Интегральные тракторы: специфика конструкции и возможности

Компоновка тракторов

Компоновка трактора – относительное размещение основных агрегатов и рабочего оборудования трактора, отвечающее его функциональному назначению и позволяющее использовать трактор с наибольшей эффективностью. Компоновка подчинена функциональному назначению трактора и характеризуется размерами и типом движителей, расположением агрегатов и систем, наличием свободного пространства для навески машин, орудий и установки технологических емкостей, базой, величиной дорожного и агротехнического просветов, координатами центра масс.

Компоновка сельскохозяйственных тракторов подразделяется на традиционную и нетрадиционную.

Колесные тракторы. Универсально-пропашные и универсальные колесные тракторы имеют наиболее распространенную традиционную (классическую) компоновку с передним расположением двигателя, последовательным рядным расположением агрегатов Трансмиссии, задним расположением кабины, управляемыми передними колесами с диаметром значительно меньше диаметра задних (рис. 2.1,а). Трансмиссию (сцепление, коробку передач и задний мост) выполняют в одном блоке и жестко соединяют с двигателем. При такой компоновке до 70. 75% массы трактора в статическом положении приходится на задние ведущие колеса, которые обеспечивают тяговое усилие трактора, передние ведущие колеса (если их привод предусмотрен конструкцией) выполняют вспомогательную роль при работе на влажной рыхлой почве.
Классическая компоновка доказала свою жизнеспособность благодаря ряду преимуществ:
– относительная простота конструкции;
– максимальное использование силы тяжести трактора при заднем ведущем мосте;
– хорошая обзорность прицепных или навешенных сзади орудий;
– хорошая маневренность, благодаря возможности поворота передних управляемых колес меньшего размера на большие углы;
– высокий агротехнический просвет и др.
Такую компоновку имеют все тракторы России и стран СНГ классов (),(). 1,4 (Т-25А; Т-30А80; ЛТЗ-55; ЮМЗ-6; МТЗ-80/82; МТЗ-100/102).
За последние годы классическая компоновка претерпела модернизацию. Появилась так называемая улучшенная классическая компоновка (рис. 2.1,6). Отличие данной компоновки трактора от классической состоит в следующем:
– увеличена доля массы трактора, приходящейся на передний ведущий мост с 25. 30% до 35. 40%;

Рис. 2.1. Типы компоновок колесных сельскохозяйственных тракторов:
а – классическая, б – улучшенная классическая, в – с шарнирной рамой, г – тракторное самоходное шасси; д – трактор со свободным обзором; е – несущее самоходное шасси; ж и з – интегральные тракторы

– увеличен типоразмер шин передних ведущих колес;
– передний портальный мост заменен на более мощный автомобильного типа;
– угол поворота передних управляемых колес для повышения маневренности увеличен до 50. 55°;
– устанавливается переднее навесное устройство.
Такую компоновку имеет трактор ВТ-170 класса 3, разработанный НАТИ совместно с ВгТЗ.
Колесные сельскохозяйственные тракторы общего назначения 4К46 (рис. 2.1,в) имеют переднее расположение двигателя, кабина размещена за двигателем (ближе к середине колесной базы), передние и задние колеса одинакового размера и грузоподъемности, жесткую или шарнирно сочлененную раму. За кабиной имеется свободное пространство для установки емкостей или другого технологического оборудования. На передний мост приходится 55. 60% массы трактора. Такую компоновку имеют тракторы класса 3 и 5 (Т-150К, Т-151К, К-701М, К-734. К-744).
Нетрадиционной компоновкой отличаются самоходные шасси, I рак горы со свободным обзором, интегральные тракторы.

Самоходные шасси (рис. 2.1,г) по компоновке занимают Особое место среди универсальных тракторов. Тракторное самоходное Шасси характеризуется тем, что двигатель, трансмиссия, пост управления с кабиной образуют единый блок, расположенный над задним мостом шасси, передняя часть представляет свободную раму для установки кузова или навески машин и орудий. Для самоходных шасси Т-16МГ, выпускаемых Харьковским заводом тракторных самоходных шасси, характерно заднее расположение двигателя за кабиной, а для шасси, выпускаемых фирмой Фендт (Германия), – горизонтальное расположение двигателя перед кабиной в межбазовом пространстве.

Тракторы со свободным обзором (рис. 2.1,д) предложены фирмой Фендт в начале 90-х г. как промежуточная компоновки между самоходным шасси и интегральным трактором, направленная на увеличение роли переднего ведущего моста в реализации тягового усилия, ни увеличение массы орудий, навешиваемых спереди.

Несущее многоцелевое самоходное шасси (рис. 2.1,е) предназначено для агрегатирования с уборочными машинами (силосоуборочным и свеклоуборочным комбайнами и др.) и орудиями общего назначения (передне- и задненавесной плуги, культиваторы), что увеличивает его годовую загрузку. Рама шасси может быть цельной или Состоять из двух полурам, соединенных вертикальным шкворнем. Для улучшения управляемости шасси передняя полурама может быть выполнена несколько короче задней. Кабина имеет возможность перемещаться идоль продольной оси, что улучшает обзорность и облегчает навеску орудий и машин от почвообрабатывающих до уборочных.
Модульная компоновка агрегатов двигателя и трансмиссии обеспечивает свободный доступ к ним для технического обслуживания и ремонта.

Интегральная компоновка (рис. 2.1,ж) появилась на современных моделях сельскохозяйственных тракторов. Основными ее
признаки являются:
– наличие трех зон свободного пространства (передней, средней, задней) для установки орудий или технологических емкостей;
– наличие разветвленной системы ВОМ;
– переднее или центральное расположение кабины с круговым обзором;
– четыре ведущих и управляемых колеса одинакового размера;
– наличие разветвленной гидросистемы управления орудиями;
– реверсирование хода трактора;
– высокие тягово-сцепные и транспортные качества;
– необходимый запас мощности двигателя.
Эта компоновка способствует более тесному функциональному объединению трактора с машинами и орудиями.

“Симметричная” интегральная компоновка (рис. 2.1,3) еще в большей степени отвечает требованиям по возможности агрегатирования трактора с машинами и орудиями.

