Секреты «долголетия» ходовой части гусеничных машин (Ч. 2)
Факторы влияющие на износ ходовой части

(По материалам компании Passini Group, Канада)

Итак, продолжим рассмотрение факторов, влияющих на ресурс ходового механизма и темпы износа его узлов и деталей.

Степень влажности

В предыдущих разделах уже объяснялось, как влажность может усиливать абразивное действие грунта и его способность к налипанию. К этому надо добавить, что, с одной стороны, влага или свободная вода усиливает процесс коррозии деталей ходового механизма, вызывая ржавление и усиливая коррозионное действие других химически активных веществ, а с другой – под воздействием большого количества воды грязь и налипший грунт с абразивными частицами и коррозионно-активными химическими веществами смываются, набившийся в зазоры грунт размягчается, и его проще удалить.

Химически активные вещества

Эти вещества могут иметь природное либо искусственное происхождение. Соли, соединения серы, органические химикаты и кислоты могут содержаться в горных породах, удобрениях, химических отходах, бытовом мусоре и даже в заложенном на хранение зерне. Эти вещества могут быть коррозионно-активными, как и некоторые высококислые или щелочные почвы. Воздействуя на сталь и резиновые уплотнения, названные вещества разъедают их, усиливают процессы образования трещин, в результате смазка вытекает из зазоров, и тогда износ подшипников и шарниров гусеничной цепи ускоряется. Надо заметить, что упрочненные стали могут быть более подвержены коррозионному воздействию некоторых химикатов, чем термически не обработанный металл.

Характер эксплуатации

Термин «характер эксплуатации» часто используют неправильно, подразумевая характеристики опорной поверхности, по которой движется машина. На самом деле «характер эксплуатации» означает, какую работу выполняет машина. Ниже описан характер износа и иных воздействий на элементы конструкции ходового механизма при выполнении гусеничной машиной наиболее распространенных видов работ.

• Снятие и перемещение грунта бульдозерным отвалом.

При такой работе бо’льшая часть нагрузки приходится на переднюю часть машины, ускоряется износ передних катков и направляющих колес.

• Погрузка.

При внедрении в грунт и наполнении ковша бо’льшая часть нагрузки действует на задние катки гусеничного погрузчика. При перемещении ковша с грунтом основная нагрузка приходится на передние катки. Вследствие этого обычно ускоряется износ передних и задних катков, тогда как средние катки изнашиваются меньше.

• Рыхление и буксировка.

При таких работах основная нагрузка приходится на заднюю часть машины, ускоряется износ задних катков. В наиболее тяжелых случаях значительно усиливается износ ведущих колес и втулок гусеничной цепи.

• Выемка грунта гидравлическим экскаватором.

Нагрузка действует попеременно то на одну сторону машины, то на другую, в результате повышенному износу подвергаются наружные элементы деталей ходового механизма. В какой-то степени это явление напоминает «движение по впадине», хотя при выемке грунта темп износа гораздо меньше, поскольку машина при работе в основном стоит на месте.

Частично управляемые факторы

Оператор практически не может влиять на упомянутые выше «характеристики опорной поверхности» и «характер эксплуатации». Тем не менее оператор может уменьшить износ ходового механизма, если будет правильно устанавливать некоторые рабочие характеристики, которыми он может управлять. Эти частично управляемые факторы называются «условиями работы», к ним относится всё, чем управляет оператор машины.

Скорость

Темп износа ходового механизма напрямую зависит от скорости и пройденного расстояния, а не от количества отработанных машиной моточасов. Темп износа всех узлов ходового механизма возрастает пропорционально росту скорости движения главным образом из-за увеличения удельной нагрузки, с которой детали действуют друг на друга.

От скорости также зависит величина ударных нагрузок на узлы ходового механизма. От скорости напрямую зависит темп износа пальцев, втулок, ведущих колес и других вращающихся деталей ходового механизма. Непрямая зависимость существует между скоростью и темпом износа башмаков и грунтозацепов, поскольку с ростом скорости возрастают сила удара о грунт и ударные нагрузки. При движении задним ходом с высокой скоростью ускоряется износ в зоне контакта втулок гусеничной цепи с ведущим колесом.

Чтобы уберечь ходовой механизм от повышенного износа, настоятельно рекомендуется избегать работы на высоких скоростях, если это не оправдано увеличением производительности. Также следует избегать движений с переменой направления передним-задним ходом без необходимости. Более того, при работе в условиях высоких ударных нагрузок следует выбирать скорость движения как можно ниже, насколько позволяют условия работы.

Повороты

Темпы износа узлов ходового механизма возрастают при выполнении поворотов. При поворотах увеличивается нагрузка на движущиеся детали ходового механизма, особенно на боковые поверхности катков и направляющих колес. Разворот с торможением одной и движением другой гусеницы назад вызывает ускоренный износ втулок и ведущих колес по сравнению с разворотом и движением одной гусеницы вперед. Чтобы износ ходового механизма с обеих сторон был одинаковый, лучше постараться поворачивать машину попеременно через правую и левую сторону.

Противовращение гусениц

Как известно, при этом способе поворота машины одна гусеница вращается вперед, а другая назад. Пользоваться им следует осторожно, потому что при одинаковой скорости и характеристиках опорной поверхности нагрузка, воздействующая на боковые части деталей ходового механизма, при таком вращении выше, чем при обычном.

Пробуксовка гусениц

При пробуксовке усиливается износ всех деталей ходового механизма, причем никакой полезной работы в это время не выполняется. Особенно страдают от износа грунтозацепы башмаков, поскольку их скорость движения относительно грунта увеличивается.

