|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
ЭКСПЛУАТАЦИЯ ГУСЕНИЧНЫХ МАШИН В АНТАРКТИДЕ*
Инж. С. А. ЗАХАРОВ
Вестник бронетанковой техники. 1963. №3.
* В настоящей статье изложены обобщенные автором фактические материалы об условиях и особенностях эксплуатации и работы гусеничных машин в Восточной Антарктиде, которые собраны им во время работы в составе 5 Советской Антарктической экспедиции. Одновременно с обобщением фактического материала даны некоторые рекомендации по эксплуатации, ремонту, хранению и ряду других вопросов, связанных с использованием гусеничной техники в условиях Антарктиды. Прим. редакции.
Условия и особенности эксплуатации
По условиям эксплуатации
гусеничной техники Восточную Антарктиду можно разделить на три основные
климатические зоны: прибрежная зона, зона склона, зона плато и купола.
Прибрежная зона простирается от берега океана вглубь Антарктиды на расстояние,
примерно, до
Кроме этого, отдельным
районом эксплуатации следует считать однолетний припайный лед. Каждая зона и
район припайного льда имеют свои специфические особенности, связанные, в
первую очередь, с климатическими условиями.
Климат зоны плато и купола характеризуется очень
низкими температурами (среднегодовые температуры — 50-: 56°С), небольшим количеством
осадков, преобладанием малооблачной погоды и слабых
ветров. Климат зоны склона характерен почти непрерывными
сильными ветрами, частыми метелями, сравнительно большим количеством
осадков, среднегодовыми температурами -25÷ -45° С. Климат прибрежной
зоны характеризуется сильными ветрами, достигающими 50— 60 м/сек и более, и
среднегодовыми температурами - 10÷ -20°С.
Из опасных явлений в
Антарктиде, с точки зрения эксплуатации гусеничных машин, следует отметить:
Метели. Из-за большой сухости снега и малого сцепления снежинок, поземка в Антарктиде
начинается при скоростях ветра 6—8 м/сек; при скорости ветра 12—13 м/сек поземка переходит в низовую метель. С усилением ветра
количество переносимого снега резко возрастает. Снежинки, поднятые с
поверхности, перетираются в снежную пыль, обладающую свойством беспрепятственно
проникать через любые мельчайшие неплотности под одежду, внутрь машин и т. д.
Эта пыль, взметаемая на большую высоту, создает сильное замут- нение воздуха и приводит к значительному снижению дальности горизонтальной
видимости. Человек, попавший в сильную низовую или общую метель, легко теряет
ориентировку, так как сплошная снежная пелена закрывает все окружающее на
расстоянии нескольких метров.
Фиг. 1.
Высоты Антарктического материка над уровнем моря по маршруту Мирный—Пионерская—Комсомольская—восток—Южный
географический полюс [1], [4], [5].
Явление так называемой
«белой тьмы», т. е. такое состояние атмосферы и поверхности в безветренную или
маловетренную облачную погоду при отсутствии метели или поземки, когда исчезают
все тени и невозможно уловить какие-либо контрасты на снежной поверхности. При
таком состоянии окружающего, когда яркость снега, воздуха и облаков
воспринимается как одинаковая, теряется не только возможность держаться
нужного направления, но и уверенность в каждом шаге. Передвижение на
гусеничной машине в зонах с наличием трещиноватостей ледника (о чем будет
сказано ниже) или других опасностей практически невозможно.
Явление так называемой
«снежной мглы» или снежного тумана, широко распространенное во внутренних
районах материка. Оно представляет собой помутнение атмосферы, вызванное
наличием в воздухе мелкой снежной пыли. Мелкий порошкообразный снег длительное
время после окончания метели находится в воздухе во взвешенном состоянии.
Плотность снежного тумана зависит от интенсивности метели и времени,
прошедшего после ее окончания.· Иногда «снежная мгла» бывает настолько
плотной, что невозможно увидеть рукавицу на вытянутой руке.
Образование летом марева
непосредственно у снежной поверхности, вследствие достаточно сильного прогрева
верхних слоев снега, во время ясных солнечных дней. Когда температура
поверхности становится выше температуры окружающего воздуха, над поверхностью
появляются струйные течения воздуха. Колебания воздуха иногда оказываются
настолько сильными, что существенно искажают микрорельеф и ухудшают видимость
поверхности.
Возникновение снежных
смерчей, когда на какой-то участок поверхности, иногда захватывающий десятки
километров, обрушивается снежный шквал и все окружающее теряется в снежной
лавине. Скорость ветра при этом мгновенно возрастает до 30 м/сек и более. Это явление редкое и быстро проходит.
Возникновение миражей, особенно в прибрежной зоне,
что может дезориентировать во время движения.
Электризация статическим
электричеством различных проводов и предметов от сил трения, возникающих
вследствие воздействия снега во время метелей. Интенсивность накопления статического
электричества в проводах радиоантенн бывает настолько большой, что длина искры
во время разряда достигает 50—100 мм. Явление электризации нарушает
радиосвязь. При сплошном покрытии проводов радиоантенн изоляционной лентой
помехи радиосвязи заметно уменьшаются. Неаккуратное обращение человека с
неизолированными концами проводов может привести к тяжелым последствиям.
По мере продвижения вглубь
материка, с увеличением высоты ледника над уровнем моря, падает атмосферное
давление. В районе станций Восток и Советская, расположенных
на высоте 3400—3500 ж над уровнем моря, величина атмосферного давления
находится в пределах 450—470 мм рт. ст.
Низкое атмосферное давление
(фиг. 2) в сочетании с низкими температурами
окружающего воздуха (фиг. 3) является основной причиной, создающей большую
трудность работы в глубине Антарктиды, и, как правило, тяжело переносится всеми
участниками экспедиций.
Состояние покрова снежной
поверхности в Антарктиде зависит от высоты над уровнем моря, рельефа местности,
температуры, силы ветра и количества выпадающих осадков в каждом районе.
