Beltebil

fra Wikipedia, den frie encyklopedi
Hopp til navigasjon Hopp til søk
Kjedetraktor Fiat 25C
Steiger -veske STX480
4 boggier med gummilarver strukket elastisk mellom små ruller med tett mellomrom
Bogie belter over drivhjulene til en speditør
(anses fortsatt å være et kjøretøy på hjul til tross for at det i utgangspunktet er relatert til larvekjøring )

Et beltevogn , også kjent som beltegående kjøretøy , er et landbil som bruker beltegående spor med larver .

I motsetning til hjulbiler kjennetegnes beltebiler med optimal terrengmobilitet og kjørefeltstabilitet på grunn av høyere trekkraft og lavere spesifikt marktrykk . Siden vekten på kjøretøyet og lasten (spesielt når det gjelder beltebelte) fordeles jevnere over et større område, reduseres kjøretøyets synkning på myke jordarter, og sist, men ikke minst, jordpakningen , som er svært uønsket i landbruk og skogbruk spesielt, reduseres. Motsatt er ulempen ganske tungvint kjøreoppførsel og manøvrerbarhetasfalterte veier med ofte høy slitasje, både på beltene og i noen tilfeller av veibane. I dette området er særlig fleksible gummi Larvene er overlegne i forhold til larver. I tillegg krever larvebiler betydelig mer komplekse tekniske konstruksjoner, spesielt for fjæring av chassiset og for styring, f.eks. B. med et superposisjons styreutstyr for lettere manøvrerbarhet .

I tillegg til bruksområder som snøscootere , larvetraktorer , bulldosere , gravemaskiner , skovlhjulgravere eller transportbuer , er tunge beltebiler spesielt vanlige i militærsektoren for tanker , selvgående kanoner, etc.

Belte med chassis

En crawler eller beltegående understell består vanligvis av to larve eller kjededrift. Blant gruvemaskinene og gruvedriftene med åpen støping er det også flerløpsspor med flere spor, som er anordnet symmetrisk eller asymmetrisk i forhold til maskinens lengdeakse: avhengig av utformingen er sporskinnene enkle, sammenkoblede eller dobbeltparede og deres støtte er på to eller tre punkter (resulterer i to- eller tresporede spor). For at multi-crawler undervognene kan bevege seg i kurver, trenger de en styrelarpe , som brukes med en maskinmasse på 300 t eller mer . Hver kjededrift har sin egen stasjon, så stasjoner som har sunket i bakken kan frigjøre seg selv. [1]

Kjedekonstruksjon

Kjedetraktor Fiat 955C
Beltegjede med lenker som stivner på den ene siden: kjedet henger nesten ikke på toppen
Nærbilde av en larve

Den originale og grunnleggende strukturen består av slitebaner i stål som er hengslet for å danne en lukket kjede. I prinsippet skaper dette en egen rute under kjøretøyet, som for eksempel kommer til uttrykk i det engelske uttrykket "crawler track" eller "Caterpillar track". I midten av innsiden av kjedeleddene er det hevede formasjoner som, når de er stilt opp med de andre leddene, danner en sporfører for rullene - de har dermed en " spor " -funksjon. Ytterligere formasjoner på innsiden fungerer som inngrep for drivhjulet.

Beltegjeder for raskere kjøretøy som kampvogner brukes vanligvis i den såkalte "levende" versjonen, der kjedeleddene får ekstra spenning ved hjelp av fjærkrefter.

I dag finnes det også design med " gummikjeder ", såkalte tredemøller, som er konstruert på lignende måte som et dekkbelte pluss en slitebane. Flere lag stoff og stål er støpt med dekkgummi og profilert. Først ble disse tredemøllene brukt i minigravere, men nå også i larvetraktorer , for eksempel John Deere Type 8000T og CAT -traktorene i AGCO -gruppen . Fordelene er en betydelig jevnere drift av tredemøllen, høyere mulige hastigheter og beskyttelse av overflaten som kjøres på. Gummikjeder er vanligvis mindre vedlikeholdsfrie og billigere når det gjelder variable kostnader, men utsettes for større slitasje og har kortere levetid. Små snøscootere bruker en, relativt bred, gummibane.

Kjededrift

Den enkleste kjededriften består av to ruller
Kjededrift med fem ruller
Box drive med fem ytre og fire indre ruller

En kjededrift består av følgende deler:

  • beltebelte , laget av metall eller integrerte komposittmaterialer, ofte med gummistifter for veibruk ( kjedeputer )
  • et drivhjul (A) som overfører dreiemomentet til motoren direkte (mekanisk kopling) eller indirekte (hydraulisk kopling) til kjedet
  • et motsatt styrehjul (F) (som samtidig, for det meste hydraulisk, regulerer kjedespenningen) og
  • de mest fjærbelastede rullene (L) (minst to)
  • eventuelle støttevalser som støtter kjeden i returstrengen
  • chassiset eller, for tanker, kjøretøyets skrog.

