму слойности – насколько толст и прочен каркасный слой шины. Разумеется, когда речь идет о тяжелой спецтехнике, особенно той, что работает в экстремальных условиях, можно руководствоваться правилом: чем больше, тем лучше.
Выбор рисунка протектора. Следующий шаг – выбор рисунка протектора. Шина, которая будет преимущественно использоваться на уплотненном грунте и твердом покрытии, должна иметь рисунок, состоящий из массивных блоков, отношение площади выступов к площади канавок должно быть большим, чтобы уменьшить абразивный износ и повысить устойчивость шины на поверхности.
Колесный экскаватор, чтобы не буксовать в грязи, должен быть укомплектован колесами с т. н. «агрессивным», то есть сильно выраженным, обеспечивающим хорошее сцепление с мягким грунтом рисунком протектора – грунтозацепы рисунка протектора будут врезаться в мягкую почву и обеспечивать хорошее сцепление и тяговое усилие.
Шины для автогрейдеров находятся где-то посередине между описанными выше типами, они обычно работают на относительно уплотненных, сухих поверхностях, поэтому у них имеются на рисунке выступы прямой или S-образной формы, создающие достаточно надежное зацепление и соответственно тяговое усилие. Кроме того, в рисунке протектора шин для автогрейдеров предусматривается способность к самоочищению, чтобы машина могла двигаться по слабому грунту, грязи, почве и гравию, и в то же время протектор должен быть достаточно массивным и плотным, чтобы обеспечивать плавное движение и быть износостойким.
Китайская компания Qingdao Qihang Tyre Co., Ltd производит шины таких брендов, как Roadguard, Forerunner, Safeguard и Supergider (для сельскохозяйственной и горнодобывающей техники). На российском рынке продаются только Roadguider (для грузовых и легковых автомобилей) и Forerunner (для спецтехники). Остальные продаются большей частью в США и, как заявляется, пользуются там определенным успехом.
Пневматическая шина 14.00-24 16PR FORERUNNER TL предназначена для грейдеров. Имеет направленный рисунок протектора с повышенными сцепными свойствами на песке, дороге и мягкой почве. Максимальная допустимая нагрузка шины – 3650 кг. Максимальная скорость – 50 км/ч.
Шины Forerunner во многом похожи на своих «собратьев» из Китая: у них низкая цена, неплохая надежность и достаточный срок службы.
Способность протектора к самоочищению в процессе качения очень важна для езды по бездорожью, поддержания надежного сцепления шины с поверхностью грунта и создания тягового усилия при движении по слабым грунтам и грязи. Когда рисунок протектора забивается грязью, шина превращается в подобие гоночного слика. Рисунок протектора должен иметь возможность самостоятельно освобождаться от попавшей в него грязи и камней, когда колесо сделает оборот, чтобы очистившиеся грунтозацепы были вновь готовы врезаться в мягкий грунт. Подбирайте шины с таким рисунком протектора, который отводил бы грязь и мягкую почву к боковым сторонам шины, а заплечики раскрывались бы, чтобы вытолкнуть грязь с шины.
Движение по гравию может быть опасным для шин, потому что камни могут застревать в канавках протектора и постепенно внедряться в материал шины либо попадать между бортом шины и ободом колесного диска, вызывая утечку воздуха из шины. На высококачественных шинах можно увидеть небольшие выступы в канавках между грунтозацепами, которые называются выталкивателями – они предотвращают отложение грунта при деформации шины и выталкивают грязь и камни из канавок. Кроме того, производители разрабатывают расположенные в несколько ярусов грунтозацепы, канавки, отводящие воду к боковинам шины, и усиленные конструкции боковин шины со специальными литыми защитными элементами, чтобы уменьшить риск повреждения бортов. Все эти элементы способствуют самоочищению шин в процессе движения.
Бельгийская компания CAMSO имеет заводы в Европе, Канаде (бренды SOLIDEAL CAMOPLAST), Шри-Ланке и, конечно, в Китае. Шины бренда SOLIDEAL славятся высокой репутацией за отличные технические характеристики, износостойкость, ударопрочность. В их производстве применяется натуральный каучук, обеспечивающий хорошую устойчивость к механическим повреждениям. Они находятся ближе к верхнему ценовому диапазону. Мод. 10.00-20 SOLIDEAL 16PR WEX – диагональные шины, у них широкий и глубокий самоочищающийся рисунок протектора с широкими ламелями, они устойчивы к проколам, предназначены для экскаваторов. Выполнены из прочной резины, имеют дополнительную защиту боковин от порезов. В последнее время в компании произошел ребрендинг, и теперь все шины и гусеницы решено выпускать под брендом CAMSO.