Гусеничные тракторы . Гусеничные сельскохозяйственные тракторы общего назначения при традиционной (классической) компоновке имеют переднее расположение двигателя и сцепления. Коробка передач и задний мост расположены сзади и соединены с двигателем карданным валом (рис. 2.2,а). Кабина расположена сзади над ведущими колесами (звездочками). Такая компоновка обеспечивает в статике некоторое смещение центра давления вперед относительно середины опорных поверхностей гусениц и характерна для отечественных тракторов ДТ-75М, ДТ-175М и Т-4А.

У гусеничных тракторов традиционной компоновки возможно другое взаимное расположение агрегатов, когда двигатель, сцепление и коробка передач расположены в передней части трактора, а крутящий момент к заднему ведущему мосту передается через карданные передачи (рис. 2.2,6).

Появившаяся в последние годы нетрадиционная компоновка гусеничного сельскохозяйственного трактора с треугольным гусеничным обводом обеспечивает смещение центра масс трактора вперед, более равномерное распределение давления по длине опорной поверхности при работе с нагрузкой на крюке, увеличение продольной устойчивости трактора, а, следовательно, снижение опасности подъема его передней части при высоких тяговых усилиях.

Специализированные тракторы . Компоновки специализированных сельскохозяйственных тракторов отличаются разнообразием, что объясняется специфическими условиями их работы и требованиями технологий тракторных работ.

Компоновка трактора-склонохода для работы поперек склона крутизной до 20° отличается автоматической стабилизацией остова трактора в вертикальном положении одним из трех способов: установкой колес относительно склона или поворотом корпусов конечных передач, выравниванием остова в вертикальном положении, а также стабилизацией бортов с помощью шарнирной рамы. Первый способ стабилизации остова осуществлен в конструкции трактора МТЗ-82К, третий – в горном самоходном шасси СШ25Г.
В некоторых странах Западной Европы с развитым горным земледелием (Австрия, Швейцария и др.) получили распространение тракторы-шасси для заготовки сена и транспортных работ в высокогорных условиях. Эти тракторы имеют компоновку с низким расположением центра масс, с увеличенной колеей и широкопрофильными шинами малого диаметра.

Портальная компоновка колесного и гусеничного тракторов характеризуется тем, что их рамы образуют огибающий один или два рядка растений достаточно высокий портал, на котором установлен пост управления с кабиной или без нее.

Рис. 2.2. Расположение агрегатов в гусеничном сельскохозяйственном тракторе классической компоновки:
1 – двигатель; 2 – вентилятор; 3 – выхлопная труба; 4 – радиатор; 5 – сцепление; 6 – карданная передача; 7 – коробка передач; 8 – задний мост; 9 – навесная система; 10 – воздухозаборник; 11- редуктор ВОМ

Компоновка промышленных тракторов отличается большим раз-;ообразием и определяется назначением и условиями работы машины.

Тракторы общего назначения. Традиционная компоновка гусеничного промышленного трактора общего назначения характеризуется передним расположением дви-ГШтеля, средним – кабины и задним – агрегатов заднего моста. Все сборочные блоки установлены на раме или полураме, к передней части которой
крепят ось шарнира балансирной балки или рессоры, концами опирающейся на рамы гусеничных тележек. Тракторы с такой компоновкой оснащены защитными каркасами (устройствами, защищающими тракториста соответственно при опрокидывании трактора и от падающих предметов) или кабинами с защитными каркасами.
Подобную компоновку имеют отечественные промышленные тракторы Т-130М, Т-170М, Т-10, атакже их зарубежные аналоги.

Компоновка промышленного трактора с треугольным гусеничным обводом (рис. 2.3) предложена фирмой “Катерпиллар” вначале для тяжелых тракторов, затем для промышленных тракторов средней мощности и для сельскохозяйственных общего назначения. Треугольный обвод гусениц обеспечивает ряд преимуществ:
– конечные передачи и механизм поворота не подвержены воздействию вертикальной ударной нагрузки, вызываемой контактом ведущего колеса с почвой;
– центр масс смещен ближе к передней части машины, что облегчает заглубление отвала бульдозера;
– наличие увеличенной опорной поверхности сзади за осью ведущего колеса предотвращает подъем передней части трактора при больших тяговых нагрузках.

Рис. 2.3. Компоновка тракторов с треугольным гусеничным обводом:
1 – отвал бульдозера; 2 -гидроцилиндры, 3 – радиаторы и вентилятор; 4 – механизм поворота и конечные передачи, 5 – центральная передача, б – коробка передач, 7 – карданный вал; 5 – гидротрансформатор; 9 – двигатель

При такой компоновке применен блочно-модульный принцип построения сборочных единиц (рис. 2.4), т.е. все основные узлы (двигатель, коробка передач, механизм поворота, конечные передачи) выполнены в виде отдельных легко демонтируемых и монтируемых модулей.

Специализированные тракторы. Компоновка гусеничного трактора-погрузчика отличается от трактора общего назначения увеличенной базой за счет введения дополнительного опорного катка, установки жесткой или балансирной балки вместо рессоры и выполнения рамы трактора как одно целое с порталом погрузочного оборудования. Для создания противовеса массе ковша с грузом в колесных тракторах-погрузчиках (рис. 2.5), выполненных с шарнирной рамой, двигатель, коробку передач и раздаточную коробку устанавливают на задней полураме, а портал погрузчика – на передней. Гидротрансформатор крепят к двигателю или выполняют в блоке с коробкой передач. Кабину размещают на передней или задней полураме. В первом случае упрощается управление ковшом, а во втором – управление двигателем и трансмиссией.

Конструктивной особенностью болотоходных такторов являются увеличенные размеры движителя из-за уширении гусеницы и увеличения продольной базы, например, за счет принудительного опускания направляющего колеса.
Компоновка подземного трактора (рис. 2.6) для работы в стесненных условиях горных разработок отличается: малыми размерами по высоте; вынесенным за пределы колесной базы двигателем; шарнирной рамой. Для управляемого по радио земноводного трактора, работающего на глубине 6. 7 м, типичным является отсутствие кабины, герметизация агрегатов и узлов, наличие мачты с системой забора воздуха, необходимого для работы двигателя.

