Гусеничний ланцюг
Виберіть підкатегорію
Рекомендації по технічному обслуговуванню
Короткий огляд конструкцій, факторів, що впливають на знос, рекомендації з технічного обслуговування та експлуатації можуть допомогти збільшити строк служби ходової частини машин на гусеничному ходу.
Кожен окремо компонент ходової частини гусеничних машин – провідні і напрямні колеса, опорні і підтримуючі катки, траки, черевики, пальці, втулки і ходові рами – виглядає відносно простою і зрозумілою деталлю. Але коли ці компоненти зібрані в єдину систему і становлять ходову частину гусеничної машини, виходить складний механізм, на частку якого може приходиться половина і більше всього обсягу ремонтних робіт на гусеничному бульдозеру за весь термін його служби.
Пальці у втулках являють собою шарніри гусеничного ланцюга, завдяки яким полотно огинає веде і направляє колеса. В самому загальному вигляді ходові частини гусеничних машин можна розділити по конструкції шарніра і способів змащення пальців і втулок.
Так звана «суха ланцюг», в якій мастило між пальцем і втулкою не передбачена, майже не використовується в сучасних гусеничних машинах, таких як бульдозери, навантажувачі та екскаватори, хоча на деяких найбільших кар'єрних екскаваторах, вартість яких надзвичайно висока, з економії можуть використовуватися «сухі» гусениці. Крім того, гусениці «сухого» типу продаються запчастини, оскільки вони дешевше оригінальних змащувань гусениць і можуть стати хорошою альтернативою, коли машина майже відслужив своє і використовувати дорогі запчастини немає сенсу.
Протилежністю «сухим» ланцюгам є гусениці зі смазываемыми втулками, зокрема «із закритим шарніром з консистентним мастилом», у яких між пальцем і втулкою закладається консистентне мастило. Гусеницями з такими втулками зазвичай оснащують гідравлічні екскаватори, за винятком, як уже говорилося, деяких дуже великих кар'єрних моделей. Одним з переваг змащувань гусениць є більш низький шум при роботі в порівнянні з «сухими» гусеницями.
- Каток підтримуючий
- Опорний Каток
- Ланка ланцюга
- Колесо провідне (зірочка)
- Направляюче Колесо (лінивець)
- Ланцюг гусеничний
Гусеничні ланцюги третього, щодо нового типу зазвичай називають «із закритим шарніром з рідким мастилом». У конструкцію їх шарніра входять палець з порожниною, заповненою маслом, і ущільнення з армованого поліуретану та гуми. Через радіальний канал малого діаметра масло з порожнини надходить у кільцевий зазор між втулкою і пальцем. При складанні вузла герметизуюча гумова заглушка вставляється в невеликий отвір в торці пальця, а через «голку», вставлену в заглушку, вакуумним насосом можна відкачувати повітря, що проникає через мікроскопічні пори у зазор між пальцем і втулкою, даючи можливість маслу заповнити зазор.
Гусенична ланцюг з консистентним мастилом коштує дорожче, ніж «суха», а ланцюг з «рідким мастилом» – ще дорожче, проте два останніх типу широко використовуються, оскільки знос в зазорі між пальцем і втулкою в них значно менше, ніж в «сухих» ланцюгах. Збільшення терміну служби за рахунок мастила, як стверджують виробники, з надлишком компенсує підвищення вартості.
Також існують гусениці з гумово шарніром. У них між пальцем і траком знаходиться гумова втулка, вигин в місцях зчленування траків відбувається за рахунок еластичності гуми. Застосовуються і шарніри з голчастими підшипниками в якості втулки. Завдяки такій конструкції ресурс гусениці зростає, але значно збільшується і її складність. Ці останні два типу шарнірів менш поширені, і ми не будемо їх розглядати в даній статті.
Відстань між шарнірами траків
Пальці і втулки
Як тільки нова гусенична машина потрапляє в бруд, неминуче починається знос її ходової частини. Провідне колесо переміщує гусеничне полотно, впираючись у втулки, а траки гусеничного ланцюга стосуються напрямних коліс і ковзанок. При цих взаємодіях метал поступово стирається. Коли між тертьовими парами потрапляють різні абразивні частинки, а також коли грунтозацепи траків занурюються в твердий грунт і на деталі ходової частини діють високі навантаження, процес зносу прискорюється. Чим вище швидкість роботи машини, тим швидше зношується ходова частина лише тому, що зростають навантаження в її вузлах.
