A Винтовое движение - наземный или автомобиль-амфибия, предназначенный для работы в сложных условиях снега и льда или грязи и болота. Такие транспортные средства отличаются тем, что они перемещаются за счет вращения одного или нескольких цилиндров шнекоподобных, снабженных винтовым фланцем, который входит в зацепление со средой, через которую или по которой движется транспортное средство. Современные автомобили под названием Amphirols и другие аналогичные автомобили имеют специализированное применение.
Вес транспортного средства обычно приходится на одну или несколько пар больших цилиндров с фланцами; иногда используется однофланцевый цилиндр с дополнительными стабилизирующими лыжами. Каждый из этих цилиндров имеет спирально-спиральный фланец, похожий на резьбу винта. На каждой согласованной паре цилиндров один будет иметь фланец, вращающийся по часовой стрелке, а другой - против часовой стрелки. Фланец входит в контакт с поверхностью, на которой стоит автомобиль. В идеале это должен быть слегка мягкий материал, такой как снег, песок или грязь, чтобы фланец мог хорошо прикусить. Двигатель используется для вращения цилиндров против часовой стрелки - один цилиндр вращается по часовой стрелке, а другой - против часовой стрелки. Встречные вращения компенсируются, так что автомобиль движется вперед (или назад) вдоль оси вращения.
Принцип работы обратный винтового конвейера. Шнековый конвейер использует винтовой винт для перемещения полутвердых материалов горизонтально или под небольшим наклоном; в транспортном средстве с винтовым двигателем полутвердый субстрат остается неподвижным, а сама машина движется.
Один из самых ранних примеров Винтовую машину сконструировал уроженец Швейцарии, поселившийся в С. Луис, штат Миссури, в Соединенных Штатах, в 1868 году. Машина Мората была разработана для сельскохозяйственных работ, таких как переноска плуга. Шнеки были спроектированы с режущими кромками так, чтобы они ломали корни в земле при движении машины.
Одна из первых построенных винтовых машин была спроектирована Джеймсом и Айрой Пиви из штата Мэн. Он был запатентован Айрой Пиви в 1907 году; Семья Пиви была известна своим вкладом в деревообрабатывающую промышленность с тех пор, как кузнец Джозеф Пиви из Стиллуотер, штат Мэн изобрел инструмент, известный по сей день как Пиви. Компания Peavey Manufacturing Co. по-прежнему находится в штате Мэн.
Машина Пивиса имела две пары цилиндров с шарнирным соединением между парами для обеспечения рулевого управления. Было построено как минимум два прототипа автомобиля: один с паровым двигателем, другой с бензиновым двигателем. Прототипы хорошо работали на плотном снегу, но не справились с мягким порохом, потому что фланцам было не за что зацепиться. Машина была спроектирована для перевозки бревен, но ее длина и жесткая конструкция означали, что она испытывала трудности с неровными зимними дорогами, для которых она была предназначена. Изобретение Пиви не могло конкурировать с Lombard Steam Log Hauler, созданным компанией, и коммерчески оно не производилось. (Ломбардный автомобиль был ранним примером полугусеничного транспортного средства, он напоминал железнодорожный локомотив с салазками или колесами впереди для управления и гусеницами для тяги.)
В 1920-х годах был разработан Armstead Snow Motor. Когда это использовалось для преобразования трактора Fordson в винтовой транспорт с одной парой цилиндров. Машина, использовавшаяся в районе Траки, Калифорния, называлась местными жителями «Снежным дьяволом», и это имя было ошибочно присвоено этим машинам, хотя в известной рекламе того времени они упоминались не так. Был снят фильм, чтобы показать возможности автомобиля, а также автомобиля Chevrolet, оснащенного снегоходом Armstead Snow Motor. В фильме хорошо видно, что машина хорошо справляется со снегом. Рулевое управление осуществлялось за счет того, что каждый цилиндр получал мощность от отдельной муфты, которая, в зависимости от положения рулевого механизма, включается и выключается; в результате получается относительно маневренный автомобиль. В рекламном фильме показан снегоход Armstead, перевозящий 20 тонн бревен.
