Техника и вооружение 2013 10

С1950 г. в лаборатории по разработке льда, снега и мерзлого грунта (позднее — ОКБ «РАЛСНЕМГ») Горьковского политехнического института (ГПИ им. А.А. Жданова) под руководством лауреата Сталинской премии Аркадия Федоровича Николаева (1914–1987) велось проектирование специальных ледово-фрезерных машин. Одной из первых установок, поступивших в опытную эксплуатацию, стала ГПИ-34 на колесном ходу. Колесный движитель с коэффициентом сцепления 0,25 обеспечивал тяговое усилие 6–7 кН, что позволяло резать лед толщиной до 1 м. Но из-за малой производительности эффективность ГПИ-34 оказалась весьма низкой.

Одна из первых конструкций машин для резки льда. 1922 г.

Гусеничный вездеход ГАЗ-47, послуживший основой для ледовофрезерных машин конструкции ОКБ «РАЛСНЕМГ».

Дальнейшим развитием этого направления стала машина ГПИ-41, или ЛФМ-ГПИ-41. Она представляла собой гусеничный транспортер ГАЗ-47, оборудованный фрезерной пилой. Несмотря на высокие технико-экономические показатели, ГПИ-41 обладала рядом недостатков. В частности, она была неустойчива в процессе фрезерования льда, отличалась недостаточным тяговым усилием для силового резания (осуществлялось с большими подачами и небольшими скоростями вращения фрезы, обрабатывающей лед), не могла самостоятельно выйти из воды на лед в случае его проламывания.

Для устранения перечисленных недостатков в ОКБ «РАЛСНЕМГ» проделали большую теоретическую и исследовательскую работу. Выход нашли во внедрении в конструкцию новых ледовофрезерных машин роторно-винтовых движителей. В1964 г. изготовили модель машины на роторно-винтовых движителях, которая приводилась в движение от серийного электродвигателя постоянного тока с последовательным возбуждением. Мощность двигателя составляла 600 Вт при частоте вращения 16000 об/мин. Электродвигатель был запитан от аккумуляторной батареи с рабочим напряжением 24 В.

На удлиненном валу электродвигателя была закреплена цилиндрическая шестерня, которая соединялась со второй такой же шестерней, свободно вращающейся на валу. Через кулачковые муфты вращение передавалось на конические шестерни главной передачи, а затем на конические шестерни бортовых редукторов. Конические шестерни бортовых редукторов были жестко связаны с роторно-винтовыми движителями. Для поворота модели служили кулачковые муфты. При отключении одной из муфт соответствующий движитель прекращал вращение, и модель поворачивалась в сторону невращающегося движителя. Передаточное число трансмиссии модели составляло 11,56. Общая масса модели достигала 14,5 кг.

На испытаниях модель развила тягу на снегу 10,2 кг при погружении движителей в снег на глубину 36 мм. Коэффициент сопротивления движению составил 0,22, а коэффициент сцепления — 0,92. Модель показала хорошие тяговые и сцепные качества, плавучесть, способность самостоятельно выходить из полыньи на лед.

В 1967 г., под впечатлением от успешных результатов испытания модели, в лаборатории механизации ГПИ на базе транспортера ГАЗ-47 изготовили роторно-винтовую ледовофрезерную машину ЛФМ-РВД-ГПИ-66. Над ее созданием трудились А.Ф. Николаев, старшие инженеры Л.Н. Варначев, В.Н. Бибиков, Планкин, аспиранты А.С. Слюсарев, А.П. Куляшов, старший лаборант А.А. Мейер, механик Я. Моничев, ЛФМ-РВД-ГПИ-66 оснащалась фрезерной головкой, смонтированной в задней части машины на специальном кронштейне. Она служила для прорезания сквозных щелей во льду при околке судов, а также для получения сухих траншей при выполнении выморозочных работ, которые необходимы в процессе подготовки судна к ремонту без его подъема в док.

В передней части вездехода монтировалась шнекороторная снегоочистительная установка, которая являлась исполнительным органом при очистке трассы фрезерования, дорог и территории затона от снега. Вместо шнекороторной установки могла навешиваться бульдозерная снегоочистительная установка. Она предназначалась для расчистки трассы фрезерования на 4-й рабочей или 1-й транспортной скоростях.

Редуктор-ходоуменшитель, установленный на коробке передач ГАЗ-47, служил для получения пониженных рабочих скоростей машины, необходимых как при фрезеровании льда, так и при уборке снега.

Коробка отбора мощности фланцевалась к коробке передач ГАЗ-47 с правой стороны и служила для отбора мощности на привод фрезы или шнекороторной снегоочистительной установки. Промежуточный двухступенчатый редуктор, размещенный на специальном кронштейне в кузове, предназначался для снижения оборотов при выборе режима работы фрезерной установки.

Гидросистема навесного оборудования состояла из маслонасоса с приводом от маслобака, распределителя, трех гидроцилиндров, трубопроводов и аппаратуры и служила для поворота фрезерной и шнекороторной снегоочистительной установок в рабочее и транспортное положение.

Кинематическая схема машины ЛФМ-РВД-ГПИ-66.

1 — цепной привод; 2 — карданный вал ГАЗ-69; 3 — центральный редуктор; 4 — редуктор ротора; 5 — редуктор привода винтового движителя; 6 — промежуточная опора карданного вала; 7 — карданный вал ГАЗ-69; 8 — двигатель ГАЗ-47; 9 — карданный вал ГАЗ-47; 10 — главная передача ГАЗ-47; 11 — бортовая передача; 12 — сцепление ГАЗ-47; 13 — коробка отбора мощности; 14 — коробка передач ГАЗ-47; 15 — карданный вал ГАЗ-69; 16 — редуктор-ходоуменьшитель; 17 — промежуточный редуктор; 18 — карданный вал ГАЗ-51; 19 — угловой редуктор; 20 — фрезерная головка; 21 — фреза; 22 — шнек; 23 — редуктор отбора мощности на привод шнека, встроенного в фрезу; 24 — гидроцилиндр укладки.

Модель машины на роторно-винтовых движителях.

Машина ЛФМ-ГПИ-41 была оборудована фрезерной пилой и предназначалась для околки зимующих судов в затонах, резки льда при выводе кораблей, проходки траншей во льду и расчистки от снега пожарных проездов и дорог.

ЛФМ-РВД-ГПИ-66, оборудованная роторно-винтовыми движителями.

ЛФМ-РВД-ГПИ-66 выходит из воды на лед.