Шнековий всюдихід: принцип дії, марки. Амфібія-всюдихід

Так як для пересування по особливо тяжкого бездоріжжю, представленому неміцними поверхнями, звичайні колеса не підходять, призначені для таких умов транспортні засоби встановлюють механізми, що знижують тиск на грунт. Зазвичай вони представлені колесами зниженого тиску або гусеницями. Дуже рідко використовують шнеки. Далі розглянута конструкція, принцип функціонування оснащених ними машин і деякі їх моделі.

Визначення

Шнекороторный всюдихід, або шнекоход, являє собою транспортний засіб, який пересувається шляхом використання шнекороторного двигуна. Через велику різноманітність видів поверхонь, по яких такі машини можуть переміщатися, вони мають і деякі інші назви.

Конструкція

Шнекороторный рушій представлений зазвичай двома розташованими співвісно з напрямком руху гвинтами Архімеда, що складаються з високоміцного матеріалу. Даний механізм являє собою нахилену трубу з гвинтом усередині. Гвинт створений у вигляді похилої площини, наверненої на циліндр. Створені, ймовірно, Архімедом в 250 р. до н. е. або навіть раніше, в Греції, спочатку дані пристосування призначалися для підйому води в зрошувальні канали. Значно пізніше, у другій половині XX ст., з'явилися транспортні засоби, у яких замість коліс або гусениць були встановлені такі механізми. Ці сучасні аналоги архімедових ґвинтів називають шнеками. Пристосування, застосовуються на машинах, зовні являють собою горизонтальні циліндри, що закінчуються конусами з обох сторін. Зовні вони покриті грунтозацепами спіралевидної форми. Шнеки зазвичай виробляють з кольорових металів. Вони або порожні, або наповнені якимсь легким полімером, наприклад пінопластом. Це забезпечують низький питомий тиск на поверхню, завдяки чому оснащені ними транспортні засоби здатні переміщатися по таким м'яким поверхонь, як сніг і грязь, і навіть по воді.

Принцип функціонування

Суть роботи розглянутих двигунів полягає в тому, що при обертанні шнеків грунтозацепи по різьбі вкручуються в поверхню. Поворот у такій системі організований за тим же принципом, що і в гусеничних машин: внутрішній шнек сповільнюється.

Функціональні якості

Розглянутий механізм забезпечує високу прохідність при русі по льоду, снігу, раскисшим грунтах, а також дає можливість переміщення по воді. При цьому такі транспортні засоби не придатні для пересування по твердих поверхнях начебто асфальту. Однак в умовах бездоріжжя даний тип ходової частини також не є ідеальним варіантом, так як суттєво пошкоджує поверхню, в тому числі рослинність.

ЗІЛ-4904

Даний шнековий всюдихід створили в 1972 р. був Розробником ЗІЛ. Причому ще до цього він вів експериментальні роботи над такими транспортними засобами. Так, з 1968 по 1969 рр. був розроблений досвідчений всюдихід ШН-1. Для нової машини використовували ці напрацювання. Її оснастили двома двигунами ЗІЛ-375 с передпусковим підігрівачами. Це 8-циліндровий V - образний мотор об'ємом 69 л, що розвиває 180 л. с., який встановили і на ШН-1. Кожен з них має власну гідромеханічну АКПП. Крутний момент через роздавальну коробку передається на редуктор головної передачі, має два виходи. Через них він надходить на бортові передачі, кожна з яких приводить в рух відповідний шнек.
Управління дросельною заслінкою на ЗІЛ-4904 спочатку здійснювалося педаллю акселератора, потім дану функцію перенесли на рукоятку. Для повороту служить система, що включає важелі, сухі багатодискові фрикционы і гальмо головної передачі. Гальма стрічкового типу. Шнеки виготовили з легкого сплаву. Діаметр кожного становить 15 м, довжина — 599 м. Даний шнековий всюдихід оснастили системою відкачування води, спростивши таким чином пересування по болотах і воді. А по твердих дорогах його перевозили на спеціалізованому причепі-евакуаторі. Кабіну в цілях зниження ваги виготовили зі склопластику, але водонепроникний корпус сталевий. В кабіні розміщувалося 3 людини, ще 4-в салоні. ЗІЛ-4904 існував у пасажирському і вантажному варіантах. Причому зробили один з іншого. Спочатку за кабіною встановили засклений пасажирський відсік зі склопластику на 8 місць. Потім його зняли, а звільнену вантажну платформу покрили тентом. Так вийшов вантажний шнековий всюдихід вантажопідйомністю 2-25 т. Розміри корпусу становили 8575 м в довжину, 36 м в ширину, 344 м у висоту. За рахунок цього ЗІЛ-4904 став найбільшим транспортним засобом такого типу. Його маса дорівнює 7065 т. Проте він мав дуже скромні динамічні характеристики. Причому швидкість переміщення варіювала в залежності від покриття. Швидше за все цей шнековий всюдихід їхав по снігу (105 км/год) і по воді (101 км/год). По болоту він міг розігнатися до 73 км/год і найповільніше рухався по сплавнине (445 км/год). При цьому дуже великим був витрата палива. При русі по болоту він досягав 65-73 л/100 км, а по воді — 75-85 л/100 км.

