Замкнутые гусенницы
Гусеничный движитель состоит из двух замкнутых гусениц, двух направляющих и двух ведущих колес, опорных и поддерживающих катков, амортизирующих и натяжных устройств. При опорных катках большого диаметра (например, трактора ТТ-4) поддерживающих катков может и не быть. Гусеницы представляют собой замкнутые цепи или ленты. Цепи состоят из шарнирно связанных между собой одинаковых металлических звеньев. Ленты бывают резиновые или резинометаллические. В гусеничных тракторах нашли применение в основном цепи. Резинометаллические ленты используют в полугусеничных ходах, предназначенных для повышения проходимости колесных тракторов, и в машинах малой массы, например, снегоходах и др.
Звенья цепи (траки) соединены между собой различными шарнирами, состоящими из проушин звена и пальца. Шарниры могут быть открытыми с плавающими пальцами, полузакрытыми с закрепленными пальцами, с подшипниками скольжения, с игольчатыми подшипниками и резинометаллические. Последние, в свою очередь, могут быть кольцевыми, в которых трение скольжения пальца в проушинах звена заменяется трением в резиновой втулке, возникающим вследствие деформации концентрического сдвига в пальце при относительном повороте звеньев, и со вкладышем, в которых роль пальца выполняет резиновый вкладыш, устанавливаемый в специальные гнезда проушин звена. Звенья в этом случае соединены болтами; материал вкладыша при относительном повороте звеньев работает на сжатие. В дальнейшем звенчатую гусеницу с шарнирами скольжения и трения будем называть простым обводом, а звенчатую гусеницу с резинометаллическими шарнирами — упругим обводом. Расстояние между центрами шарниров называют шагом звена. Ведущее колесо предназначено для передачи ведущего момента, подводимого от двигателя к гусенице. Зацепление его с гусеницей может быть гребневым, зубовым и цевочным.
Гребневое зацепление, в котором ведущим элементом в колесе является ролик, соединенный с гребнями звеньев, в настоящее время почти не применяют вследствие ряда присущих ему недостатков (большой шаг гусеницы, значительный износ шарниров цепи и роликов колеса ввиду их малого количества). Зубовое зацепление недостаточно надежно вследствие забивания впадин между зубьями и имеет повышенный износ. Оно получило некоторое распространение в тракторостроении, но почти не встречается на быстроходных гусеничных машинах. Основным типом зацепления гусениц с ведущими колесами является цевочное зацепление, получившее наибольшее распространение в тракторостроении. Оно обладает большей плавностью и имеет значительные возможности совершенствования при изнашивающейся гусенице.
Цевочное зацепление может быть нормальным и специальным. Основным является нормальное зацепление, при котором шаг гусеницы равен шагу зубьев ведущего колеса, что обеспечивает безударную передачу усилия одновременно несколькими зубьями. При нормальном зацеплении, если сохраняется условие, контакт боковой стенки окна звена, так называемой цевки, с зубом ведущего колеса всегда должен иметь место при постоянном радиусе ведущего колеса. Нормальное зацепление хорошо работает в ведущем и тормозном режимах. Однако оно успешно работает только в гусенице, шаг которой в процессе эксплуатации практически не изменяется (отсутствует износ в шарнирах), например, в гусенице с резинометаллическим шарниром.
При работе гусениц с открытым металлическим шарниром в результате износа шаг гусеницы очень быстро становится больше шага ведущего колеса. При этом нормальная работа зацепления нарушается. Цевки, входящие в зацепление, по мере изнашивания шарнира и увеличения шага гусеницы располагаются все выше по зубу, а затем по мере поворота ведущего колеса опускаются к его основанию. При определенном значении износа цевки выходят на вершину зуба, и зацепление становится неработоспособным. Для исправления положения необходимо заменить изношенные пальцы в гусенице (частичное восстановление ее шага) или гусеницу. Таким образом, срок службы гусеницы с учетом износа ограничивается не прочностью изношенных шарниров, а работоспособностью зацепления. Если при нормальном зацеплении зубья ведущего колеса, охватываемые гусеницей, передают усилия ее звеньям, то при специальном зацеплении ведущего колеса эти усилия будет передавать только первый зуб. При выходе этого зуба из зацепления в работу вступают последующие зубья. При этом обод ведущего колеса в каждом конкретном случае пробуксовывает на - длину дуги, соответствующей разности номинального шага колеса и шага звена. Выход каждого зуба из зацепления происходит прд действием полного окружного усилия. Как видно из описания процессов работы нормального и специального зацеплений, большая работа трения, а следовательно, и большие износы будут при работе специального зацепления. Поэтому специальное зацепление не нашло широкого распространения в тракторостроении.