У «сухій» ланцюга в результаті руху пальця відносно втулки зношуються одна сторона пальця і відповідна сторона внутрішньої поверхні втулки. В результаті геометрія пальця–втулки порушується, крок гусеничного ланцюга, тобто відстань між осями пальців, по мірі зносу збільшується. В результаті збільшення кроку ланцюг подовжується, натяг її слабшає, і вона «провисає», а зона контакту втулки з зубами ведучого колеса зміщується з правильного місця, прискорюється знос і зубів колеса, і зовнішньої поверхні втулки. Крім того, при надмірному подовженні гусениця може зіскочити з коліс при поворотах машини.
Зварювання направляючої ковзанки гусениці
Таким чином, в «сухий» ланцюга відбувається знос пальці і втулки (внутрішніх та зовнішніх поверхонь), і в певний момент ці деталі слід розгорнути на 180°, щоб вони продовжили працювати неизношенными поверхнями. Крок ланцюга в результаті буде відновлений. Заміна провідних коліс разом з розворотом пальців і втулок дозволить певною мірою відновити стан ходової частини за умови, що інші деталі ходового механізму не мають надмірного зносу.
Хоча подібні рухи здійснюють і пальці з втулками в гусеничних ланцюгах «з консистентним мастилом» і «з рідким мастилом», завдяки присутності мастила знос в них значно менше, і відповідно крок гусеничного полотна меншою мірою збільшується, менше зношуються зуби ведучого колеса і зовнішні поверхні втулок. Тим не менш під час роботи відбувається «нормальний» знос зубів ведучого колеса і зовнішніх поверхонь втулок «змазуються» гусениць. По мірі зносу діаметр ведучого колеса зменшується, в результаті відстань між зубцями починає відрізнятися від кроку гусеничного полотна, навіть якщо відстань між осями пальців залишається без змін. Втулки в результаті неспівпадання кроку ланцюга і відстані між зубцями колеса ковзають по зубах, і врешті-решт з-за зносу зовнішніх поверхонь втулок доведеться повертати на 180° пальці і втулки.
Знос зубів ведучого колеса і шарнірів гусеничного ланцюга при русі заднім ходом:
- шарнір;
- напрямок обертання ведучого колеса
Деякі фахівці вказують, що до того часу, коли знос зовнішніх поверхонь втулок стане таким, при якому розгортаються пальці і втулки, ущільнення багатьох шарнірів можуть прийти в непридатність, мастило почне витікати і в результаті темп зносу в парі палець–втулка зросте. І все ж мастило, присутня в зазорах, значною мірою захищає деталі, і знос ведучого колеса і втулок не настільки значний, як у випадку «сухий» ланцюга.
Оскільки в гусеничних ланцюгах з закритим шарніром і рідким мастилом використовуються ущільнення високої якості, за оцінками фахівців, менше 10% їх шарнірів палець–втулка зазвичай мають несправності до того часу, коли знос зовнішніх поверхонь втулок досягає величини, коли необхідно розгортати пальці і втулки на 180°. Внаслідок цього термін служби ведучого колеса і втулок значно збільшується (порівняно з «сухими» гусеницями), і розворот пальців і втулок на 180° дає ланцюга буквально «друге життя».
Однак фахівці розходяться в думках, як краще відновлювати гусеничну ланцюг з закритим шарніром і рідким мастилом. Деякі вважають, що слід встановити нові ущільнення і стопорні кільця, а потім заповнити масляні порожнини в пальцях – така технологія відновлення дозволяє повністю використовувати залишковий ресурс траковой ланцюга. Інші фахівці вважають, що стопорні кільця у вушках траків можуть пошкодити кінці втулок і це буде перешкоджати новим ущільнень ефективно виконувати свої функції. Тому, вважають вони, більш раціонально просто розібрати вузол палець–втулка, заповнити консистентним мастилом і знову зібрати, не замінюючи деталей.
Навіть якщо ми вознамеримся продовжити на деякий час термін служби гусеничного ланцюга, розгорнувши пальці і втулки на 180°, слід мати на увазі, що рішення виконати цю операцію (чи не виконати) завжди повинно прийматися в залежності від загального стану ходового механізму. У деяких випадках найекономічнішим рішенням буде просто дати можливість гусеничного ланцюга працювати до руйнування.
Іноді ліва і права гусениці зношуються неоднаково, і, щоб продовжити термін їх служби, рекомендується міняти їх місцями разом з ведучими колесами. Різниця в довжині гусениць не повинна перевищувати 10% кроку ланки.