Изменение характеристик снежной поверхности закономерно следует за изменением
этих основных элементов и хорошо согласуется с принятым выше разделением
Антарктиды на климатические зоны.
Фиг. 2. Изменение
среднемесячного атмосферного давления на советских антарктических станциях в
зависимости от времени года [4], [5], [7].
Фиг. 3. Изменение
среднемесячных температур окружающего воздуха на советских антарктических
станциях в зависимости от времени года [4], [5], [7].
По мере удаления от океана в
глубину материка происходит ослабление прочности поверхностных слоев снега. Это
связано, в основном, со значительным уменьшением накопления снега на поверхности
и уменьшением силы ветров; немаловажную роль здесь играет и понижение
температуры.
Интенсивная
солнечная радиация во всех зонах и ослабление силы ветров в зоне склона и в прибрежной
зоне летом приводят всюду к значительному сглаживанию микрорельефа
поверхности, некоторому выравниванию твердости снежного покрова и к повышению
плотности снега в верхних слоях снежно-фирновой толщи.
В связи с широким
разнообразием характеристик поверхности снежного покрова и прямой зависимостью
их от времени года, условия эксплуатации гусеничной техники в зонах Антарктиды
различны. В прибрежной зоне наиболее благоприятными периодами для эксплуатации
являются весна и начало лета (октябрь—декабрь). Летом лучшим временем для
движения является ночь, так как днем под влиянием солнечной радиации происходит
разрыхление поверхности снега, а от
ночных заморозков — некоторое упрочнение. При необходимости движения в зимнее
время наиболее благоприятна середина зимы, так как в это время отлагается
мало свежего рыхлого снега. Неблагоприятными периодами являются март—май и
август — сентябрь, которые, как правило, сопровождаются обильными снегопадами,
и на поверхности почти все время лежит свежий рыхлый снег. Наиболее благоприятным
периодом эксплуатации в районах участков интенсивного таяния является также
весна и начало лета. До середины декабря переход этих участков лучше
осуществлять по низинам (лощинам), так как в это время они еще не охвачены
активными процессами таяния.
Во второй половине декабря
целесообразно продвигаться по склонам холмов ближе к вершинам, так как здесь
водотоки слабее и русла, образованные ими, как правило, достаточно свободно
форсируются гусеничными машинами. В январе движение возможно только по
вершинам холмов, и то с большими трудностями, так как это связано с огромной
динамической нагрузкой (удары, сотрясения, вибрация) на материальную часть
гусеничных машин и большой физической нагрузкой на организм человека. В зоне
склона наилучшим периодом эксплуатации является конец лета (февраль), когда
микрорельеф поверхности (заструги, насты и т. д.) значительно сглаживается;
наиболее неблагоприятный период — начало весны, когда микрорельеф самый сложный
и прочность застругов наиболее высокая. В зоне плато и купола лучшим периодом
эксплуатации является лето, когда температуры окружающего воздуха повышаются до
-20÷ -40°С и
несколько улучшается прочностная характеристика поверхности. Практикой
установлено, что для безопасного движения гусеничных машин весом 20—25 т,
толщина однолетнего припайного льда осенью и зимой должна быть не менее
Надо иметь
в виду, что эти величины справедливы для льда, который не включает слои
внутриводного и пористого (пропитанного водой) льда, т. е. расчет должен
вестись только на прочной сплошной лед. Опыт эксплуатации снежно-ледяных дорог на припойном льду показывает,
что он быстро разрушается гусеницами, и особенно в том месте, где лед смыкается
с береговым барьером материка. Наиболее сильному механическому разрушению
подвергается верхний покров льда. Поэтому, прочность припайного льда должна
проверяться регулярно, а маршруты, по мере надобности, изменяться. Наиболее
интенсивные перевозки должны производиться ночью, так
как в результате ночных заморозков верхний покров
припайного льда значительно укрепляется.
Успешная эксплуатация
гусеничных машин с прицепами (санями) на крюке зависит от характеристики
саней, нагрузки на них и соблюдения правил движения. Лучше других показали
себя дюралюминиевые сани (собственный вес G =
При остановке гусеничных
машин в Антарктиде на длительную стоянку (более 10—15 суток) должны
учитываться климатические условия каждого данного района эксплуатации. В зоне
плато и купола машины (сани) можно оставлять на стоянку в любом месте, но
желательно на площадке с более твердым поверхностным покровом. Установка сцепа
машины и буксируемого прицепа носовой частью навстречу ветру является
достаточной. Жалюзи и капоты машин при этом должны быть только закрыты, и
каких-либо дополнительных приспособлений не требуется. В зоне склона и в
прибрежной зоне лучшим местом стоянки являются наиболее уплотненные ровные
площадки снежной поверхности; самым лучшим местом — ровные ледовые ПОЛЯ.
В районах прибрежных
станций, где нет ледовых полей, необходимо специально готовить площадку, т. е.
тщательно выравнивать и заглаживать гладилками территорию, на которой будет
устанавливаться техника. Опыт показал, что в этих двух зонах разъединение
машины от саней — обязательное условие. Машины и сани надо ставить в один ряд —
фронтом к преобладающему направлению ветра в данном районе. Расстояние между
машинами (санями) должно быть не менее 2,5-
Брезент не должен быть
опущен ниже корпуса машины, чтобы не создавать дополнительного сопротивления
движению ветра. На капоте и кабине брезент должен быть многократно опоясан
ёеревками. Второй способ хранения — оставить машину с открытыми полностью и
хорошо укрепленными в этом положении капотом и дверями кабины
механика-водителя. В данном случае снег, попадающий в моторно-трансмиссионные
отделения, спрессовывается слабее, чем в случае, если он проникает через
незначительные щели.