Рис. 2.6. Компоновка колесного подземного трактора:
1 – двигатель, 2,6 – карданные передачи; 3 – гидротрансформатор, 4 – коробка передач, 5, 7 – центральные и конечные передачи

Гусеничные лесопромышленные (трелевочные) тракторы (рис. 2.7), получившие широкое распространение в России и странах СНГ, имеют ряд компоновочных особенностей.
Переднее расположение кабины обусловлено требованием передней обзорности, необходимостью иметь площадку для установки различного технологического оборудования и размещения перемещаемой пачки хлыстов за кабиной. Ходовая система с катками большого диаметра в сочетании с рычажно-балансирной подвеской, увеличенным дорожным просветом, высоко приподнятыми передними направляющими и задними ведущими колесами обеспечивает возможность преодоления препятствий при движении по лесному бездорожью. Нижняя часть рамы закрыта днищем, предотвращающим возможность проникновения к двигателю и другим агрегатам трактора сучьев, порубочных остатков и других предметов. Наличие технологической площадки сзади и сбоку кабины позволяет осуществлять протяжку деревьев при обрезке сучьев. Смещение центра масс трактора вперед позволяет устанавливать на площадке за кабиной челюстной погрузчик.
Трелевочные тракторы с такой компоновкой были разработаны и освоены на АО “Онежский тракторный завод” (ТДТ-55, ТДТ-55А, ТЛТ-100, ТБ-1 и его модификации), на АО “Алтайский тракторный завод” (ТТ-4, ТТ-4М). За рубежом трелевочные тракторы с гусеничным движителем используется крайне редко и в основном на специализированных валочно-пакетирующих машинах.

Рис. 2.7. Компоновки гусеничных трелевочных тракторов:
а – со щитом; 6 – с челюстным погрузчиком, 1 – толкатель, 2 – кабина, 3 – двигатель; 4 -Пфбедка, 5 – коробка передач; 6 – карданный вал; 7 – задний мост, 8 – ведущее колесо, 9 – гидроманипулятор

Компоновка лесопромышленного трактора для лесосплавных работ (рис. 2.8) приспособлена для движения по воде с помощью водометного движителя и по суше – с помощью гусеничного движителя. Трактор оборудован лебедкой 4, бревнотолкателем / или бульдозером с гидроза-хнатом грузоподъемностью до 1,5 т. Среднее давление на грунт на обычных гусеницах составляет 0,041 МПа, а на уширенных – 0,027 МПа.

Колесные лесопромышленные тракторы в нашей стране получили ограниченное распространение. Их создают на базе тракторов 4К46, имеющих свободное пространство за кабиной.

Рис. 2.8. Компоновка гусеничного трактора для лесосплавных работ:
1 – бревнотолкатель; 2 – кабина; 3 – двигатель, 4 – лебедка; 5 – коробка передач; 6, 9 -карданные валы, 7 ведущий мост, 8 – ведущее колесо; 10 – вшгт водометного движителя

Условиям использования колесных лесопромышленных машин с различным технологическим оборудованием наиболее полно отвечают компоновки многоосных тракторов 4К46, 6К6, 8К8 (рис. 2.9), имеющие большую грузоподъемность, более высокие тяговые показатели и лучшую проходимость за счет меньшего, чем у тракторов традиционных компоновок давления на грунт и глубины колеи.

Лесохозяйственные тракторы работают с лесными плугами, культиваторами, корчевателями, лесопосадочными машинами, покровосдира-телями и фрезами, а также как трелевочные на рубке леса.
Компоновка гусеничных лесохозяйственных тракторов общего назначения (рис. 2.10,а) практически не отличается от компоновки лесопромышленных тракторов и позволяет получить различные модификации, в том числе для работы на грунтах с малой несущей способностью.
Лесохозяйственный трактор для выполнения лесомелиоративных работ (рис. 2.10,6) имеет увеличенную опорную поверхность за счет применения уширенных гусениц и опущенного ведущего колеса //, выполняющего роль дополнительного опорного катка. При этом среднее давление на грунт снижается с 0,053 до 0,026 МПа, что позволяет использовать трактор на переувлажненных грунтах, осушенных болотах и на целине с глубиной снежного покрова более 1 м.

Рис. 2.9. Компоновки колесных лесопромышленных тракторов с различным оборудованием на базе тракторов 4К4 и 6К6:
а – базовая модель 4К46. б, в – трелевочные тракторы 4К46 с; пачковым захватом и с гросочекерной оснасткой соответственно; г – базовая модель 6К6, д – трелевочный Грактор 6К6 с гидроманипулятором и коником; е – валочно-трелевочная машина 6К6 с I плроманипулятором и коником; ж – сучкорезно-раскряжевочная машина 6К6, з – сор-шментовоз 6К6 с гидроманипулятором

Еще раз о компоновках сельскохозяйственных тракторов

Материал статьи представляет интерес прежде всего для специалистов сельскохозяйственного производства РФ, в том числе занимающихся закупкой необходимых хозяйствам зарубежных тракторов, а также анализом проблем в отечественном тракторостроении в целом.

Общеизвестно, что компоновка стандартного трактора характеризуется в первую очередь взаимным размещением его основных агрегатов и систем, а также движителей, рабочего, технологического оборудования и свободного пространства для навески машин-орудий, базой и дорожным просветом, отвечающим функциональному назначению трактора и позволяющим его использовать в сельском хозяйстве в агрегате с сельхозмашинами-орудиями с наибольшей эффективностью.

Ниже приведены существующие в отечественном и зарубежном тракторостроении компоновки подавляющего большинства тракторов с основной (нормальной) колеей в зависимости от типа их движителей, тягово-мощностных показателей, относительного размещения их агрегатов и систем, целесообразного применения на тех или иных видах тяговых сельскохозяйственных работ (табл. 1).

