Снегоболотоход для геологоразведки (Часть 1)

История создания снегоболотохода СБХ

А. Карасёв
Проведенный в начале 1960-х гг. опрос производственных организаций Министерства геологии СССР показал, что производственники в первую очередь нуждались в универсальном транспортере высокой проходимости, имеющем грузоподъемность порядка 5–7 т.

В связи с этим в план работ специального конструкторского бюро (СКБ) Министерства геологии была включена тема «Транспортные средства для перебазировки геологоразведочного оборудования (СБХ)». Техническим заданием на разработку транспортера задавалась грузоподъемность 6 т, максимальная скорость 23 км/ч. Также было оговорено применение резинометаллической гусеницы и пневматических опорных катков. Было решено спроектировать машину, имеющую ходовую часть по типу канадского транспортера Nordwell. Это позволяло использовать передовой заграничный опыт. Одновременно в качестве базовой модели был взят артиллерийский тягач АТ-С 712, широко применявшийся в системе гео­логии и хорошо знакомый механикам. Использование серийной машины в качестве базовой облегчало предполагаемое производство.

Движение СБХ на болоте

При создании СБХ в силовой установке тягача АТ-С 712 произвели некоторые изменения: изменены детали крепления двигателя, установка радиатора системы охлаждения, установка стартера и компрессора. Также изменили установку топливных баков. Их установили в кабине у задней стенки, на аккумуляторном ящике. В трансмиссии был существенно изменен карданный привод, сконструированный на базе узлов ЗИЛ. С целью привязки ведущих звездочек с увеличенной колеей использованы специальные проставки из стального литья. Изменена система эжекционной очистки воздухо­очистителей.

Оригинальным узлом машины была коробчатая рама, изготовленная из соединенных электросваркой швеллеров, гнутых профилей, угольников и листа. В конструкции частично использовали доработанные детали рамы АТ-С.

Сравнительные испытания СБХ и АТС-712 под Салехардом

Ходовая часть СБХ состояла из восьми пневматических опорных катков с автомобильными колесами и 14-слойными шинами размером 8,25х20 мод. М-36, восьми балансиров, торсионной подвески, шести обрезиненных поддерживающих катков, двух ведущих и двух направляющих колес, амортизаторов и резинометаллических гусениц. Узлы ходовой части в основном были оригинальными, полностью с АТ-С взята только подвеска.

Резинометаллическая гусеница состояла из двух резинотроссовых лент шириной 450 мм и штампованных из стальной полосы толщиной 6,5 мм легких плиц шириной 1250 мм, по 114 шт. на каждой гусенице. Длина опорной поверхности составляла 3600 мм, что обеспечивало среднее удельное давление на грунт груженой машины порядка 0,2 кг/cм2. Такое низкое удельное давление должно было позволить СБХ уверенно двигаться по глубокому снегу, заболоченному слабому грунту, там, где другие колесные и гусеничные машины теряют проходимость.

Резиновая лента, наряду с обрезиненной ведущей звездочкой, должна были увеличить долговечность ходовой части. Резино-металлическая гусеница позволяла снизить пиковые нагрузки на грунт за счет копирования гибкой лентой микрорельефа дороги.

Стенд для испытания плиц на жесткость и прочность

В оборудовании транспортера отсутствовала лебедка, имеющаяся у АТ-С. В пневматическую тормозную систему был введен переходник отбора сжатого воздуха для накачки шин. Его разместили в кабине под сиденьем водителя. На СБХ использовалась укороченная кабина АТ-С. К кабине был приделан ящик для аккумуляторов и хранения инструмента. На крыше, над сиденьем водителя, на специальном кронштейне установили запасное колесо.

Грузовая платформа изготавливалась из сосновых досок, крепившихся к металлическому каркасу. Три борта откидывались. В полу платформы были два люка для доступа к агрегатам, расположенным внутри рамы. На бортах платформы были предусмотрены держатели для дуг тента. Длина платформы – 4410 мм, ширина – 2425 мм, погрузочная высота – 1460 мм. Собственная масса снегоболотохода в рабочем состоянии составила 13 т. Дорожный просвет под нагрузкой – 500 мм.

Опытный образец СБХ во время испытаний, р-н Черняевки

Вместе с проведением конструкторских работ на Ташкентском ремонтно-механическом заводе МГ УзССР в июне-июле 1963 г. были выполнены испытания различных вариантов плиц. Работа проводилась совместно с Московским институтом стали и сплавов, консультирующим СКБ по вопросам выбора материала и технологии изготовления плиц. Испытания должны были вы­явить характер и величину деформаций плиц, а также их несущую способность. Для этого был изготовлен стенд, имитирующий случай наезда колеса на плицу при условии опоры одного или обоих концов плицы на неровность, когда средняя часть плицы вывешена.