Практика показала, что
способ хранения машин с полностью открытыми капотами и кабинами является
наиболее надежным. В том и другом вариантах длительного хранения тенты с
кузовов машин должны быть сняты, так как иначе они будут порваны ветром. Сани
лучше ставить так, чтобы между поперечной осью их и преобладающим направлением
ветра угол составлял 20—30° в сторону водила (буксирного устройства саней). В
этом случае передняя часть, наветренная сторона и 2/3 подветренной стороны
саней не будут занесены снегом, и их легко стронуть с места при помощи одной
или двух машин. При необходимости использования для этого двух машин надо
поступать следующим образом.
Первая машина
устанавливается в плоскости продолжения продольной оси саней, на расстоянии 15—20
м от них, и сцепляется с санями тросом лебедки. Вторая — под углом 25—30° от
продольной оси саней и сцепляется с ними при помощи одного буксирного троса.
Первая машина тянет сани лебедкой на замедленной передаче, вторая — рывками
«срывает» их с места. В случае, если тяги двух машин
не хватает, необходимо применить взрывчатку, брикетами по
Наличие тяговых лебедочных
устройств на машинах, в условиях походов санно-гусеничных поездов во
внутриматериковые районы и во время работы машин на некоторых участках
прибрежной зоны, является необходимым. По нашему мнению, тяговое усилие,
которое должна создавать лебедка, должно быть не ниже веса самой машины. Для
обеспечения надежного запуска двигателей гусеничных машин после длительных
стоянок, особенно в походах санно-гусеничных поездов, необходимо
Работа гусеничных машин
Применяемая гусеничная
техника и ее использование в Антарктиде эксплуатируются в основном гусеничные
машины серийных выпусков. Как правило, эти машины подвергнуты некоторым
изменениям применительно к ряду специфических условий эксплуатации в
Антарктиде.
Для уменьшения удельного
давления на снег и улучшения сцепных качеств, на подавляющем большинстве машин
увеличена ширина гусениц за счет установки на подошву каждого трака дополнительных
консольно расположенных башмаков (ушири- телей).
Крепление уширителей к тракам осуществляется с помощью четырех болтов; консоль
располагается в сторону от борта машины. Уширители изготавливаются из проката
башмачной стали. Ширина уширителя—150 мм, длина — 750 или
Фиг. 4. Машина
«Пингвин». На переднем плане — образец типовой вехи на проверенном маршруте.
По существу же «Харьковчанка»
также является модернизированной машиной, построенной на основе серийного тяжелого тягача ATT. База «Харьковчанки» увеличена
на 1779мм, соответственно увеличен и корпус машины.
На каждом борту машины
установлено по 7 опорных катков, вместо 5. Одна гусеничная лента состоит из 122
траков; длина ленты —
Фиг. 5. Машина
«Харьковчанка».
На «Харьковчанке» и на ряде
других машин увеличен клиренс до 500—600 мм за счет увеличения
углов закрутки торсионных валов.
Для обеспечения нормальной работы в
высокогорных районах на машинах установлены двигатели с наддувом.
Перечень эксплуатирующихся в
Антарктиде отечественных гусеничных машин и их основные параметры сведены в
таблицу.
Машины «Пингвин» и «Харьковчанка»
оборудованы специальными кабинами промышленного изготовления. Основным
назначением кабин является перевозка людей в условиях длительных походов при
низких температурах окружающего воздуха и сильных ветрах. Планировка и размещение
бытового оборудования в кабине машины «Харьковчанка» представлены на фиг. 6. Кабина машины «Пингвин» не имеет пола и отдельных
отсеков. Под спальные места приспособлена площадь над моторно-транмиссионным
отделением. В пространстве между отделением водителя и моторным отделением
смонтированы стол и 4 полужестких кресла-сидения,
каждое на одного человека. На некоторых тягачах ATT и АТТ-А, для длительной
перевозки людей при низких температурах и сильных ветрах, строятся специальные
кабины (домики-балки).
* С учетом уширителей. * С центробежным нагнетателем типа АМ-42К.
Площадь таких домиков-балков
обычно не превышает
Основными средствами запуска
двигателя являются штатные (серийные) системы
обогрева, на тракторах — штатные пусковые двигатели.
Фиг. 6. Планировка
и размещение бытового оборудования в кабине машины «Харьковчанка».
Из
горюче-смазочных материалов (ГСМ) в Антарктиде используются: арктическое
дизельное топливо ДА (ГОСТ 4749—49), масло МТ-14П (ГОСТ 6360—58), масло АМГ-10
(ГОСТ 1013—49) смазка ЦИАТИМ-201 (ГОСТ 6267—52), смазка ЦИАТИМ-208 (ТУ HMT 445—56),
консталин жировой (ГОСТ 1957—52), вазелин технический (ГОСТ 782—53), охлаждающая
жидкость марки «65» (ГОСТ 159—52), бензин Б-70 (ГОСТ 1012 54), бензин А-72
(ГОСТ 2084—56). Арктическое
дизельное топливо ДА, масло МТ-14П и смазка ЦИАТИМ 201 являются основными
расходными ГСМ, которые особенно широко используются на всех машинах,
оснащенных дизельными двигателями. Машины, оснащенные карбюраторными двигателями,
эксплуатируются на бензинах А-72 и Б-70. Бензин Б-70 служит также основным
топливом для работы почти всех вспомогательных средств обогрева (пусковые
двигатели тракторов, авиационные подогреватели типа МП-44, лампы АПЛ, паяльные
лампы и т. д.). Масло АМГ-10 служит разжижителем
масел и смазок для обеспечения нормальной работоспособности их в условиях
крайне низких температур.
Смазка ЦИАТИМ-201 хорошо
работает в узлах ходовой части. Охлаждающая жидкость марки «65» обеспечивает
нормальную работу систем охлаждения машин во всех условиях эксплуатации их в
Антарктиде.