Таблица 1. Применяемость и относительное размещение основных узлов и агрегатов в отечественных и зарубежных тракторах различных компоновок в зависимости от их тягово-мощностных показателей

№ п/пКомпоновкаДиапазон тяговых классовДиапазон используемых мощностей, л.с.Основное применениеОтносительное размещение основных узлов и агрегатов
1Традиционная колесная(4К2)с задними ведущими колесами, большего размера, чем передние управляемые колеса0,6–1,425–90На колесных универсально-пропашных тракторахДвигатель и кабина размещены на раме соответственно над передними и задними колесами; навесное устройство и ВОМ позади задних колес
2Традиционная колесная (4К4а) с передними и задними ведущими колесами, большего, чем передние управляемые, размера0,6–625–400 и болееНа колесных универсально-пропашных и универсальных тракторахДвигатель и кабина размещены на раме соответственно над передними и задними колесами; заднее навесное устройство и ВОМ позади задних колес (штатно)
3Нетрадиционная колесная интегральная (4К4б) с передними и задними ведущими колесами одинакового размера, передние колеса управляемые3–8200–490На колесных универсальных тракторахДвигатель и кабина размещены на раме соответственно над передними и между передними и задними колесами; навесные устройства и ВОМ соответственно впереди передних и позади задних колес
4Нетрадиционная колесная c шарнирной рамой (4К4б’), с передними и задними ведущими и управляемыми колесами одинакового размера3–8 и более200–600На колесных тракторах общего назначенияДвигатель и кабина размещены на передней части рамы над передними колесами; навесное устройство позади задних колес
5Двухгусеничная, в том числе с резино-армированной гусеницей0,9–8 и более50–640На гусеничных тракторах пропашных и общего назначенияДвигатель и кабина размещены на раме соответственно спереди и сзади, левая и правая гусеницы по бокам рамы; навесное устройство позади трактора

Как видно из табл. 1, отечественные и зарубежные колесные и гусеничные тракторы выпускаются производителями в сходных компоновках с практически близкими общими показателями, следовательно, в этой части мало различаются между собой и могут использоваться на тех же сельскохозяйственных операциях.

Вместе с тем, учитывая большую номенклатуру тракторов, производимых за рубежом, особенно в ведущих странах Западной Европы, в США и Канаде, их высокие технико-экономические показатели, можно с уверенностью сказать, что сопоставление номенклатуры выпускаемых отечественных и зарубежных тракторов, имеющих одинаковые компоновки, будет заведомо не в пользу отечественных моделей.

Такое сопоставление позволит выявить именно те отечественные тракторы, которые считаются либо полностью не выпускаемыми тракторной промышленностью РФ, либо выпускаются в РФ в явно недостаточном количестве и поэтому являются дефицитными, а закупку недостающих в РФ моделей тракторов у зарубежных фирм, которая считается в настоящее время «модным» трендом, можно считать вполне оправданной и даже целесообразной.

С целью этого сопоставления в качестве отечественных производителей взяты все еще продолжающие выпускать тракторную технику тракторные заводы РФ. Это ОАО «ВМТЗ» (остатки ранее изготовленных тракторов), ОАО «ВгТЗ», ЗАО «Агротехмаш», ОАО «АТЗ», ЗАО «ПТЗ», ЗАО «Агромаш», изготавливающие колесную и гусеничную тракторную технику.

В качестве зарубежных производителей приняты такие ведущие фирмы США, как Case-IH, Challenger, John Deere и New Holland, Канады – Маssу Ferguson и Buhler Versatile, а также Западной Европы (Германии – Claas, Deutz-Fahr и Fеndt; Англии – JCB;). Тракторная техника, выпускаемая этими фирмами, имеет сходные с отечественными моделями компоновки, причем именно на зарубежные тракторы этих фирм, как правило, ориентируются отечественные потребители при закупке нужных им колесных и гусеничных зарубежных тракторов, все еще отсутствующих в РФ (табл. 2).

Таблица 2. Сопоставление номенклатуры, выпускаемых отечественных и зарубежных тракторов сходных компоновок, шт.

Компоновки4К24К4а4К4б4К4б’Двухгусеничная
Номенклатура тракторов, выпускаемых ведущими фирмами,
в том числе
РФЗарубежные фирмыРФЗарубежные фирмыРФЗарубежные фирмыРФЗарубежные фирмыРФЗарубежные фирмы
США7701413
Канада366
Германия6037
Англия8
Итого378156111220720

Из табл. 2 видно, что номенклатура зарубежных тракторов рассматриваемых компоновок для возможных поставок на мировые рынки, а также ориентированных на емкий внутренний рынок РФ (который для зарубежных фирм является весьма привлекательным и перспективным, хотя зарубежные фирмы сталкиваются при этом с большими финансовыми и организационными трудностями при локализации производства их тракторов на территории РФ), по всем компоновкам существенно превышает номенклатуру производимых отечественных тракторов (без учета количества импортных зарубежных тракторов, выпускаемых по лицензиям на заводах РФ, а также тракторов МТЗ, поставляемых в Россию из Республики Беларусь).

Количественная номенклатура тракторов ведущих зарубежных фирм в сопоставлении с соответствующими отечественными моделями (при их одинаковых компоновках) распределилась следующим образом: 4К2; 4К4а; 4К4б; 4К4б’; гусеничная, как 3 к 7; 8 к 156; 0 к 11; 12 к 20; 7 к 20 (или в общей номенклатуре выпускаемых тракторов 4К2 – 3,3%; 4К4а – 72,9 ; 4К4б – 5,1%; 4К4б’ – 9,35%; гусеничных – 9,35%) (рис. 1).

Характерно, что аналогичное распределение моделей зарубежных тракторов по указанным компоновкам свойственно не только тракторам ведущих фирм, но и всему зарубежному тракторостроению.

Тем не менее, несмотря на известные ограничения закупок зарубежных тракторов, введенных в последние годы в РФ, внутренний рынок тракторов РФ, как говорится, медленно, но верно продолжает насыщаться зарубежными колесными и гусеничными тракторами. При этом по состоянию на 2017 г. количественное сопоставление зарубежных тракторов с отечественными моделями на рынке РФ оказалась явно не в пользу последних: 32 против 68% (рис. 2).

Если говорить более подробно об особенностях существующих компоновок, то тракторы, имеющие компоновку 4К2, выпускаются за рубежом весьма ограниченно (всего 7 моделей, или 3,3% от номенклатуры всех выпускаемых ведущими фирмами тракторов в диапазоне мощностей 25–90 л.с.), причем только единственной фирмой из США – Case-IH.

Причем спрос на такие тракторы в РФ (выпускается только 3 модели), а также за рубежом (о чем говорилось выше) весьма мал, поскольку все тракторы 4К2, как правило, являются востребованными в небольших тяговых классах (до 1,4), имеют невысокую мощность и используются только в некрупных хозяйствах. По существу, в этих хозяйствах преимущественное распространение получили зарубежные колесные тракторы 4К4а не с нормальной, а с более узкой колеей (так называемые садовые тракторы), имеющие все ведущие колеса для обеспечения более высоких тяговых показателей, что, как известно, всегда положительно оценивается подавляющим большинством потенциальных потребителей.