Работа с постоянной нагрузкой на одну сторону

Если при работе на одну из сторон ходового механизма постоянно действует более высокая нагрузка, чем на другую, износ правой и левой стороны ходового механизма будет не­одинаковым. Разумеется, износ деталей более нагруженной стороны увеличивается пропорционально величине неблагоприятных факторов – подводимой мощности, степени налипания грунта и пробуксовки гусениц. Типичные примеры таких работ – планировка откосов, перемещение грунта отвалом по наклонной поверхности, погрузка ковшом и т. д.

Наиболее эффективный практический способ уменьшить отрицательный эффект от такой работы – часто менять условия и режимы работы машины, например, менять схемы работы, наклонять отвал в противоположную сторону, менять направление проходов при съемке грунта и т. п. Камнезащитные щитки и защитные кожухи тоже могут помочь.

Движение задним ходом

Износ втулок гусеничной цепи и ведущего колеса в этом режиме выше, чем при движении вперед. К тому же движение задним ходом обычно является непроизводительным, поэтому настоятельно рекомендуется как можно меньше им пользоваться.

Субъективные факторы

Устранение или уменьшение действия субъективных причин, вызывающих износ, основной способ оптимизировать использование ресурса ходового механизма. Здесь очень важна роль оператора и владельца машины. Подчеркнем, что правильно составленный график технического обслуживания и тщательные ежедневные осмотры помогут сократить эксплуатационные расходы и время простоя техники.

Натяжение гусеничной цепи

Как уже говорилось, набивающийся между зубьями ведущего и направляющего колес грунт – основная причина чрезмерного натяжения гусеничной цепи. Из-за неправильного натяжения ускоряется износ деталей ходового механизма, срок службы втулок и колес может сократиться в 2,5...3 раза!

При чрезмерном натяжении цепи также уменьшается производительность (из-за потерь тяговой мощности) и возрастает расход топлива. В разделе «Техническое обслуживание и ремонт ходового механизма» подробно описывается порядок регулировки натяжения гусеничной цепи.

Башмаки

Основная задача башмаков гусеничных звеньев – обеспечить надежное сцепление с грунтом и высокую опорную проходимость, причем башмаки не обязательно должны быть широкими.

Опорная проходимость определяется способностью машины идти по слабому грунту и грязи, не погружаясь в них. Если опорная проходимость рассчитана правильно, грунтозацепы проникают в грунт, а башмаки остаются на поверхности и не погружаются.

Не следует использовать башмаки более широкие, чем это необходимо. Чем шире башмак, тем больше скручивающий момент, который может воздействовать на детали ходового механизма при движении машины по неровной поверхности, покрытой камнями и ямами. При наезде на неровность плоскость башмака служит рычагом, больше всего подвергаются действию крутящих моментов башмаки, пальцы и втулки гусеничной цепи. Кроме того, неблагоприятное действие крутящие моменты оказывают на катки и ведущее и направляющее колеса.

Установка более широких, чем надо, башмаков обычно становится причиной:

• дополнительного сопротивления в поворотах, на пре­одоление которого затрачивается полезная мощность двигателя и дополнительное топливо. В повороте возрастают скручивающие нагрузки на гусеничную цепь и увеличивается износ углов башмаков;
• повреждения башмаков и звеньев: изгибы, растрескивания, разрушения и т. д.;
• ускоренного износа пальцев и втулок;
• возможного удлинения пальцев и расширения отверстий под втулки в звеньях;
• ослабления затяжки и утери деталей крепления башмаков с соответствующим увеличением отверстий под болты в башмаках;
• уменьшения ресурса по износу звеньев, боковых поверхностей катков и фланца центрального отверстия направляющего колеса.

Правильное положение гусеничных звеньев

Регулировка правильного положения (выравнивание в одной плоскости) деталей ходового механизма исключительно важна для того, чтобы избежать ускоренного и неравномерного износа. Каждое отклонение от правильного положения ходовой рамы направляющего и ведущего колес приводит к износу и повреждениям рабочих и боковых поверхностей катков, направляющих поверхностей звеньев и боковых поверхностей колес или сегментов и фланца центрального отверстия направляющего колеса.

В общем случае любое различие в характере износа между правой и левой, внутренней и наружной или передней и задней частями ходового механизма может быть следствием неправильной регулировки положения в плоскости одной или нескольких деталей: ходовой рамы, направляющего и ведущего колес.

В разделе «Оценка характера износа и типичные повреждения» описаны наиболее типичные случаи отклонений от правильного положения деталей ходового механизма.

Содержание ходового механизма в чистоте и правила постановки на стоянку

Надо заметить, что эти два фактора часто ускользают от внимания владельцев техники. На самом деле они оказывают определенное влияние на ресурс ходового механизма. Регулярная его очистка помогает удалить налипший и набившийся в зазоры грунт, абразивные частицы и химически активные вещества, которые сокращают срок службы деталей. Это особенно важно при низких температурах, когда уплотненный и смерзшийся грунт препятствует вращению катков и направляющего колеса, вызывая износ в виде плоских участков и разгерметизацию уплотнений. Очистка также дает возможность осмотреть детали ходового механизма.

Машину следует останавливать на стоянку на ровной горизонтальной площадке, потому что длительное действие нагрузки на одну сторону уплотнительной манжеты может привести к пластической деформации, а это в свою очередь приведет к утечке смазки из подшипников катков, направляющих колес и закрытых шарниров с жидкой смазкой гусеничной цепи.