Рекомендуємо завжди проконсультуватися у хорошого спеціаліста з ходової частини, який метод ремонту вибрати, а ще краще, якщо фахівець буде регулярно оглядати ходову частину і контролювати її стан.
Знос шарнірів і зубів ведучого колеса при наявності бруду між зубцями:
- шарнір;
- напрямок обертання ведучого колеса
У гусеничних ланцюгах всіх типів палець обертається у втулках при русі ланцюга навколо ведучого і направляючого коліс. Але найбільш складно відбувається процес зношування при терті зубів ведучого колеса і зовнішніх поверхонь втулок гусеничного ланцюга. Коли гусенична машина рухається вперед, знос цих компонентів незначний за умови, що натяг ланцюга правильне. Палець повертається у втулках під дією значного навантаження, коли підходить до положення «6 годин» на провідному колесі. Найбільше навантаження припадає на кілька втулок, які перебувають в положенні між «6» і «8 годин» ведучого колеса, де не відбувається практично ніякого руху втулки відносно зуба колеса. Вершина ведучого колеса («12 годин») – це єдина точка, в якій втулка повертається або ковзає по зубу безпосередньо перед тим, як залишити колесо. Але в цій точці на втулку теоретично не діє навантаження, тому ефект від її ковзання по зубу мінімальний. Проте коли машина йде заднім ходом, рух пальця відносно втулки відбувається під дією навантаження внизу («6 годин») переднього направляючого колеса і до моменту, коли ланцюг проходить над підтримує катком, а 85% навантаження на гусеничну ланцюг концентрується біля верхньої точки ведучого колеса («12 годин»): тут втулка повертається і ковзає по зуба колеса. В результаті більше зношується сторона зуба ведучого колеса, що працює при русі машини заднім ходом.
У кінцевому підсумку в результаті зносу утворюється «кишеню» біля основи зуба. Зміни напрямку руху гусениці сприяють збільшенню зносу біля основи зуба, тому що гільза ковзає по западині між зубами, коли машина змінює напрямок руху. Машини «з піднятим ведучим колесом» менш схильні до такого зносу, оскільки при такій конструкції втулки гусеничного ланцюга менше контактують з ведучим колесом
Перевірка натягу гусеничної стрічки і люфту підшипників
Знос боків зуба, що працюють при задньому і передньому ході, і втулок гусеничного ланцюга значно зросте, якщо натяг ланцюга буде вище нормального. Причиною може бути неправильна регулювання, або засмічення брудом западин між зубами ведучого колеса. Бруд може набиватися і ущільнюватися в западинах між зубами ведучого колеса, і тоді діаметр колеса як би збільшується. Натяг гусеничного полотна і тиск на зуби ведучого і направляючого коліс і на катки збільшується, з-за чого прискорюється знос всіх цих деталей, заклинює гусениці, відбуваються деформації гусеничних візків і півосей. Наприклад, якщо провисання звичайної гусеничного ланцюга з овальним контуром-це дорівнює 12 мм, значить, вона працює з натягом, в 7 разів перевищує те, яке має місце при нормальному провисанні ланцюга 50 мм.
Коли надмірно натягнута гусенична ланцюг рухається вперед, втулки спочатку вступають у контакт зі стороною зуба ведучого колеса, що працює при задньому ході (біля вершини зуба), і потім ковзають по зубу до сторони, яка працює при передньому ході. Подібним чином при русі надмірно натягнутою ланцюга тому втулка прагне спочатку торкнутися сторони зуба, що працює при передньому ході, а потім ковзає по зубу до сторони, яка працює при русі назад. В результаті інтенсивного зносу піддаються сторона зуба, що працює при передньому ході, і втулка.
Провисання гусеничного ланцюга
Напевно, найкращим способом зменшити знос гусеничного ланцюга є часті регулярні перевірки її натягу, особливо якщо машина працює на ґрунті, який забивається між зубами ведучого колеса. Якщо натяг ланцюга збільшилася, його слід негайно послабити. Це зменшить не тільки знос ходової частини, але і витрата палива, оскільки знижується навантаження на двигун.
Робота ходової частини залежить і від перепадів температур навколишнього середовища, оскільки при цьому змінюється в'язкість масел. За деякими відомостями, при зміні температури повітря від -15 до +5 °С зусилля на переміщення гусеничної стрічки знижується в 2,0...2,6 рази.