Зарубежные тракторы, имеющие полноприводную компоновку 4К4а (особенно в последние годы при применении шин передних колес увеличенной размерности), в отличие от неполноприводной компоновки 4К2, являются наиболее массовыми (каждая фирма выпускает до 40 моделей 4К4а в конструктивном ряду, включающем до 8–16 унифицированных серий) на рынках многих зарубежных стран, а теперь и выпускаемые тракторными заводами в РФ, и пользуются у потребителей максимальным спросом (например, 72,9% в общей номенклатуре всех тракторов ведущих зарубежных фирм) в широком диапазоне используемых мощностей. В противовес этому отечественными тракторами указанной компоновки растущий на них спрос фактически не удовлетворяется, а потребность отечественного сельского хозяйства в этих тракторах, хотя пока и частично, может и должна удовлетворяться закупками пусть более дорогих, но лучших по качеству тракторов зарубежных фирм, с которыми отечественная тракторная техника все еще не может должным образом конкурировать.

Примечательно, что все модели тракторов этой традиционной компоновки выпускаются за рубежом близкими по массе и существенно различающимися между собой по мощности, являясь в зависимости от уровня последней либо универсально-пропашными, либо пропашными, либо пахотно-пропашными (или универсальными), либо пахотными (или общего назначения) соответственно до 100, до 150, до 350, а также вплоть до 517 л.с.

Говоря о нетрадиционной (интегральной) компоновке 4К4б для универсальных тракторов (которые по своей сути являются многофункциональными системными тракторами), надо отметить, что в настоящее время в РФ тракторы такой компоновки не выпускаются, хотя прежде они серийно изготавливались на Липецком тракторном заводе (тракторы ЛТЗ-155), но в то же время производятся за рубежом в необходимых количествах, причем только двумя фирмами (Claas и JCB) в достаточно малой номенклатуре (11 моделей, или 5,1% от общей номенклатуры всех выпускаемых ведущими фирмами тракторов), занимая узкую нишу в продажах в диапазонах средних и высоких мощностей.

Отметим, что тракторы, имеющие компоновку 4К4б, являются конструктивно более сложными и дорогими, чем наиболее близкие к ним тракторы 4К4а с увеличенными размерами передних колес, хотя и имеют практически близкие с последними тягово-мощностные показатели (например, трактор 4К4б Claas Xerion мощностью 487 л.с., трактор 4К4а Fendt 1050 мощностью 517 л.с.).

Другая нетрадиционная компоновка 4К4б’ c шарнирно-со­члененной рамой для мощных (до 600 л.с.) колесных тракторов за рубежом тоже, как и предыдущая, не получила, как ожидалось, столь широкого распространения (выпускается номенклатура только из 12 моделей фирмами (John Deere, Case-IH, New Holland, Challenger и Buhler Versatile, что составляет 9,35% в общей номенклатуре всех выпускаемых ведущими зарубежными фирмами тракторов), вследствие их высокой цены и применения, главным образом на пахоте, культивации или севе в агрегате с широкозахватными машинами-орудиями на энергоемких работах в качестве альтернативы тракторам 4К4а, причем тяжелые тракторы 4К4б’ для большего снижения уплотняющего воздействия на почву могут оснащаться сдвоенными и даже строенными колесами.

В отличие от тракторов этой компоновки зарубежных фирм аналогичные тракторы, правда в весьма меньшей номенклатуре, не покрывающей дефицит таких тракторов в РФ для крупных хозяйств с большими возделываемыми площадями полей, тем не менее производятся и в РФ – известные тракторы «Кировец» (серий К-744 и К-7, а также новая модель К-424, всего только 12 моделей).

И последнее, если говорить о гусеничных тракторах, то их доля в общей номенклатуре выпускаемых тракторов, в том числе и за рубежом, тоже ограничена. Гусеничные тракторы, создававшиеся в основном для снижения уплотняющего воздействия на почву и улучшения тягово-сцепных свойств тракторов, не получили достаточно широкого распространения, как колесные, в силу ряда своих специфических причин, и в частности, из-за запрета на движение по асфальтированным дорогам, невысокой в сравнении с колесными транспортной скорости, а также худшими условиями труда.

Характерно, что в последние годы гусеничные тракторы за рубежом, в отличие от отечественных тракторов с преимущественно металлической гусеницей, оснащаются, как правило, резиноармированной гусеницей (РАГ) и приближаются за счет этого по своим скоростным качествам к тракторам с колесной ходовой системой. Их номенклатура представлена в диапазоне высоких мощностей (вплоть до 570–640 л.с.) в виде 20 моделей ведущими фирмами, такими как Challenger, а также Fendt (2-гусеничные модели), Case-IH, New Holland и Buhler Versatile (4-гусеничные модели), John Deere (2- и 4-гусеничные модели), причем в общей номенклатуре всех выпускаемых тракторов их количество составляет около 9,35%).

В отличие от указанных тракторов зарубежных фирм номенклатура гусеничных тракторов РФ является все же ограниченной (такие тракторы выпускаются только ОАО «ВгТЗ», ОАО «АТЗ», «Агромаш» – «Руслан» (с РАГ), а также ЗАО «ПТЗ» (трактор типа К-744Р 4 гусеничный) всего в количестве семи моделей. Такая номенклатура совершенно не может удовлетворить потребности собственного внутреннего рынка РФ, хотя гусеничные тракторы, особенно высоких мощностей, и превышают тяговые показатели близких им по мощности колесных тракторов 4К4а и 4К4б’.

Анализируя представленные по компоновкам зарубежных и отечественных тракторов данные, можно с большой долей уверенности сказать, что по этим компоновкам тракторостроение РФ реально отстает по номенклатуре тракторов от аналогичного уровня зарубежных тракторов, не говоря уже об уровне технико-экономических показателей последних, и прежде всего по условиям и безопасности труда, уровню применяемых средств автоматизации, оснащению прогрессивными узлами, агрегатами и системами, существенно улучшающими их потребительские качества при эксплуатации.

Как показал проведенный анализ, за рубежом и в РФ наиболее массовыми тракторами являются колесные тракторы с компоновками 4К4а и 4К4б’, а также гусеничные модели.

