Zespół gąsienica – zębatka łańcuchowa koła napędowego gąsienicy czołgu zwiadowczego TKS i ciągnika gąsienicowego C2P

alt
 
  Doświadczenia z Testów dynamicznych, jakim poddany był odbudowany czołg zwiadowczy TKS, którego rewitalizacją zająłem się w roku 2008 na prośbę dyrekcji Muzeum Wojska Polskiego wskazują, że:
 
alt
  • kiedy gąsienica jest napięta właściwie pojawia się głośna praca zespołu gąsienica – koło napędzające (tzw. strzelanie)
  • kiedy natomiast gąsienica jest na tyle luźna, aby „strzelanie” nie występowało pojawia się tendencja do wyjeżdżania wózków jezdnych z bieżni gąsienicy
 
  Wyjeżdżanie wózków z bieżni gąsienicy skutkuje uszkodzeniem bandaży gumowych kół jezdnych oraz wyginaniem się występów w ogniwach gąsienicy, które prowadzą koła jezdne.
  Byłem świadkiem dwóch takich zdarzeń:
  • podczas pokazu realizowanego przez pracowników Muzeum Wojska Polskiego na Międzynarodowym Pikniku Lotniczym w Góraszce w 2009 roku wózek lewy TKS-a podczas próby skrętu wyjechał z bieżni gąsienicy.
 
alt alt
TKS podczas Międzynarodowego Pikniku Lotniczego w Góraszce w 2009roku.
Na prawej fotografii wyraźnie widoczny lewy wózek, który wyjechał z bieżni podczas próby skrętu
 
  • podobna sytuacja miała miejsce we wrześniu 2009 roku podczas prezentacji czołgu zwiadowczego TK-3 w Mińsku Mazowieckim (patrz fotografie poniżej).
 
alt alt
alt alt
alt alt
lewarowanie w celu ustawienia wózka jezdnego w bieżni gąsienicy
 
  Kłopoty z uzyskaniem zgody muzealników i kolekcjonerów na wykorzystanie pojazdów zabytkowych do prezentacji historycznych czy inscenizacji rekonstrukcyjnych skłoniły nas do opracowania dokumentacji konstrukcyjnej i technologicznej ogniwa gąsienicy oraz wieńca zębatki łańcuchowej koła napędowego gąsienicy TKS-a.
  Mamy nadzieję, że czołgi wyposażone w zamienne zestawy gąsienic i zębatek łańcuchowych kół napędowych będą mogły być prezentowane na pokazach dynamicznych.
 
  Po zapoznaniu się z uzbieraną różnymi drogami dokumentacją historyczną i przeprowadzeniu gruntownej analizy zakupionych ogniw oraz wypożyczonej zębatki koła napędowego przystąpiliśmy do opracowania dokumentacji konstrukcyjnej.
  Dokumentację cyfrową ogniwa gąsienicy realizowaliśmy dwutorowo. Równolegle powstawały dwie dokumentacje: jedna na bazie tradycyjnych pomiarów warsztatowych zapisywanych w systemie CAD a druga z wykorzystaniem skanera 3D.Obie dokumentacje zostały porównane. Zapisy cyfrowe były bardzo podobne, z tym, że pierwsza dokumentacja wymagała więcej pracy.
 
alt alt
oryginalne ogniwo gąsienicy czołgu TKS – wyraźnie widoczne zużycie użytkowe,
ubytki korozyjne oraz odkształcenia mechaniczne
 
alt alt
modele 3D: ogniwa gąsienicy oraz przekroju ogniwa gąsienicy
i zębatki koła napędowego gąsienicy czołgu TKS
 
 
  Konstruowanie wieńca łańcuchowego koła napędowego ułatwił nam dostęp do destruktu oryginalnego koła (bardzo zużytego eksploatacyjnie i z dużymi ubytkami korozyjnymi).
 
alt alt
oryginalny wieniec koła napędowego czołgu TKS
 
  Dobór rzeczywistego zarysu wrębu oraz poprzecznego konturu zęba zrealizowaliśmy wykorzystując obliczenia bazujące na zachowanym historycznym egzemplarzu wieńca oraz na normach wymiarowych kół rolkowych przekładni łańcuchowych. Pomocny okazał się także dostęp do opisów patentowych profesora Edwarda Habicha.
 
alt alt
wstępne pomiary na oryginalnym wieńcu koła napędowego czołgu TKS
 
alt alt
symulacja współpracy fragmentu gąsienicy z wieńcem koła napędowego oraz przekrój tych elementów
 
W oparciu o przygotowaną dokumentację wykonaliśmy próbne wydruki ogniw na drukarce 3D. Porównując wydrukowane modele z najlepiej zachowanym oryginalnym ogniwem uznaliśmy, że potrzebne są niewielkie zmiany w dokumentacji.
 
alt alt
ogniwo czołgu TKS wydrukowane na drukarce 3D na podstawie
modelu zbudowanego w środowisku CAD
 
  W oparciu o poprawioną dokumentację cyfrową ponownie wydrukowaliśmy modele ogniw. Połączone sworzniami ogniwa przymierzone zostały do wykonanego równolegle na frezarce cyfrowej wieńca koła napędowego gąsienicy.
 
alt alt
alt
wydrukowane na drukarce 3D modele ogniw oraz wyfrezowany na obrabiarce numerycznej
wieniec koła napędowego czołgu TKS
 
  Ocena współpracy elementów wypadła bardzo dobrze, więc mogliśmy przystąpić do opracowywania technologii wykonania gąsienic i zębatek łańcuchowych kół napędowych.
 
  W oparciu o sporządzoną dokumentację jesteśmy w stanie zrealizować zlecenie wykonania zestawów gąsienic i zębatek do czołgu TKS i ciągnika gąsienicowego C2P.
 
mgr inż. Zbigniew Nowosielski
 
 
alt
Symulacja współpracy gąsienicy z kołem zębatym