В январе 1926 года журнал Time сообщил:
Используя автомобиль почти для всех мыслимых целей, ведущие автопроизводители Детройта организовали компанию под названием «Snow Motors Inc., "чтобы поставить машину, которая сможет преодолевать самые глубокие сугробы со скоростью от шести до восьми миль в час. Новый автомобиль будет состоять из силовой установки трактора Ford, установленной на двух вращающихся цилиндрах вместо колес - что-то вроде парового катка. Машина уже доказала свою пригодность в глубоком снегу, ранее не существовавшем для судоходства. Одна такая машина выполнила работу, на которую раньше требовалось три бригады. В Орегоне сценический конвейер использует снежный двигатель в своих двух ежедневных поездках туда и обратно через перевал Маккензи между Юджином и Бендом. Заказы уже поступили из Канады, Норвегии, Швеции и Аляски. Компания Гудзонова залива заказала припасы для поддержания связи со своими самыми северными станциями торговли мехом. Королевская конная полиция Северо-Запада также занялась продажей снегоходов и может перестать быть всадниками и стать шоферами, к глубокому сожалению кинематографистов. Ряд известных производителей моторов также проявили интерес к предложению с точки зрения адаптации оборудования снегоходов к их обычным моделям. Хадсон, Додж и Шевроле упомянуты особенно как заинтересованные в практических возможностях в этом направлении.
Сохранившийся пример находится в коллекции в Woodland, California. Говорят, что именно этот автомобиль использовался для перевозки почты из Траки в Северное озеро Тахо.
. С оккупацией Норвегии нацистской Германией в Второй мировой войне, Донкихот Джеффри Пайк рассматривал проблему быстрой транспортировки солдат по снегу. Он предложил разработку винтовой машины на базе снежного двигателя Армстеда. Пайк предполагал, что автомобили будут использоваться небольшим отрядом высокомобильных солдат. Ущерб и потери, которые может нанести небольшой отряд, могут быть небольшими, но они вынудят врага держать много людей в Норвегии, чтобы защищаться от всех возможных точек атаки. Идеи Пайка изначально были отвергнуты, но в октябре 1941 года Луи Маунтбеттен стал начальником Объединённых операций, и идеи Пайка были встречены более благосклонно. Маунтбеттен убедился, что план Пайка оправдан, и принял его. Схема стала Project Plough, и ей было посвящено множество конференций высокого уровня.
Проблема разработки подходящего транспортного средства была передана американцам, и Пайк отправился в США, чтобы наблюдать за этим. развитие. Однако Пайк, который мог быть очень негибким, поссорился с разными людьми по проекту, и американцы перешли к разработке более традиционной гусеничной машины, M29 Weasel.
. В 1944 году Йоханнес Редель, солдат Немецкая армия и ветеран Восточного фронта изобрел schraubenantrieb schneemaschine (винтовая снегоуборочная машина). Редель видел проблемы эксплуатации гусеничных машин в глубоких снегах России, где танк выкапывал снег под гусеницами, оставляя танк застрявшим в снегу, зажатом под корпусом.
По словам Зигфрида Ределя, сына Йоханнеса:
Идея транспортного средства возникла при взгляде на мясорубку, также использующую винтовой тип сжатия. Он убедил ОКХ в Берлине позволить ему создать прототип своей концептуальной машины. В то время Австрия уже была присоединена к Германии, и он был отправлен в Австрийский центр испытаний альпийских транспортных средств в Санкт-Йоханне в Тироле.
Используя все доступные материалы, он построил рабочий прототип в период с 10 февраля 1944 года по 28 апреля 1944 года. Он был тщательно испытан. Он был очень медленным, но мог тянуть одну тонну. Он также обладал хорошими способностями к лазанию. Он проникал бы в снег примерно на 30 см, но не более.
Машина Ределя так и не пошла в производство.
Цилиндры с резьбой обязательно большие, чтобы обеспечивать значительную площадь контакта и плавучесть. Благодаря малому весу цилиндры могут использоваться в качестве поплавков, а их расположение может быть использовано в конструкции автомобиля-амфибии.