Вместе с тем за рубежом все тракторы предлагаются в виде серий различной мощности, состоящих из 3–5 моделей для агрегатирования с увеличивающимися по ширине захвата соответствующими машинами-орудиями. В РФ тракторы наиболее популярных компоновок выпускаются тракторными заводами в виде весьма ограниченной номенклатуры из одной, реже двух (например, тракторы типа «Кировец») серий, а чаще в виде одной-единственной модели, агрегатирующейся с узким набором по ширине захвата машин-орудий.

Учитывая указанные особенности зарубежных тракторов, а также большой дефицит в РФ тракторов компоновок 4К4а, 4К4б’ и гусеничных, особенно с РАГ, выпускаемых за рубежом в виде конструктивных рядов разной мощности и, следовательно, производительности, агрегатирующихся с необходимыми наборами машин-орудий разной ширины захвата, можно для уменьшения этого дефицита в дальнейшем рекомендовать продолжать закупки необходимых моделей тракторов за рубежом, тем более, что они обеспечивают более высокие показатели технического уровня даже при эксплуатации в сложившихся похожих условиях РФ.

AgroONE

Международный информационно-рекламный аграрный проект

Тенденции развития конструкций тракторов

Т ракторы являются основой механизации сельского хозяйства. Большинство средств в сельскохозяйственном производстве приходятся на закупку именно тракторов и эта тенденция сохраняется на протяжении не одного десятилетия. На тракторы тратят в два раза больше, чем на зерноуборочные комбайны и в 4-5 раз больше, чем на отдельно взятую посевную, почвообрабатывающую или корнеуборочную технику.

Основным типом тракторов в наиболее распространенном диапазоне мощностей 100-250 л.с. остается колесный трактор традиционной компоновочной схемы, усовершенствование которого ведется с учетом последних достижений науки и техники. За последние годы практически все ведущие фирмы обновили гамму выпускаемых тракторов, расширив диапазон мощностей их двигателей и сместив тем самым пределы использования тракторов с шарнирно-сочлененной схемой в сторону более высоких тяговых классов.

При приобретении зарубежных с.-х. тракторов украинские покупатели, в основном, ориентируются на популярность брендов фирм – производителей тракторов.

В результате самыми востребованными не случайно оказались зарубежные с.-х. тракторы ведущих производителей, таких как «Саse», «John Deere», «New Holland», «JCB», «Claas», «AGCO». Наибольший спрос имеют колесные полноприводные тракторы с двумя ведущими мостами классической компоновки в диапазонах средней (до 250 л.с.) и высокой мощности (250-400 л.с. и больше).

Анализ рынка мобильных энергетических средств указывает, что наиболее востребованные отечественными покупателями модели зарубежных тракторов при наименее низкой цене по технико-экономическим и эксплуатационным показателям превышают аналогичные параметры других моделей фирм-конкурентов в тех же классах мощности, имея лучшие показатели соотношения цена-качество-сервисное обслуживание. Их высокие потребительские качества ориентированы на запросы покупателей. При рациональном оснащении с широким комплексом агрегатов и их правильной эксплуатацией они обеспечивают в хозяйствах не только существенное увеличение производительности и снижение погектарного расхода топлива, но и значительное уменьшение трудоемкости технического обслуживания при эксплуатации, повышение надежности, долговечности и безотказности тракторного парка в целом.

Рассмотрим особенности некоторых тракторов ведущих мировых производителей.

Тракторы «John Deere» серии 8030 и серии 9030 являются колесными сельскохозяйственными полноприводными тракторами с задними колесами большего размера и передними управляемыми колесами. Машины предназначены для компоновки с навесными, полуприцепными и прицепными широкозахватными сельскохозяйственными механизмами для разных с.-х. операций, а также для сборки с прицепами для транспортных работ.

Эти модели имеют безрамную конструкцию и оборудованы рядными шестицилиндровыми турбодизелями с максимальной мощностью двигателя от 220 л.с. (162 кВт) до 325 л.с. (241 кВт).

Тракторы «John Deere» серий 8020, 9030 и 8020Т, 9030Т оборудуются гидромеханическими коробками передач, которые совмещают преимущества гидравлических бесступенчатых и классических механических трансмиссий с оптимальным распределением мощности. Желаемая скорость движения задается оператором без использования муфты сцепления и тормозов, в т.ч. и реверсирование. Кабина трактора оснащена автоматизированной с помощью бортового компьютера низкочастотной системой амортизации с поддержанием горизонтального положения кабины при работе на склонах, а уровень шума в кабине снижен до 72 дБ.

Система автоматизированного управления с бортовым компьютером на тракторах «John Deere» обеспечивает совершенное силовое и позиционное регулирование положения навесных орудий и машин, стабилизирует глубину хода рабочих органов и оптимизирует режимы движения по критерию допустимого буксования, которое в целом способствует повышению производительности и уменьшению удельных затрат энергии (по оценкам до 10-15%). К тому же тракторы оборудуются системой управления Green Star, которая обеспечивает автоматическое ведение тракторного агрегата по полю с перекрытием смежного прохода ±10 см.
Новая модель 9620RX мощностью до 620 л.с. оборудована двигателем 15-литровым Cummins QSX Stage IV, трансмиссией е18 с системой Efficiency Manager, которая максимально увеличивает эффективность машины и плавность переключения передач. Она, за счет автоматического регулирования оборотов двигателя, осуществляет контроль и управление двигателем.

Трактор оснащен системой рулевого управления с шарнирной рамой и опцией Active Command Steering (ACS), которая повышает его маневренность в поле и курсовую стойкость даже при скорости до 40 км/час, а также системой автоматического вождения AutoTrac и телематической системой JDLink.

Фирма «Case» предлагает серию тракторов серии «Puma».

Эти машины, имея максимальную унификацию, представлены несколькими моделями. Они имеют общую конструкцию 6-цилиндрового двигателя с объемом цилиндров 6,7 л, но благодаря разным дополнительным элементам мощность тракторов находится в пределах от 125 до 210 л.с. Двигатели оборудованы электронной системой управления, которая регулирует максимальную мощность в зависимости от тягового сопротивления машины, поддерживая заданную скорость движения.

Немецкая фирма «Deutz-Fahr» производит высококлассные тракторы разных мощностей.

Тракторы обеспечиваются пневматической подвеской кабины, которая дает возможность достичь транспортных скоростей в пределах 50 км/час, передней навесной системой (например, «Agrotron 265» имеет грузоподъемность 5 т с приводом ВОМа 1000 об/мин) и задней (рассчитанная на грузоподъемность 10,5 т и 540/1000 об/мин ВОМа), дополнительный топливный бак, 40 передач вперед и 40 назад, оптимальное распределение веса централизованным постом управления, большую (до 120 л/мин) подачу масла на выносные гидравлические системы и пр.