Основными задачами
гусеничной техники в Антарктиде в настоящее время являются:
·
доставка грузов от
кораблей к местам складирования в районах прибрежных станций;
·
доставка грузов из
районов прибрежных станций на действующие внутриматериковые станции для
обеспечения работы их во время зимовок, или доставка грузов в
неисследованные внутриматериковые районы для организации новых станций;
·
осуществление внутриматериковых походов
с целью производства различных геофизических и других работ на заданных
маршрутах;
·
обеспечение ряда более мелких кратковременных
работ невдалеке от станций и работ, связанных с хозяйственными нуждами
станций.
Для доставки грузов во
внутриматериковые районы организуются санно-гусеничные поезда. Основными
транспортными средствами для этих целей являются тягачи АТТ-А. Опыт
использования серийных тягачей ATT показал, что они, вследствие высокого
удельного давления, низких сцепных качеств гусеницы со снежным грунтом,
неполного сгорания топлива при работе двигателя во внутриматериковых районах и
других дефектов, не могут полностью обеспечить выполнение задач, связанных с
работами в зоне плато и купола. Все внутриматериковые походы санно-гусеничных
поездов осуществляются только в те периоды времени года, когда температуры
окружающего воздуха не ниже - 60÷ -65° С. При более низкой температуре
запуск двигателей и работа машин производятся в исключительных случаях.
Для осуществления
внутриматериковых походов с целью производства различных геофизических и других
работ на заданных маршрутах предназначены машины «Пингвин» и «Харьковчанка»,
но в большинстве случаев они используются в качестве тягачей (грузовых машин),
т. е. не по своему прямому назначению.
Доставка грузов от кораблей и обеспечение работ,
связанных с хозяйственными нуждами станций, производятся, в основном, с помощью
тракторов и машин ГАЗ-47. Практика походов тракторов С-80 и С-100 во
внутриматериковые районы (ст. Пионерская) показала, что они, из-за короткой
базы, плохо преодолевают частые высокие заструги и могут использоваться для
таких походов лишь в крайних случаях. Кроме того, отсутствие на тракторах надежных
средств прогрева двигателей перед запуском не
позволяет в походе глушить двигатель, что приводит к перерасходу моторесурсов й
ГСМ, а также — к более усиленному износу деталей двигателя, вследствие работы
на переохлажденных режимах.
Гусеничный транспортер
ГАЗ-47 также не обеспечен надежными средствами прогрева двигателя перед
запуском. Проходимость ГАЗ-47, эксплуатирующихся лишь
в прибрежной зоне, нельзя считать вполне удовлетворительной. Даже без груза на
крюке (груз в кузове до
Опыт эксплуатации гусеничных
машин во внут- риматериковых походах дает возможность
оценить эффективность их использования по количеству километров пробега,
приходящихся на 1 час работы двигателя (включая работу вхолостую): ATT —
Отдельные машины без замены
двигателя отработали:
ATT 7075—7206 км
(1200—1250 м/ч)
ATT-A 8650—9480 км (1730—1890 м/ч)
«Пингвин» 4896—5856 км ( 700—
850 м/ч)
Меньшее количество
километров, приходящихся на 1 час работы двигателя, у ATT-A по сравнению с ATT
объясняется тем, что они использовались, в основном, при буксировании
сверхтяжелых прицепов (весом более 40 т). О проходимости тягачей ATT-A по
зонам эксплуатации в октябре—декабре приблизительно можно судить по характеристике
глубины колеи за ATT-A и металлическими санями в отдельных точках маршрута пос.
Мирный — ст. Комсомольская (
Анализ проходимости тягачей ATT-A
и машин «Пингвин» с точки зрения запаса хода, затрат вспомогательных средств на
обеспечение длительного похода и потребности времени на поход показывает, что
ATT-A целесообразнее использовать в качестве машин, предназначенных для
грузовых перевозок, а машины «Пингвин» — для проведения только
научно-исследовательских работ. Так, для того, чтобы обеспечить одну машину
«Пингвин» топливом на
Фиг. 7. Изменение
глубины колеи за тягачом ATT-A и буксируемыми санями на маршруте пос.
Мирный—ст. Комсомольская. Общий вес саней с грузом 27—30
т.
Имеющиеся в Антарктиде 3 машины
«Харьковчанка» не оправдали возлагавшихся на них надежд, совершив лишь
единственный пробег по маршруту Мирный—Комсомольская—Восток—Южный
географический полюс —Восток. Ходовая часть этих
машин, где консоли метровых уширителей выступали за основные траки на
Запуск двигателей и трогание
машин с места при температурах окружающего воздуха до -40°С в Антарктиде производится, в основном, также, как и на территории СССР.
Отличительной особенностью является то, что после длительной стоянки машины
необходимо очищать моторно-трансмиссионные и лебедочные отделения от большого
количества сильно уплотненного снега и льда. Образование
льда на днищах корпусов машин зависит от метеорологических условий во время
эксплуатации машины перед установкой ее на стоянку и, главным образом, от
подготовки машины к стоянке. Перед установкой машины на стоянку надо
убедиться в том, что на днище не накопилось большого количества воды, а если
скопилось — слить. Особого внимания требует к себе ATT и АТТ-А, у которых
зубчатый венец главного фрикциона находится близко к днищу и часто примерзает.
Во избежание поломок стартера и шкива привода вентилятора на носке коленчатого
вала, на этих машинах целесообразно иметь в днище сливное (сточное) отверстие
для воды, расположенное под зубчатым венцом главного фрикциона. Опыт показал,
что отверстия диаметром 10—12 мм вполне достаточно.
Наиболее эффективным
способом удаления снега из лебедочного отделения является вытаивание его с
помощью авиационного моторного подогревателя типа МП-44 (фиг.
8).
По мере удаления от берега в
глубину материка, т. е. по мере понижения атмосферного давления воздуха,
необходимо уменьшать подачу топлива к форсункам
Фиг. 8. Авиационная
подогревательная лампа типа МП-44 с приводом вентилятора от электромотора.