Hvis kjeden returneres separat fra matingen og den øvre delen støttes av ruller , kalles den en støttevalsdrift . Dette er den vanligste formen i dag. Hvis kjedens retur går på toppen av valsene, kalles det en rulledrift . Begge designene har spesifikke fordeler og ulemper. Spesielt er støttevalsedriften mekanisk mer kompleks, men har bedre kjøreegenskaper, siden den øvre kjedestrengen tilhører den fjærede massen.

Antallet ruller er begrenset av diameteren, siden de på den ene siden ikke skal berøre hverandre, men på den andre siden ikke må være for små. For å kunne bruke flere ruller, som oppnår en jevnere lastfordeling, en finere fjæring og en bedre konturtilpasning, ble det utviklet boksdrev med overlappende ruller. Det brukes vekslende enkeltvalser og dobbeltvalser som har samme, relativt store diameter, doble valsene som ligger på utsiden av kjedeleddene og enkeltvalsene som kjører i mellom. Alternativt var det stasjoner med vekselvis forskjøvne doble ruller. Dette oppnår en kompleks og vanskelig å vedlikeholde drivenhet med nesten dobbelt så mange store ruller, som igjen har en stor diameter og derfor ruller med mindre motstand. Denne designen forble begrenset til biler fra andre verdenskrig .

T-34s Christie-kjøretur

Valsene til den militære kjededriften er fjærmontert i forhold til (sivil) boggien eller husbunnen for å muliggjøre raskere kjøring selv på terreng og for å holde belastningen på kjedet og chassiset lavt. I begynnelsen ble små fjærreiser og mange små ruller brukt på en stor stiv rammestøtte, som i "MK IV" og Churchill , men i dag har militære kjøretøy store fjærreiser og relativt store ruller. Christie -stasjonen som ble utviklet av John Walter Christie på slutten av 1920 -tallet muliggjorde en spesielt stor vårbøyning. I den originale versjonen var det mulig å fjerne kjedene for kjøring på veien og kjøre direkte på de store rullene; i senere versjoner ble dette alternativet igjen unnlatt. Det mest kjente kjøretøyet med en Christie-kjøretur var sovjetiske T-34 . Senere utviklinger brukte torsjonsstangfjærede ruller, der stengene som fungerer som torsjonsfjærer er anordnet på tvers av kjøreretningen under kjøretøyet. For lavhastighets beltespor, for eksempel gruveutstyr eller anleggsmaskiner, er fjæring vanligvis ikke nødvendig i det hele tatt.

Nærbilde av arrangementet av bokstasjonen i Tiger
Fjernstyrt tysk sprengladningsbærer Goliath fra andre verdenskrig

Den tekniske grensen er nådd når stasjonen blir for kompleks og for tung for sin praktiske anvendelse. Den siste generasjonen av tanker i Tyskland under andre verdenskrig brukte derfor bare nestede stasjoner med stålruller, tankene hadde blitt for tunge, og gummi for bandasjene var også begrenset. Tankene på Tiger serie trengs et sett med smalere spor for skinne lasting, ellers ville de ha overskredet bredden av lasteprofil av transportvogner. Mer komplekse beltedrev har lavere rullemotstand, derimot på grunn av større vekt, et høyere drivstofforbruk. Moderne stridsvogner når stadig mer vekten av denne tankgenerasjonen igjen, men på grunn av den avanserte teknologien for kjeder, demping og motorisering, uten mobilitetsbegrensninger for stasjonene i den tidens typer.

Når det gjelder kinematiske beregninger, kan en drivkjede lett sees på som et degenerert hjul.

Kjør og styring

Prinsipp for å snu en kjededrift på stedet, vist ved hjelp av eksemplet på en servicerobot med gummibånd. Overbygningens innretning (grå ytre del) forblir den samme ved sving, omtrent som det er mulig med tårnet på en tank eller en gravemaskin .

Opprinnelig ble dampmotorer og forskjellige motorer brukt som fremdriftssystemer; dagens beltebiler har hovedsakelig dieselmotorer .

Drivhjulet til drivenheten transporterer kjedeleddene fremover i kjøreretningen og legger dem på bakken under, som resten av kjøretøyet beveges fremover på løpe- og styrehjulene. Mens den nedre delen av kjedet hviler ubevegelig på gulvet, løftes kjedeleddene bak den siste valsen av gulvet igjen. Kjededriftene på hver side kan kjøres uavhengig av hverandre, i noen utførelser selv i motsatte retninger. Dette gjør det mulig for styringsdesign 2 og 3 å slå på stedet.