Финские тракторы компании «Valtra Inc» известны на мировом рынке и поставляются более чем в 100 стран. Выпускаются серии А, С, М, S, Т и N. Каждая из них имеет свой типоразмерный мощностной ряд.

На всех тракторах устанавливают двигатели финского производства. На тракторах серии А используют трех – или четырехцилиндровые двигатели, а в сериях S и Т – шестицилиндровые, которые имеют электронное управление. Тракторы «Valtra» имеют высокие эксплуатационно-технологические показатели для любого потребителя за счет комбинирования ручного и автоматического переключения передач; ручной или автоматической блокировки колес; наличия передней и задней навесных систем высокой грузоподъемности; наличия эргономичной кабины с ручным пультом управления и хорошей обзорностью; возможности реверсирования поста управления; универсальности, позволяющей навешивать фронтальные погрузчики; использование пневматической подвески, что позволяет комфортно двигаться на скорости до 50 км/час даже по дорогам с неровной поверхностью.

Мощные модели «Т 190 Sigma Power» серии Т имеют двигатель мощностью 174, 190 или 210 л.с., который управляется электронным процессором. Так, например, при движении на низкой передаче, когда тяга трактора является достаточной для данного агрегата, используется меньшая мощность двигателя. Однако, когда возникает необходимость передать дополнительную мощность через ВОМ, автоматически осуществляется увеличение мощности двигателя.

Тракторная программа «Fendt» охватывает 7 разных серий из более чем 40 разными моделями в диапазонах мощности от 65 л.с. до 310 л.с.

Независимые тракторные испытания и результаты комиссии «Немецкой сельскохозяйственной Организации» (DLG) уже неоднократно подтверждали продуманность концепции «Vario», особенно в таком важном экономическом показателе, как расход топлива. Тракторы «Vario» имеют высокий КПД от двигателя к осям, что обеспечивает эффективную работу при тяжелых тяговых работах и значительной нагрузке на ВОМе при эффективном расходовании топлива.

На тракторы «ARES 500» фирмы «CLAAS» устанавливают силовой агрегат с максимальной полезной мощностью от 96 л.с. (71 кВт) до 114 л.с. (84 кВт). Этот трактор полностью отвечает потребностям сельского хозяйства. В «ARES 500» применяются современные высокоэффективные и одновременно экономические четырехцилиндровые турбодизели объемом 4,5 литра с электронным управлением впрыскивания топлива.

На «ARES 500» может устанавливаться широкая гамма коробок передач: двухступенчатая гидравлическая TWINSHIFT, что обеспечивает переключение под нагрузкой; четырехступенчатая гидравлическая QUADRASHIFT ІІ, что обеспечивает переключение под нагрузкой или автоматическая четырехступенчатая QUADRACTIV либо REVERS-HIFT – реверсивная коробка передач.

В целом система амортизации трактора включает в себя независимую подвеску колес передней оси, антивибрационную кабину, комфортное кресло и устройство для гашения колебаний на заднем навесном механизме, который гарантирует максимальное удобство и безопасность как в поле, так и на дорогах.

Корпорация «JСВ» предлагает тракторы «Fastrac» серий 2000, 3000, 7000 и 8000 нового поколения. Тракторы серий 2000 и 3000 имеют традиционную для марки «Fastrac» компоновку с одинаковыми колесами и кабиной, размещенной по центру трактора. А в сериях 7000 и 8000 тракторы имеют уже классическую компоновку с передними колесами меньшего размера и смещенной кабиной. Модели комплектуются 24-скоростными коробками передач, что обеспечивает возможность выбора необходимого режима движения в диапазоне до 60 км/час, а на тракторах серии 3000 – и до 80 км/час.

Для обеспечения плавности хода и комфортных условий для водителя на больших скоростях движения тракторы имеют рамную конструкцию с гидропневматической подвеской всех колес.

Анализируя особенности конструкции можно прогнозировать следующие тенденции развития конструкции тракторов перспективного тракторостроения:

  1. Создание и периодическое обновление семейств тракторов разной мощности одного ряда, оснащение их двигателями с улучшенными мощностно-экономическими свойствами.
  2. По мощности двигателей тракторы зарубежных фирм смещены в сторону 250 л.с. и больше.
  3. Создание семейств двигателей одного типоразмера, но разной мощности, изменение регулировки топливной аппаратуры, оборудование их турбонаддувом и промежуточным охлаждением воздуха.
  4. Улучшение топливной экономичности двигателей путем оснащения их электронными регуляторами, повышением давления впрыскивания топлива, установкой дополнительных клапанов механизма газораспределения.
  5. Адаптация двигателей для работы на альтернативных видах топлива (растительное масло, газ) с полной гарантией на ресурс двигателя.
  6. Оснащение тракторов двигателями с полкой постоянной мощности обеспечивает экономию горючего, а также рост производительности агрегатов за счет меньшего манипулирования переключением передач.
  7. Усовершенствование трансмиссии тракторов – использование варио-коробки, как, например, на тракторах «Fendt», что обеспечивает экономный расход топлива, расширяет диапазон рабочих скоростей и обеспечивает более эффективное использование тракторов. Последующее совершенствование коробок типа Powershift (с гидроподжимными муфтами) включением комбинаций гидромуфт с помощью электронного процессора, что обеспечивает возможность иметь до 50 передач переднего и заднего хода.
  8. Дальнейшее расширение применения электронных систем управления трактором.
  9. На тракторах с двигателями увеличенной мощности предусматривается установка передней навесной системы и переднего ВОМа, который дает возможность использовать более эффективно мощность двигателя, компонуя дополнительно машины на передней навесной системе как с активными, так и с пассивными рабочими органами.
  10. Предусматривается конструкцией возможность комплектования тракторов колесами разных размеров и типов шин для эксплуатации в соответствующих условиях при выполнении определенных работ. Расширяется использование агроэкофильных движителей, сдваивания и утраивания колес. Применение на тракторах шин с низким рабочим давлением позволяет использовать их для любых видов работ при низком уплотняющем влиянии на почву, обеспечивая при этом высокую силу тяги, снижение буксования и комфортные условия работы оператора.
  11. Использование пневмо – и гидроподвесок как остова трактора, так и кабины, которые позволяют использование машин на высоких технологических скоростях, при этом обеспечиваются благоприятные условия на рабочем месте оператора.
  12. Повышение маневренности за счет внедрения дополнительных конструкционных решений – излом рамы или дополнительное вращение моста у тракторов традиционной компоновки и двойной излом рамы у тракторов с шарнирно-сочлененной рамой.
  13. Повышение транспортной скорости движения тракторов.