По мере удаления от берега в
глубину материка, т. е. по мере понижения атмосферного давления воздуха,
необходимо уменьшать подачу топлива к форсункам котла подогревателя. Регулировка подачи топлива к форсунке котла подогревателя производится
таким образом, чтобы обеспечить хорошую степень сгорания топлива в котле, и
проверяется лишь по выхлопу газов из трубы котла
подогревателя. Регулировка пружины
паровоздушного клапана системы охлаждения должна быть изменена в
сторону увеличения ее затяжки. Опыт походов санно-гусеничных поездов показал,
что регулировка пружины на давление 1,1—1,2 кг/см2 вполне обеспечивает нормальную работу системы охлаждения во всех
внутриматериковых районах.
В связи с тем, что
атмосферный воздух в Антарктиде не имеет пыли и других каких-либо механических
примесей, нет необходимости иметь высококачественные воздухоочистители.
Достаточно иметь два слоя латунной сетки с прослойкой между ними 10-мм слоя
канители. Отсутствие серийных воздухоочистителей облегчает возможность доступа
в моторное отделение и увеличивает удобство работы во время обслуживания и
ремонта в пути.
Запуск двигателей и трогание
машин с места в условиях температур окружающего воздуха ниже -40° С связаны с некоторыми дополнительными особенностями и
требует большой затраты времени. Основной особенностью является необходимость
применения дополнительных нештатных средств для
обеспечения обогрева внутренних масс корпуса перед подготовкой к запуску
двигателя.
Фиг. 9. Авиационная
подогревательная лампа АПЛ.
Лучшими
для этой цели являются применяемые к настоящее время авиационные
подогревательные лампы типа МΠ-44 и АПЛ (фиг. 9). Для обеспечения надежной работы котлов подогревателей
должен быть предусмотрен специальный комплект оборудования, состоящий из
небольшого резервуара и соответствующей арматуры к нему, который мог бы легко
включаться в систему питания топливом котла подогревателя после подогрева
топлива в этом резервуаре от постороннего источника тепла. Необходимость в
наличии указанного комплекта объясняется тем, что при таких низких температурах
окружающего воздуха значительно увеличивается вязкость дизельного топлива и не
обеспечивается его нормальная подача к форсунке котла. Перед подключением
резервуара в систему питания котла необходимо также с помощью паяльной лампы
хорошо прогреть головку котла, трубопровод высокого, давления и форсунку.
Вполне удовлетворительную работу котлов подогревателя в начальный период
розжига и во время прогрева им двигателя, при температурах окружающего воздуха
до -65÷ -70° С, можно обеспечить и. за счет
смеси дизельного топлива ДА с авиационным керосином T-1. Для этой цели в один
из баков машины, который имеет самую меньшую емкость, в дизельное топливо
добавляется 30—40% керосина T-1, и этот бак используется только для розжига и
работы котла подогревателя. Кроме того, необходимо иметь в виду, что в
начальный период работы котла подогревателя наблюдается быстрое повышение
температуры охлаждающей жидкости на входе в двигатель. Это объясняется
образованием в трубопроводах местных пробок из сильно загустевшей охлаждающей
жидкости. Поэтому, при достижении температуры охлаждающей жидкости в системе 115—120° С, надо делать 15—20-минутные перерывы.
Более интенсивный прогрев в
начальный период вести нельзя, так как в зарубашечном пространстве котла
подогревателя может собраться большое количество паров и давление повысится
настолько, что приведет в выходу из строя того или другого патрубка системы охлаждения. Второй основной
особенностью является необходимость разжижения смазок и масел в ряде узлов и
агрегатов машин или применение специальных маловязких масел и смазок. Ввиду
отсутствия последних, производится разжижение применяемых масел и смазок
маслом АМГ-10, которое имеет кинематическую вязкость при температуре -50° С не
более 1500 сст и температуру застывания —не выше -70°
С. Так, для машин АТТ-А, в картеры КПП добавляется до
О том, сколько необходимо затратить времени на запуск
двигателей машин ATT и ATT-A при температурах окружающего воздуха ниже —40° С, можно судить по следующим примерам.
1. 13.3.60 г., после стоянки
ATT-A без работы двигателя в течение 42 часов при температурах окружающего
воздуха -40÷ -50°С, скоростях ветра 7—11 м/сек
и атмосферном давлении 477—483 мм рт. ст., двигатель был заведен после 57 минут
работы котла подогревателя. Во время подготовки к запуску двигателя
температура окружающего воздуха была равна -50° С,
скорость ветра — о м/сек, атмосферное давление —
2. 15.3.60 г., на запуск
двигателя той же машины, когда от момента предыдущего запуска двигателя и
работы его вхолостую прошло 48 часов, на запуск двигателя потребовалось 65 минут.
В течение этих 48 часов температура окружающго воздуха находилась в пределах 48,1—54.7°
С, скорость ветра 4—10 м/сек, атмосферное давление —
4. 23.5.60 г., после стоянки
машины без работы двигателя в течение 51 часа при температурах окружающего
воздуха -55÷ -65° С, скоростях ветра 3—5 м/сек
и атмосферном давлении 450,6—456,3 мм рт. ст., двигатель был заведен после 87 минут
работы котла подогревателя. Во время подготовки к запуску двигателя температура
окружающего воздуха была равна -63,1° С, скорость
ветра 3 м/сек, атмосферное давление —
Во всех этих случаях
трогание машины с места происходило без каких-либо дополнительных прогревов
ходовой части и бортовых редукторов.