ЗІЛ-2906

Даний амфібія-всюдихід був розроблений в 1973 р. із застосуванням конструктивних рішень розглянутої вище машини. Так, для нього використовували аналогічні компонування органів управління, схему трансмісії, матеріал шнеків.
У відмінність від попередньої моделі, яка так і не знайшла застосування, цю машину спочатку розробляли для пошуково-рятувального комплексу космонавтів, де е е використовують і донині . Так як їх приземлення може відбуватися в будь-яких умовах ландшафту, кращим варіантом такого транспортного засобу визнали шнекороторный снігоболотохід. Е та машина значно компактніше попередника, так як для цих завдань не потрібна висока вантажопідйомність, але потрібна велика швидкохідність . Довжина його дорівнює 38 м, ширина — 23 м, маса - 1280 кг . Було передбачено 2 сидячих і 2 лежачих місця. Зважаючи настільки компактних розмірів і для зниження маси, а також спрощення конструкції використовували два двигуна МеМЗ-967А потужністю по 37 к. с . Кожен з них зістикований з однодисковим зчепленням, планетарним механізмом, 3 - ступінчастою вального КПП з механізмом реверсу , встановленої під кутом в 45 ° до двигуна. Максимальна швидкість становить 15 км/ч. У 1979 р. розробили модернізовану версію, ЗІЛ-29061. Даний амфібія-всюдихід відрізняється великими розмірами кузова. Довжину збільшили до 486 м, ширину — до 239 м. Двигуни від «Запорожця» замінили на двигуни ВАЗ потужністю 77 к. с. в комплекті з 4-ступінчастою МКПП. Маса дорівнює 1855 т. Максимальна швидкість зросла на 10 км/год.

Інші моделі

DAF Amphirol. Створений в Голландії в 1966 р., тобто раніше розглянутих вище радянських машин. При цьому він був значно швидше від них (по суші міг розганятися до 35 км/год) і також переміщати бо вся по воді. Однак даний амфібія-шнекоход був не заводським виробом, а приватною розробкою, оснащеної двигуном DAF.

Fordson Snow Devil. Єдина американська серійна машина такого роду компанії Armstead Snow Motor. Е е виробляли в 1920-х рр. на основі тракторів Fordson.

ШН-67 «Шнек». Це перший шнековий всюдихід розробки ЗІЛ, створений у 1967 р. В подальшому розробили модернізований варіант ШН-68. На основі даних машин був створений розглянутий вище ЗІЛ-4904.

ДПІ-16. Дана модель відрізняється за конструкцією від інших розглянутих, так як являє собою мотонарты. Тобто в ходової частини шнеки поєднані з полозами. Даний шнековий всюдихід був розроблений лабораторією снегоходних машин Горьковського політехнічного інституту. Існувало дуже багато його моделей, але кожна в одному примірнику, і великого поширення вони не набули.

Snowbird 6. Сучасна британська модель, створена в 2001 р. Являє собою шнекоход-трансформер, який б ыл призначений спеціально для експедиції Ice Challenge.

MudMaster. Представлений в 2002 р. компанією Residue Solutions. Розроблений для обслуговування іригаційних станцій мулових полів, а також для робіт на болотах, берегових лініях, в мангрових лісах і т. д. Завдяки даній моделі до теперішнього часу Residue Solutions стала лідером у виробництві таких машин.

Застосування

Функціональними якостями обумовлено цільове призначення: шнекові рушії встановлюють на всюдиходи і амфібії для особливо важких умов. Однак у силу руйнівного впливу, що чиниться на поверхню, а також з причини узкоспециализированности дані механізми у сфері вездеходостроения не знайшли широкого застосування.