В июле-августе на ТРМЗ проходили предварительные испытания макета гусеничного обвода СБХ. Испытания проводились на стенде СБХ-С, позволяющем осуществлять кинематические исследования зацеплений и замеры деформаций в деталях гусеницы и звездочках при различных нагрузках. Стенд также позволял проводить испытания на долговечность.

Промежуточный вариант ведущей звездочки, испытанный в марте 1965 г.

Стенд СБХ-С работал по замкнутому контуру с использованием торсионов в качестве упругого элемента. В качестве силового агрегата использовался буровой станок ЗИФ-1200А. Контроль за нагрузкой осуществлялся по циферблатному индикатору, показывающему угол закрутки торцов торсионов и протарированному с помощью динамометра. Индикатор, особенно на малых нагрузках, оказался недостаточно чувствительным. Высокая жесткость торсионов вызывала сильное колебание нагрузки. Испытания на стенде показали большую деформацию резиновых элементов звездочки; нарушение кинематики зацепления при реверсировании нагрузки; неудачный выбор профиля металлической средней звездочки ведущего колеса, вследствие чего металлическая звездочка вступала в работу лишь при очень большой нагрузке, а деформации резиновых секторов были чрезмерными. Тем не менее стенд дал возможность исследовать общую картину зацепления и провести ряд замеров.

В сентябре 1963 г. на Ташкентском ремонтно-механическом заводе закончили изготовление первого экспериментального образца снегохода. Максимальная скорость движения на четвертой передаче (пятая была заглушена) составляла 23,4 км/ч. Расход топлива на 1 час работы двигателя был не более 45 л. Расход масла на 100 км пути – не более 23 л. Двигатель В-54Т с 12-ю цилиндрами развивал мощность 275 л.с. Транспортёр мог преодолевать броды глубиной до 1,3 м, подъ­емы крутизной до 28°.

Установка гусеницы на экспериментальный образец. Вид сзади

Заводские испытания снегоболотохода проходили в течение сентября–декабря 1963 г. в районе Ташкента. В результате первого выезда в пос. Черняевка был совершен пробег 25 км без нагрузки, главным образом по твердому грунту. Выезд был сделан с целью выявить недостатки конструкции и изготовления, могущие воспрепятствовать долговременным ходовым испытаниям. К концу контрольного пробега сектора звездочек оказались полностью разрушенными по вершинам, что в режиме торможения при поворотах стало вызывать пробуксовку гусениц относительно звездочек. Часть ограничительных накладок смялась при поворотах в результате задевания за каркас звездочки и наезда опорных катков. Гусеница сильно вытянулась, ее колебания приводили к ударам о выступающие части машины, особенно при торможении и поворотах.

При возвращении в Ташкент машина была подвергнута ремонту и переделке.

Второй выезд состоялся в октябре, в район пос. Арнасай. Местность пробега представляла собой холмистую полупустыню, сильно заболоченную в низинах, причем наблюдалось большое разнообразие типов болот. К концу испытания пробег составил 125 км.

Испытания показали хорошую проходимость СБХ по пескам и способность преодолевать крутые песчаные подъемы. Машина уверенно двигалась по сильно заболоченным участкам трассы, в том числе проходила вязкую солончаковую грязь во всех случаях, когда глубина колеи не превышала клиренса. Вездеход был также апробирован на солончаке и при езде вброд, показав хорошие ходовые качества.

Движение СБХ по камышовому болоту в районе Каракуль

Состояние резинотросовой ленты после второго пробега было удовлетворительным. Были обнаружены поломки отдельных плиц. Пробуксовка звездочек по-прежнему наблюдалась систематически, особенно при крутых поворотах на сухом грунте.

Третий выезд был произведен в декабре. После прошлого пробега в конструкцию машины были внесены изменения: установлены четыре дополнительных катка, причем с правой стороны с обрезиненными дисками; изменена звездочка. Такая модернизация была продиктована тем, что о металлические поддерживающие катки разбивались внутренние накладки гусеницы.

Дорожные условия в районе пос. Арнасай, где проводились испытания, в результате долговременных дождей и снегопада резко ухудшились. По проселку вездеход шел своим ходом и тянул трейлер, неоднократно использовался для вытаскивания застрявших автомобилей. Было совершено несколько ездок в брод. Общий километраж к концу пробега составил 412 км. Снегоболотоход прошел 15 км вне дорог с прицепом Т-151 массой 9 т.

Движение АТС на болоте

При движении машины с нагрузкой систематически ломались плицы. Пробуксовки были достаточно часты, особенно при движении с нагрузкой. Решению этой проблемы были посвящены лабораторные работы на стендах, проводимых после пробега. В 1964 г. планировалось изготовить пять опытных образцов и всесторонне их испытать. Одновременно с этим было предложено испытать экспериментальный образец в условиях заполярной тундры и западно-сибирских болот.

В соответствии с последним в мае-июне 1964 г. снегоболотоход прошел испытания в районе г. Салехарда. Перед поездкой в Салехард гусеницы были разобраны для того, чтобы дать плицам дополнительный отпуск.