5. 17.10.60 г., после
стоянки без работы двигателя в течение 6 зимних месяцев при температурах
окружающего воздуха от -48,3 до -88,3° С тягач ATT-A был
приведен в рабочее состояние за 8 часов 20 минут. В день запуска температура
окружающего воздуха была равна -70° С. Подготовка к запуску и трогание машины
с места производились следующим способом. Горячий воздух от одной авиационной
подогревательной лампы АПЛ в течение более 4 часов нагнетался в моторно-трансмиссионное
отделение со стороны передачи двигателя. Естественно, капот машины был наглухо зачехлен и машина была дополнительно укрыта
брезентом. Следует заметить, что розжиг и первоначальный разогрев самой лампы
АПЛ при температурах окружающего воздуха ниже -60° С производится с помощью спирта. При дальнейшей работе лампы АПЛ интенсивность
горения и полнота сгорания регулируется подачей топлива и зависит лишь от
атмосферного давления.
Перед
началом прогрева моторно-трансмиссионного отделения лампой АПЛ в систему
охлаждения двигателя этой машины было дозаправлено около
На приведение в рабочее
состояние этой же машины после 48 часов стоянки (19.10.60 г.), при температурах
окружающего воздуха ниже -60°С, потребовалось около
трех часов. Запуск двигателя и трогание машины с места осуществлялись так же,
как и 17.10.60 г., но без добавления дизельного топлива в катер КПП и
дозаправки в систему охлаждения горячей жидкости марки «65». Во время
подготовки к запуску температура окружающего воздуха была равна -65° С. Масло
в картере КПП, разжиженное дизельным топливом 17.10.60 г., было заменено только
тогда, когда температура окружающего воздуха установилась выше -40° С и стал наблюдаться усиленный
нагрев двигателя.
К общим
замечаниям, связанным с запуском, прогревом двигателя и троганием машины с
места после длительной стоянки в условиях особо низких температур, следует добавить,
что охлаждающая жидкость неизбежно частично вытекает из системы охлаждения
двигателя через образующиеся неплотности в дюритовых соединениях трубопроводов
и, видимо, еще частично и вымерзает. Поэтому, после длительных стоянок машины с неработающим двигателем, всегда
требуется дозаправлять систему охлаждения.
Образовние неплотностей в
дюритовых соединениях трубопроводов объясняется тем, что дюритовые шланги при
замерзании теряют эластичность и принимают форму облегающего их ленточного
хомута. Ho, так как ленточный хомут не имеет абсолютно круглой формы, то и
создаются возможности утечки жидкости. Кроме того, развальцовка концов
трубопроводов также не всегда имеет круглую форму. Наличие течей говорит еще и
о том, что дюритовые шланги замерзают по времени быстрее, чем возрастает
вязкость охлаждающей жидкости за это же время. Следует обратить особое внимание
на то, что применяемое в системах смазки двигателей масло МТ-14П не
обеспечивает нормальный запуск двигателей при температурах окружающего воздуха
ниже -40° С. Несмотря на то, что запуск двигателей
производится при хорошо прогретых головках блока двигателя и термометр
охлаждающей жидкости на выходе из двигателя доказывает высокую стабильную
температуру, давление в масляной магистрали появляется только через 0,5—2,0 минуты
после запуска.
Это можно объяснить высокой
вязкостью масла МТ-14П, которое загустевает в подшипниках коленчатого вала
настолько, что штатный маслозакачивающий насос с электромотором МВ-42 не в
состоянии его прокачать, а тепла от охлаждающей жидкости во время работы котла
подогревателя, видимо, недостаточно. Одним из путей
устранения указанного недостатка может явиться создание такой системы смазки
двигателей, которая обеспечивала бы разжижение масла в системе перед остановкой
двигателя на длительную стоянку, или создание такого сорта масла, который бы, с
одной стороны, обеспечивал нормальный запуск двигателей, а с другой, —
достаточно качественную смазку деталей двигателя при работе его на высоких тепловых
режимах. Здесь надо иметь в виду, что когда машина работает
в условиях грузовых перевозок температура масла в двигателе может достигать 90—IOO0C. Идти же по пути увеличения продолжительности
прогрева двигателя серийным котлом подогревателя нецелесообразно, так
как это сократит срок службы его на машине. Замена котла подогревателя на
машине в условиях особо низких температур представляет большую трудность. Без
котла подогревателя запуск двигателя машины практически невозможен.
Работа отдельных агрегатов и узлов машин
Корпуса и кабины
Корпуса и кабины машин ATT, ATT-A
и «Харьковчанки» по своей прочности работали надежно. Корпуса всех машин
«Пингвин» после пробега 2000
Теплоизоляция кабин машин «Пингвин»
и «Харьковчанка», на наш взгляд, недостаточна, так как при температурах
окружающего воздуха ниже
40°С кабины быстро остывают и покрываются внутри инеем и даже
льдом. Так, при температурах наружного воздуха -35÷ -40°С и скоростях ветра 4—7 м/сек, понижение температуры внутри
закрытой кабины машины «Харьковчанка», в условиях свободного охлаждения, за
один час составляет 3,0—3,5°С. Для целей обогрева кабин лучше других показали
себя обогреватели авиационного типа БО-Ю, работающие на бензине Б-70.
Опыт восстановления на месте
сваркой сцепных устройств саней, изготовленных из стали, показал, что при
температурах окружающего воздуха -40÷ -50°С получить качественно надежный сварной шов не представляется возможным. При
приложении к сцепному устройству нагрузки, такие сварные швы очень быстро
разрушаются.
Моторные отделения
Двигатели машин ATT и ATT-A работают
в среднем по 700—1000 моточасов без ремонта. Температурный режим двигателей в
условиях движения, как правило, регулируется свободно за счет степени открытия
жалюзи или капота. В зоне склона и на участках с ледяной поверхностью в
прибрежной зоне, где затрачиваемая двигателем мощность незначительна,
температурный режим часто нельзя поднять до значений величин, установленных
инструкциями по эксплуатации, и двигатели вынуждены работать на переохлажденном
режиме. В зоне склона увеличение затраты мощности двигателей
за счет увеличения скорости движения машин ограничивается сложным микрорельефом
поверхности и ее большой прочностью.