. Во время войны во Вьетнаме американская экспериментальная станция водных путей (WES) провела испытания винтовой амфибии Marsh Screw, разработанной Chrysler Corporation. Противовращающиеся винты «... адекватно продвигали автомобиль по воде и болотам, но с треском проваливались на почвенных поверхностях, особенно на песке. Средняя максимальная скорость, достигнутая на испытательных полосах, составляла всего 1,6 миль в час ( 2,6 км / ч ; 1,4 узлов ) ". Несмотря на такие неутешительные результаты, Chrysler в 1969 году произвел гораздо более крупный автомобиль, Riverine Utility Craft (RUC) для ВМФ. RUC передвигался на двух алюминиевых роторах диаметром 39 дюймов (991 мм). RUC достиг впечатляющих скоростей: 15,7 узлов (29,1 км / ч) на воде и почти 25 узлов (46 км / ч) на болотах. Однако снова скорость на твердой почве оказалась неутешительной: она достигла всего 3,6 узла (6,7 км / ч), а пересечение плотин оказалось затруднительным - машина могла застрять.
Советский Союз построил винтовой автомобиль, ЗИЛ-2906, специально для выполнения сложной задачи по восстановлению космонавтов, приземлившихся в труднодоступных местах.
В 1960-х Джозеф Жан де Баккер был занятым владельцем машиностроительного завода De Bakker в Хюлсте на юго-западе Нидерландов. Он также был заядлым рыбаком, но не хотел, чтобы его время ловли ограничивалось капризами прилива. Его решением стал Амфирол, винтовой автомобиль, внешне похожий на болотную винтовую амфибию. Amphirol мог перемещать его по липкой глине, обнаруженной отливом, и плавать в воде во время прилива.
Amphirol Де Баккера имел максимальную скорость 12 км / ч (6,5 узлов) по грязи и 10 км / ч (5,4 узла) на воде. Он был оснащен двумя модифицированными вариатическими трансмиссиями DAF 44/55; Это сделало возможным существенное нововведение, заключающееся в том, что цилиндры с фланцами можно было намеренно приводить в движение в одном и том же направлении, чтобы автомобиль мог покатиться боком по суше с угрожающей скоростью 30 км / ч (16 узлов). Кроме того, при движении вбок рулевое управление осуществляется за счет смещения передней части цилиндров таким образом, чтобы они больше не были параллельны, что дает большой минимальный радиус поворота ..
Амфиролы используются для съемки грунта, для прорезания канавок на поверхности недавно осушенных польдеры для сушки и перевозки бригад по бурению почвы.
Сегодня современные автомобили, широко известные как амфиролы, выполняют специализированные задачи, такие как уплотнение хвостов от производственных процессов. Преимущество этих машин для уплотнения хвостов состоит в том, что они обеспечивают возможность стекания воды или технологического раствора без повторного измельчения профиля. Такой подход впоследствии в значительной степени сводит на нет влияние дождя на уплотнение и обезвоживание. Однако более легкие и быстрые машины лучше подходят для доступа к труднопроходимой местности, но не для уплотнения из-за отталкивания и их ограниченной глубины проникновения. Процесс использования этих машин специально для удаления хвостов и уплотнения отвалов дноуглубительных работ в горнодобывающей промышленности обычно называют «грязевым разведением».
Британская исследовательская группа использовала винтовой привод в своем Snowbird 6 (модифицированный гусеничный корабль Bombardier ) для пересечения льдин в Беринговом проливе. Вращающиеся цилиндры позволяли Snowbird 6 двигаться по льду и продвигаться по воде, но винтовая система не считалась подходящей для больших расстояний, и цилиндры можно было поднять так, чтобы транспортное средство могло двигаться по обычным гусеницам. На сайте Ice Challenger говорится, что дизайн был вдохновлен российским автомобилем, который использовался для подбора космонавтов, приземлившихся в Сибири (возможно, ЗИЛ-2906 ).
Русский изобретатель Алексей Бурдин разработал винтовой движитель «Трансформируемые червяки с приводом TESH».
Совсем недавно, в соответствии с постоянно растущим спросом на сырьевые товары, в то время как производственные площади завода остаются в установленных границах, обработка бурового раствора с помощью более крупных машин с глубокой проникающей способностью (их производитель назвал MudMasters) оказалась эффективным методом для высокоинтенсивной обработки хвостов.
Викискладе есть средства массовой информации, связанные с Винтовой техникой. |
Armstead Snow Motor Company выпустила эту демонстрацию продукта в 1924 году. Мало что известно о компании или судьбе продукта. Ходят слухи, что Генри Форд выкупил патент и похоронил проект.
Видео демонстрации концептуального снегохода Armstead Snow Motors, около 1924 года.
Игрушка-винтовая машина Mattel RC: продукт № B5119 (выпущен в 2004 г.) и продукт № L8901 (выпущен в 2007 г.)