Styringsdesign:

  1. Sentral girkasse og kombinasjon av clutcher og bremser, høyre og venstre. Brukes i lette og mellomstore sivile beltebiler, tidligere også i tanker. I de fleste tilfeller er det umulig å snu rundt din egen akse med dette designet.
  2. To-strengs drev med to trinnløse gir, for det meste hydrostatiske . Brukes i sivile beltebiler, for eksempel fra Liebherr og Case Corporation . Porsche Tiger hadde en to-strengs elektrisk drivenhet, som imidlertid ikke beviste seg selv; Henschel- tigeren , som ble masseprodusert i stedet for Porsche-tigeren, dispenserte fra denne teknologien (se nedenfor). Den sovjetiske lette tanken T-70 og SU-76 selvgående pistol basert på skroget hadde to separate motorer og girkasser; kjøretøyet ble styrt ved å regulere hastigheten, noe som gjorde kjøretøyet ganske upopulært, derav kallenavnet "Suka" (dt. tispe). Hovedproblemet med en to-strengs stasjon med en motor er at hver streng må være konstruert for å overføre mer enn 100% av motoreffekten, fordi drevet på innsiden av svingbremsene og bremseeffekten ikke går tapt, men er overført til stasjonen på utsiden av svingen via overføringshuset.
  3. Kjør med sentralgirkasse og et overlappet styreapparat . I dag er styrehastigheten vanligvis lagt over med en hydrostatisk overføring. Brukes på tanker og noen sivile beltebiler fra Caterpillar og Komatsu .

Bremselengden til en moderne kampvogn er ofte den samme eller kortere enn en sportsbil med samme hastighet, hovedsakelig på grunn av kraftfordelingen over et stort område. Motsatt øker trekkraften som kan overføres, spesielt når grunnforholdene er dårlige. En lignende effekt oppnås med Lauster -aksen som ble testet av de tyske væpnede styrkene på 1960 -tallet .

historie

En passende banekjede ble oppfunnet av Alvin O. Lombard for damptraktorer for transport av trestammer i Maine (USA) og patentert i 1901. [2] Med den store mengden Lombard Steam Log Hauler var Lombard den første kommersielle produsenten av larver. En annen tidlig produsent var californiske Benjamin Holt , som også designet en kjede 24. november 1904. [3] [4] [5] [6] Firmaet hans, The Holt Manufacturing Company , ble slått sammen med Best i 1925 for å bli Caterpillar, som fortsatt eksisterer i dag. De første beltebilene ble utelukkende styrt av ensidig bremseinngrep eller separat hastighetskontroll med to trekkmotorer, noe som førte til dårlige kjøreegenskaper og høy slitasje . Et betydelig fremskritt innen styrteknologi ble oppnådd gjennom den såkalte doble differensialen, som ble utviklet av produsenten Cletrac . [7] Før den hydrostatiske overføringstiden var det mulig med denne teknikken, beltene var for seg uten å kontrollere bremsene. De tyske stridsvognene Tiger og Panther i andre verdenskrig hadde såkalte tohjulsrattgir, noe som gjorde det mulig å forhandle om en kurve i to spesifikke radier ved å forsinke kjedet i hvert gir.

Kjente tyske produsenter av beltebiler var eller er: Demag , Hanomag (i dag Komatsu ), Stock, LHB , Lanz , Deutz AG , Famo , Henschel , Krupp , Liebherr .

Modellering

Det er radiostyrte beltebilsmodeller drevet av både elektriske og forbrenningsmotorer, spesielt gravemaskiner, tanker og bulldozere.

Eksempler på beltebiler

Tippbil Komatsu CD-110R
Minitransportør med kjededrift fra Honda

Se også

litteratur

  • Utviklingen av beltetraktorene på tre tiår In: Motor vehicle technology 4/1954, s. 102-107 (inkl. Oversiktstabell over alle verdensomspennende beltetraktortyper 1954).
  • Wolfgang Merhof: Drivmekanikk for beltebilene . Red .: Ernst-Michael Hackbarth. 2015, ISBN 978-3-943207-13-2 ( lenke til PDF-dokument [åpnet 28. februar 2020]).

weblenker

Wiktionary: Tracked vehicle - forklaringer på betydninger, ordopprinnelse, synonymer, oversettelser
Commons : Sporede kjøretøyer - Samling av bilder, videoer og lydfiler

Individuelle bevis

  1. ^ Günter Kunze, Helmut Göhring, Klaus Jacob: Anleggsmaskiner: Jordarbeid og gruvemaskiner . Springer-Verlag, 2013, ISBN 978-3-663-09352-7 , s.   130 ( google.de [åpnet 20. april 2019]).
  2. Patent US674737 : Logging Engine. Registrert 9. november 1900 , publisert 21. mai 1901 , oppfinner: Alvin O. Lombard.
  3. Patent US874008 : Traction Engine. Registrert 9. februar 1907 , publisert 17. desember 1907 , oppfinner: Benjamin Holt.
  4. Patent US945538 : Traction Engine. Registrert 24. desember 1908 , publisert 4. januar 1910 , oppfinner: Benjamin Holt.
  5. Patent US970503 : Traction Engine. Registrert 20. august 1909 , publisert 20. september 1910 , oppfinner: Benjamin Holt.
  6. Patent US1026090 : Traction Engine. Registrert 17. august 1909 , publisert 14. mai 1912 , oppfinner: Benjamin Holt.
  7. Patent US1456349 : Retnings som forandrer overføringsmekanisme. Registrert 14. april 1921 , publisert 22. mai 1923 .