При температурах окружающего
воздуха -45÷ -55° С и скоростях ветра 3—7 м/сек
невозможно прогреть двигатель при работе вхолостую до температуры охлаждающей
жидкости выше + 50° С. Осуществленного на машинах утепления капота в этом
случае недостаточно. Следует обратить внимание и на то, что во время стоянок
этих машин в условиях метелей жалюзи быстро забиваются снегом и примерзают.
Поэтому, во время стоянок они должны быть плотно закрыты, а перед началом
движения — очищены от снега и льда механическим способом.
Опыт эксплуатации показал,
что натяжение ремней приводов вентилятора должно быть таким, чтобы при рабочем
состоянии двигателя, при нормальном тепловом режиме, они только бы не соскочили
со шкивов. Дело в том, что во время длительных стоянок ремни под действием
особо низких температур сильно сокращаются по длине и становятсятакими жесткими, что в начальный момент работы двигателя, после
запуска, часто разрушаются. Замена же ремней в этих условиях дело очень трудоемкое
и сложное.
Двигатели 8Д-6Ф машин «Пингвин» отработали без ремонта
500—850 моточасов. Существенных замечаний по работе моторного отделения этих
машин нет. Следует лишь отметить, что отсутствие в головке котла подогревателя
отверстия для его розжига от постороннего факела, в случае выхода из строя
свечи, является ощутимым недостатком. Замена свечи не всегда возможна, из-за
оплавления резьб в период работы ее в котле.
Особенностью эксплуатации
двигателей 8Д-6Ф в Антарктиде является необходимость тщательно защищать
выхлопные полости эжектора, надмоторный колодец и выхлопную трубу котла
подогревателя от попадания и спрессовывания в них снега во время метелей.
Защита от попадания снега в выхлопные полости эжектора и надмоторный колодец
осуществляется с помощью обычных ковриков, которые должны быть надежно закреплены
на весь период стоянки машины без работы. Защита полости
выхлопной трубы котла подогревателя должна быть наиболее тщательной и
должна осуществляться с помощью сплошной резиновой прокладки, плотно
закрывающей трубу сверху. Прокладка должна быть надежно закреплена, и снимается
она только на время работы котла подогревателя.
Двигатели ГАЗ-47 примерно
после 3500—4000 км пробега машины в условиях Антарктиды требуют капитального
ремонта. Из-за своей недостаточной мощности эти двигатели работают на высоких
тепловых режимах, что, в сочетании с неблагоприятными условиями охлаждения
узла 6-го цилиндра, приводит к нередким случаям выхода его из строя вследствие
нарушения смазки в подшипниках и на стенках гильзы.
Трансмиссионные отделения
Агрегаты и узлы трансмиссионных
отделений ATT, ATT-A и «Харьковчанки» испытывают очень большие нагрузки, а
временами и перегрузки, которые вызываются тяжелыми условиями эксплуатации во
время походов санно-гусеничных поездов. Преобладающую часть времени машины
работают на 1-й передаче КПП, поэтому сопряженная пара шестерен этой передачи
весьма значительно изнашивается. Так, за
Фиг. 10. Износ
зубьев соединительной муфты главного фрикциона с ведущим шкивом двигателя
тягача ATT-A после
Фиг. 11. Износ зубьев наружного барабана главного фрикциона тягача ATT-A
после
Агрегаты и узлы трансмиссий
машин «Пингвин» в целом работают удовлетворительно. В связи с тем, что для
обеспечения симметричного уширения гусениц выходные валы бортовых передач
удлинены, имелось два случая разрушения этого вала. Внутренние редукторы
(отбор мощности на водометы), хотя и составляют неотъемлемую часть конструкции
транмиссии бронетранспортера БТР-50, на базе которого сделана машина «Пингвин»,
являются лишним звеном силовой передачи, требуют к себе постоянного внимания и
увеличивают затраты времени на обслуживание. Наиболее слабым звеном является
главный фрикцион, из-за частого выхода из строя дисков трения.
Ходовая часть
Ходовая часть ATT, машины
«Пингвин» и транспортера ГАЗ-47 работает удовлетворительно. Общим недостатком в
работе ходовой части этих машин является ненадежное крепление пальцев в
проушинах траков. Крепление пальцев способом развальцовки конца стержня
является наиболее надежным. Поломок пальцев траков практически не наблюдается.
При температурах окружающего воздуха ниже -40° С нередко наблюдается разрушение резины катков (выкрашивание), являющееся
результатом воздействия низких температур и ударов гребней траков о резину при
преодолении застругов. Выкрашиванию резины ободов в первую очередь подвержены 3
и 4-й опорные катки.
Ходовая часть АТТ-А, и
особенно «Харьковчанки», работает неудовлетворительно из-за очень частой
поломки пальцев траков и разрушения резины опорных катков. Основной причиной
этого служит консольное уширение гусениц, создающее во время движения машины
большие нагрузки на пальцы и дополнительные нагрузки на резину ободов катков.
Первые поломки пальцев траков наблюдаются после 150—350 км пробега и в дальнейшем
происходят на протяжении всего времени эксплуатации. В среднем на каждые
Если основную часть
поломанного пальца продолжать эксплуатировать, то через некоторое время палец
ломается снова, но уже по сечению, расположенному на расстоянии 120—130 мм от
конца противоположной стороны пальца (фиг. 12). На
гусеницах с уширителями длиной l=1000 мм пальцы ломаются по сечению,
находящемуся на расстоянии 90—100 мм от конца, расположенного со стороны
консоли. Обращает на себя внимание и то, что гребни уширителей, являющиеся по
существу грунтозацепами траков гусениц, во время движения машины рубят снег на
брикеты и сдвигают эти брикеты, что снижает сцепные качества гусениц с
покровом снежной поверхности. Оптимальное расположение грунтозацепов по длине
обвода гусениц должно быть выбрано в результате постановки специальных
экспериментов.
Фиг. 12. Трак
тягача ATT с уширителем. Места излома пальцев.
