Техника - молодёжи 1983-05, страница 24

Техника - молодёжи 1983-05, страница 24

выгоднее было создать у своих подопечных именро ноги, а не колеса».

К большому сожалению, при образовании колесной колеи приходится не только расходовать неоправданно большое количество дефицитного нынче топлива, но и наносить большой вред природе.

Наглядный пример — районы Крайнего Севера. Здесь в тундре после каждого рейса вездеход оставляет после себя незарастающие полосы сорванного слоя мха-ягельника, который является основным кормом оленей и в то же время защищает от разрушения мерзлый грунт. На оголенных же участках он подтаивает, ручьи размывают колеи, образуя глубокие канавы, которые потом долго и как бы с молчаливым укором напоминают нам о несовершенстве нынешних движителей.

Не меньший ущерб наносят народному хозяйству тракторы и сельхозмашины, которые так «проутюживают» почву, что урожайность зерновых снижается нередко на 36%, а в некоторых случаях и на все 50%.

Переход от качения к шаганию при том же удельном давлении на грунт в несколько раз уменьшит площадь «травмируемой» почвы на полях, уничтожаемого мха-ягельника на Севере, разбитого грунта на дорогах.

Повышение проходимости при шагании связано прежде всего со способностью преодолевать более крупные препятствия на пути, а также с резким уменьшением вероятности буксования. Все мы не раз были свидетелями полной беспомощности колеса, когда попытки выбраться из небольшой ямки приводили лишь к ее углублению и последующему «самозакапыванию» по самую ось.

В то время как попавшее в грязь колесо создает тягу за счет касательных сил сцепления с грунтом, нога отталкивается за счет сил упора в основание следа. К тому же если углубление колеса в грунт уменьшает его шансы выкарабкаться, то углубление ноги, наоборот, увеличивает эту вероятность.

Если же шагающий механизм и буксует, то лишь на скользких, но прочных грунтах, где мала глубина образуемого следа (глина, лед). Но поскольку таких условий в природе встречается гораздо меньше, то, естественно, использование шагового движителя ведет к уменьшению расхода топлива и резины и позволяет эффективнее использовать тяговые качества транспортной машины.

В исключительной проходимости ног и заключается вторая часть от

22

вета на вынесенный в заголовке вопрос: «...почему природа не придумала колесо?» Действительно, ведь могла бы она создать и прекрасные самосмазывающиеся подшипники с уплотнениями для них, могла бы «придумать» и мускульный привод вращательного движения. Однако пока ни одного зверя, ни одной букашки с колесами ученые не обнаружили.

И это неспроста. Слишком много пороков у «идеального» движителя. Ведущее колесо автомобиля не может вскарабкаться даже на небольшую ступеньку, если высота ее больше пятой части диаметра. А человек свободно перешагивает вертикальную стенку высотой, равной длине ног. О «проходимости» же наших четвероногих друзей — животных — не приходится и говорить.

Почему же тогда вся наша мобильная техника до сих пор не «поставлена на ноги»? Почему колесо безраздельно царствует на дорогах? Прежде всего, конечно, благодаря своей простоте и неприхотливости, прекрасной уравновешенности и низкой стоимости. После появления механических двигателей с вращательным движением вала колесо как нельзя лучше решало задачу преобразования этого движения в поступательное перемещение машины.

В колесе только одна пара трения: подшипник — ось, поэтому его внутренние потери минимальны по сравнению с любым шагающим механизмом. На дорогах с твердым покрытием, а тем более на рельсах у колеса весьма малы и внешние потери, связанные с деформацией материала дороги и самого колеса в зоне их контакта. Так что

в городах и на благоустроенных магистралях традиционный движитель вряд ли уступит свои позиции в ближайшем будущем.

Однако на бездорожье за простоту колеса приходится очень дорого расплачиваться. Во многих же случаях оно совсем не обеспечивает требуемой проходимости. Гусеничный движитель более проходим, но он гораздо сложнее и ненадежнее, дороже и тяжелее.

Неудивительно поэтому, что прежде всего человек пытается научить хождению именно машины для бездорожья. Подражая шагу животных и человека, создавались «стопоходящие» механизмы с замысловатым движением шарнирных ног. Как правило, они отличались очень сложной кинематикой и неуравновешенностью, конструкция их изобиловала шатунами, рычагами и шарнирами. Поступательный возврат ног приводил к инерционным нагрузкам и резко ограничивал скорость.

Магистральный путь развития техники направлен на неуклонное возрастание скоростей машин и их механизмов, а это неизбежно ведет к переходу на вращательные движения везде, где только возможно. И вот начали появляться шагающие колеса, у которых возврат «отработавших» ног осуществляется вращением их вокруг оси. Простейший вариант такого движителя можно получить, сделав в ободе обычного колеса несколько глубоких вырезов, которые обеспечивают шагающий режим движения. Но из-за сильной тряски и ударов, возникающих в процессе пересту-пания, на таком колесе далеко не уедешь. Если вертикальные колебания оси еще можно как-то ском-

?!

ul шЫ

§3

XX «И

1 о

щ Е X о и X

Q.Z О

0 « <

ч*.

183

с ^ п с >>а

«И

1 £

(Q ^ * • ОН

э И

SSs

ь о

К I I >0

1 I о

0) ф

III

сг CL 1

"■о « (И

£ X 1 а|Э

ESS

О

2 * * • ь - 1-

о л о Sift

ГОФРИРОВАННЫЙ ЧУЛОК

КРИВОШИП ПРОТИВОВЕС СТУПИЦА KOJ1EOA

6АШМАК

ШТОК

РЕДУКТОР

ПОРШЕНЬ

Обсуждение
Понравилось?
Войдите чтобы оставить комментарий
Понравилось?