Перевірка натягу гусеничного ланцюга
Щоб перевірити натяг гусеничного ланцюга з овальним контуром-це або з піднятим ведучим колесом, дайте машині розігнатися до її звичайної робочої швидкості і рухатися накатом до повної зупинки. Гальмувати при цьому не можна, тому що натяг гусениць при гальмуванні зміниться і правильно виміряти провисання гусеничного полотна не вдасться. Або машину переміщують вперед і назад, натягнувши верхню гілку ланцюга. Покладіть лінійку на верхні точки грунтозацепов верхньої вітки гусениці і приблизно на середині між деталями, що підтримують гусеницю, виміряйте відстань перпендикулярно вниз від лінійки до вершини грунтозацепа. Оптимальною вважається величина провисання 0,1...0,2 від відстані між опорними катками, приблизно від 30 до 100 мм в залежності від розмірів машини.
Якщо в конструкції є підтримуючі катки, вимірювання слід виконувати в двох місцях. Добре, якщо значення обох вимірів співпадуть, але у випадку значної різниці треба відрегулювати провисання в тій частині ланцюга, де воно найбільш відрізняється від норми.
Знос підшипників, на яких обертаються провідні і напрямні колеса та ковзанки ходової частини, теж слід перевіряти. У повороті внутрішні і зовнішні обойми підшипників перекошуються, порушується нормальний контакт кульок або роликів з обоймами і відбувається втомне руйнування робочих поверхонь деталей підшипників.
Звільнивши катки від навантаження (піднявши одну сторону машини домкратом), переміщують каток в осьовому напрямку (наприклад, з допомогою лома) в обидві сторони і вимірюють індикатором люфт. Якщо конструкція дозволяє, так само вимірюють осьовий люфт підшипників направляючого колеса. Для різних машин допустимий люфт становить 0,2...1,5 мм. Осьовий люфт підшипників регулюють з допомогою прокладок або регулювальною гайкою, або підшипники замінюють.
Технології ходової частини
У конструкції ходового механізму машин John Deere використовуються втулки з покриттям з розробленого компанією сплаву SC-2, який, як заявляється, володіє оптимальним поєднанням властивостей: твердістю, міцністю, зносостійкість і корозійну стійкість. Якщо в ходовому механізмі використовуються втулки з покриттям SC-2, про них можна забути на довгий час.
Як стверджують фахівці John Deere, в результаті обробки деталі сплавом SC-2 твердість її поверхні на 25% перевищує твердість хромового покриття. І оскільки в втулок з покриттям з SC-2 відмінна зносостійкість, геометрія деталей гусениця–ведуче колесо зберігається довше і термін служби ведучого колеса збільшується.
В ходовому механізмі SystemOne компанії Caterpillar бо'більша частина сил тертя (і відповідно знос) в шарнірах гусеничних траків усувається за рахунок мастила і завдяки можливості повороту втулок під дією навантаження при взаємодії з зубами ведучого колеса. У конструкції SystemOne пара палець–втулка являє собою герметизований картридж зі змазкою всередині. Гусенична ланцюг SystemOne складається з коробчатих секцій, складених з двох траків, звернених всередину, один до одного, і з'єднаних двома картриджами палець–втулка. Кожна коробчата секція з'єднується з наступною парою, що складається з траків, звернених назовні (всі траки абсолютно однакові). Траки, звернені всередину, з'єднані пресової посадкою з середньою частиною картриджа («вставка»), а траки, звернені назовні, – з зовнішніми частинами картриджа («обичайка»). Зовнішні траки з допомогою шарніра навішені на внутрішні, що ефективно усуває переміщення втулки відносно зуба ведучого колеса. За словами фахівців Caterpillar, знос можливий тільки під дією абразивних частинок в налиплого бруду.
Ходова частина Cat® SystemOne™ для машин з піднятим ведучим колесом
Фахівці Caterpillar стверджують, що в порівнянні з машинами, оснащеними звичайними гусеничними ланцюгами з закритим шарніром і рідким мастилом, багато з більш ніж семи тисяч машин, що працюють зараз з ходовою частиною SystemOne, продемонстрували 50%-ве збільшення терміну служби ходової частини. За даними компанії, це поліпшення досягнуто не тільки за рахунок використання вузлів картридж–трак нової конструкції, але і завдяки модернізації інших вузлів і деталей ходової частини, таких, як направляюче колесо, що контактує з середньою частиною гусеничного полотна, тобто з втулкою картриджа, а не зі щоками траків. Таким чином, усувається вузол, який є основною причиною зносу ходової частини звичайної конструкції.Широкий асортимент запчастин для ходової частини і не тільки можна придбати у постачальника ТОВ «Астертех» (Київ).