В связи с несоосным
расположением опорных катков одного борта относительно другого, на этих
машинах, также как и на ATT, во время движения наблюдается постоянный увод
влево, что приводит к более интенсивному износу правых ПМП (за 5000—6000 км
пробега примерно в 1,3—1,5 раза).
Электрооборудование
Электрооборудование машин в
целом работает удовлетворительно. Плотность электролита аккумуляторных
батарей, равная 1,31, обеспечивает их достаточно надежную работу при
эксплуатации в любых районах Антарктиды. Ящики аккумуляторных батарей должны
быть утеплены. Известен случай, когда заряженные аккумуляторные батареи СТЭН-140
с плотностью электролита 1,31 простояли на ст. Комсомольская 6 зимних месяцев
при температурах окружающего воздуха, доходивших до -75° С,
и сохранились. После проведения на них зарядно-разрядного цикла батареи продолжали
нормально работать.
Основным недостатком работы
электрооборудования машин является массовый выход из строя генераторов Г-73 и
Г-74, из-за разрушения передних подшипников якоря. Выход из строя генераторов
наблюдается систематически через 300—400 часов работы двигателя. Причиной
выхода из строя генераторов является невозможность смазки подшипников во время
эксплуатации.
Открытая резиновая изоляция
проводов при температурах окружающего воздуха -50÷ -65°С трескается и частично выкрашивается. Провода, у которых резиновая изоляция
экранирована, работают успешно.
Выводы
1. Для грузовых перевозок во
внутриматерико- вые районы наиболее пригодными
оказались тягачи АТТ-А. Ho эти тягачи требуют дополнительной
существенной доработки, которая должна быть направлена:
а) На устранение массовой поломки пальцев траков гусениц. Эту задачу, по нашему
мнению, можно решать двумя путями: первый — поверхностное упрочнение серийных
пальцев технологическими средствами (накатка, азотирование, борирование и т.
д.); второй—конструирование и доводка специальной гусеницы. Создание специальной цельной уширенной гусеницы облегчит существующую
конструкцию (с дополнительным ушири- телем) и тем самым улучшит условия работы
силовой передачи машины. Одновременно с этим необходимо определить оптимальную
расстановку грунтозацепов по длине гусеничного обвода с целью повышения сцепных
качеств гусеницы со снежным покровом.
б) На увеличение срока
службы КПП. Одним из способов увеличения срока службы КПП в два раза является
путь замены шестерен 4 и 5-й передач в существующей
КПП на шестерни 1 и 2-й передач.
в) На обеспечение надежной
работы электрооборудования. В первую очередь необходимо обеспечить надежную
работу электрогенераторов и подзарядку аккумуляторных батарей во время походов
санно-гусеничных поездов во внутримате- риковые
районы.
2. Для обеспечения походов
по новым маршрутам с целью выполнения научно-исследовательских задач, не
связанных с грузовыми перевозками, машина типа «Пингвин» является приемлемой.
Это утверждение относится к случаю, если технология производства
научно-исследовательских работ в Антарктиде останется такой же, как до
настоящего времени, т. е. поезда будут выходить в маршруты из районов
прибрежных станций. В случае другой технологии, связанной с тем, что машины
должны будут доставляться во внутриматериковые районы самолетом и оттуда
выходить в маршрут, необходима более легкая специальная машина. Такая машина
должна быть транспортабельной для того типа самолета, который будет
предназначен для этих целей. Ho машина «Пингвин» не является лучшей из-за
недостатков, связанных с образованием трещин на броневых бортовых листах
корпуса около гнезд под подвески ходовой части, наличием «лишних» агрегатов в
трансмиссии и слабой теплоизоляцией кабины. Мы считаем, что после соответствующей
доработки, обусловленной особенностями эксплуатации, гусеничный транспортер ГТТ
в Антарктиде будет работать лучше и успешно заменит как машину «Пингвин», гак
и ГАЗ-47.
3. Для
обеспечения надежной работы машин во внутриматериковых районах, необходимо
укомплектовать поезда опробированными и оправдавшими себя средствами заправки
топлива и подзарядки аккумуляторных батарей, подогревательными лампами и т. д.
Лучшим заправочным средством для заправки машин топливом является авиационный
топливо-заправочный комплект типа БПК-4 с питанием от бортовой сети машины
(фиг. 13). Лучшим агрегатом для зарядки аккумуляторных батарей является
авиационный агрегат типа М-10В. Лучшими средствами для обеспечения обогрева
внутренних масс корпуса перед подготовкой к запуску двигателя и троганию
машины с места являются авиационные подогревательные лампы типа МП-44 и АПЛ.
Назрела очевидная необходимость создания специальных сортов маловязких масел и
смазок, отвечающих требованиям эксплуатации при особо низких температурах
окружающего воздуха.
Фиг. 13. Авиационный топливо-заправочный насос БПК-ЧТ2.
4. Для обеспечения
безопасного продвижения гусеничных поездов по новым маршрутам в районах
прибрежной зоны необходимо иметь в составе поезда специальную машину,
оборудованную средствами обнаружения трещин (трещиноискателем).
5. Для непосредственного
преодоления трещин, вызывающих опасение, крайне желательно иметь в составе
каждого поезда машину, которая имела бы дистанционное управление, т. е.
преодолевала бы трещину без людей в кабине и кузове. Такая машина должна быть
однотипной по весу и удельному давлению с машинами основного состава поезда.
В силу того, что гусеничные
машины в Антарктиде используются в качестве транспортных средств по
обеспечению геофизических и других работ, планируемых программами экспедиций,
до настоящего времени там не предусматривались и не были организованы их
плановые исследования. Такие исследования, в сочетании с имеющимися уже
материалами, дадут возможность выработать полные тактико-технические требования
на гусеничную технику и средства ее обслуживания, которые должны обеспечивать
выполнение необходимых задач в Антарктиде.
ЛИТЕРАТУРА
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|