Устойчивость к проколам. Независимо от того, для машины какого типа вы подбираете шины, одной из основных задач всегда будет обеспечение минимального времени простоя техники, связанного с обслуживанием шин, а это означает, что шины должны быть устойчивы к проколам и иметь прочные боковины и борта, прочно охватывающие ободья колесного диска. Во время работы на усыпанных осколками бетона и строительным мусором площадках, где разрушают здания, проколы, разрывы и порезы шин – основные проблемы колесной техники. В конструкцию шин, предназначенных для такой работы, производители добавляют особо надежные усиленные слои корда – в шины с диагональным кордом, и специальные радиальные и боковые брекеры, состав материала протектора подбирается максимально прочным и надежным, способным противостоять проколам, порезам и износу.
Один из многочисленных китайских брендов Top Trust принадлежит компании Qingdao Wangyu Trust, выпускающей шины для коммерческой техники, индустриальных и сельскохозяйственных машин, грузовиков, а также легковых автомобилей.
Индустриальная шина Top Trust L-3 предназначена для различной спецтехники – от сельскохозяйственной до горнодобывающей. Шина имеет универсальный протектор с диагональным рисунком, разделенным на несколько функциональных участков и обеспечивающим хорошие сцепные свойства на любых покрытиях. Центральная часть содержит массивные блоки многоугольной формы. Большие размеры увеличивают площадь пятна контакта, одновременно обеспечивая равномерное распределение нагрузки по нему. На грунтовом покрытии к этим свойствам добавляется высокая эффективность при продольных ускорениях. Стоит отметить дизайн плечевых зон, которые содержат высокие грунтозацепы. Протектор изготовлен из резиновой смеси, устойчивой к износу, проколам и порезам. Цельнометаллический каркас усилен для повышения грузоподъемности шины.
Пневматические шины. Если погрузчик будет выполнять наиболее распространенные строительные работы общего характера, лучше всего для него подойдут шины универсального назначения. Они разработаны для того, чтобы обеспечивать максимальное тяговое усилие и сцепление с поверхностью, имеют толстые боковины и изготавливаются из натуральной и синтетической резины.
Шины HD для тяжелых условий эксплуатации или шины большой грузоподъемности лучше, чем обычные шины, работают в неблагоприятной обстановке и с большими нагрузками. Шины для тяжелых условий эксплуатации изготавливаются из резины высшего качества, имеют более высокий рисунок протектора самоочищающегося типа, бóльшую площадь пятна контакта и увеличенное число слоев корда, что значительно увеличивает сроки их службы. По норме слойности современных шин можно судить о грузоподъемности шины. Упрочненные боковины защищают шину от порезов и проколов. Чтобы лучше защитить обод колесного диска и уменьшить повреждения боковин, в конструкцию некоторых шин для тяжелых условий эксплуатации включаются дополнительные элементы для защиты бортов. Кроме того, шины для тяжелых условий эксплуатации обладают повышенной износостойкостью и устойчивостью к проколам по сравнению с шинами для обычных условий эксплуатации, что позволяет им успешно работать в тяжелых дорожных условиях на абразивных и опасных для шин поверхностях.
Завод АО «Волтайр-Пром» (г. Волжский Волгоградской обл.) в 2013 г. был приобретен американской компанией Titan International, Inc. (она также владеет брендом Goodyear Farm Tires). Среди продукции завода линейка индустриальных шин VOLTYRE HEAVY из 19 моделей. Это крупногабаритные диагональные пневматические шины, предназначенные для эксплуатации на автогрейдерах, фронтальных погрузчиках и экскаваторах-погрузчиках. Характеризуются прочным многослойным каркасом, способным выдерживать кратковременные перегрузки, усиленной боковиной и массивным протектором, обладающим высокой износоустойчивостью и долговечностью. Рисунок протектора повышенного сцепления обладает хорошим сопротивлением к повреждениям, обеспечивает длительный срок эксплуатации.
Шины для топких грунтов. Низкопрофильные шины для слабых и топких грунтов, как и следует из их названия, лучше всего работают при маневрировании на слабых и топких поверхностях. Конструкция шин этого типа позволяет увеличить площадь контакта шины с опорной поверхностью до 85% в тех случаях, когда требуется обеспечить проходимость машины на слабом грунте. Эти шины тяжелее аналогичных по диаметру высокопрофильных, так как содержат больше материала.