Николай Макаренко,
доцент кафедры «Тракторы и автомобили», Харьковский национальный технический университет сельского хозяйства им. Петра Василенко

Сельскохозяйственные и мелиоративные машины

Трактор – движущая сила сельского хозяйства

Трудно переоценить роль тракторной техники в развитии сельскохозяйственного производства. С началом применения тракторов в этой важнейшей для человечества отрасли бытия грянула самая настоящая революция, повлекшая за собой интенсификацию производства хлебушка насущного и других продуктов, без которых человеку не прожить. Впрочем, не только сельское хозяйство возликовало после появления тракторов – выносливые механические трудяги применяются для выполнения многих видов тяжелой работы в разных сферах деятельности человека.

В современном лексиконе технических специалистов трактор называют энергетическим средством, поскольку это чудо техники предназначено для выполнения широкого спектра задач, преимущественно, в качестве движущей (тяговой) силы.
Остается лишь удивляться, насколько меткое имя дали трактору наши не столь уж далекие предки при его рождении и на ранних этапах развития – железный конь. Причем среди этих трудяг встречаются и миниатюрные коньки-горбунки, и величественные богатырские кони, затмившие своими способностями и возможностями образы знаменитых литературных собратьев и сказочных персонажей.

Слово «трактор» происходит от английского «track» – «след». В бытовом понимании трактор – это автономно передвигающаяся гусеничная или колёсная машина, выполняющая сельскохозяйственные, дорожно-строительные, транспортные и другие работы самостоятельно или в агрегате, т. е. в «компании» с прицепными, навесными или стационарными машинами (орудиями). Трактор в обывательской среде ассоциируется с техническим средством, наделенным небольшой скоростью и убедительной силой тяги.

С точки зрения технического специалиста, трактор – это колесная или гусеничная машина, приводимая в движение установленным на ней двигателем, предназначенная для перемещения и приведения в действие различных машин и орудий, тележек или саней, а также для привода стационарных машин от вала отбора мощности или приводного шкива.

Какими же бывают тракторы?

Классификация тракторов

Современные тракторы классифицируют по назначению, типу движителя, типу остова и по типажу.

Классификация тракторов по назначению

По назначению тракторы можно разделить на сельскохозяйственные (или общего назначения), промышленные, транспортные и специального назначения.

Сельскохозяйственные тракторы , в свою очередь, в зависимости от особенностей выполняемых сельскохозяйственных работ подразделяются на пахотные (Т-4М, ДТ-75М, Т-130 и др.) и универсально-пропашные (Т-40М, МТЗ-80, МТЗ-82, ДТ-2 и др.).

Применяемая в нашей стране классификация сельскохозяйственных тракторов:

    общего назначения – используют при выполнении энергоемких технологических операций в растениеводстве (пахота, сплошная культивация, рыхление, фрезерование, внесение удобрений, дискование тяжелыми боронами и т.д.); в кормопроизводстве, кроме работ по уходу за пропашными культурами и их уборке;

пропашные – используют при посеве, уходе, уборке пропашных культур в междурядьях различной ширины;

  • универсально-пропашные – синтезируют функции двух предыдущих групп тракторов, но имеют ограниченное использование на работах по подготовке почвы.
  • Промышленные тракторы предназначены для выполнения тяжелых землеройных, дорожно-строительных, мелиоративных, горных и других работ (ДЭТ-250, Т-130М, Т-180 и др.

    Применяемая в нашей стране классификация сельскохозяйственных тракторов:

      общего назначения – используют при работах в агрегате с бульдозером, рыхлителем или скрепером и другим оборудованием, устанавливаемым спереди и сзади;

    трубоукладчики – применяют при механизации работ по монтажу и укладке магистральных трубопроводов (имеют боковое грузоподъемное устройство);

    погрузчики – используют при погрузочных землеройных и землеройно-транспортных работах (основным движителем является колесный, обеспечивающий повышенную маневренность и возможность транспортирования груза на необходимое расстояние; при выполнении сосредоточенных работ можно применять гусеничный движитель);

    мелиоративные – используют на работах по осушению, строительству и обслуживанию мелиоративных систем;

    болотоходные – используют на землеройных и мелиоративных работах на грунтах с низкой несущей способностью;

    подземные – применяют на работах под водой на глубине до 7 м (имеют дистанционное управление, систему герметизации двигателя, забирающего воздух из атмосферы);

    подводные – применяют на работах в акваториях рек и на континентальном шельфе морей глубиной до нескольких десятков метров (оборудуются электрическим двигателем, дистанционным или радиоуправлением);

  • малогабаритные – применяют на малообъемных землеройно-очистительных и вспомогательных работах в стесненных условиях.
  • Транспортные тракторы предназначены для транспортировки грузов главным образом по бездорожью и грунтовым дорогам. Скорость движения таких тракторов и мощность их двигателей варьируют в довольно широких пределах.

    Тракторы специального назначения (специализированные тракторы) применяются для возделывания отдельных сельскохозяйственных культур (хлопка – МТЗ-80Х, чая – Т-16 ММЧ, винограда, хмеля), а также для выполнения других специализированных работ (горные, лесохозяйственные, мелиоративные, болотоходные – ДТ-75Б и т. п.).
    Поскольку тракторы специального назначения предназначены для выполнения специальных работ, они обычно оснащены дополнительным оборудованием: лебедками, захватами, подъемниками и т. д. (ТТ-4, ТДТ-55, ЛХТ-55М и др.).
    Тракторы специального назначения могут, в свою очередь, классифицироваться по определенным признакам в пределах своего класса. В качестве примера ниже приведена классификация лесопромышленных и лесохозяйственных тракторов, которые тоже относятся к тракторам специального назначения.

      трелевочные – используют при сборе и транспортировании леса в полупогруженном состоянии (оборудуются толкателем для скучивания деревьев, выравнивания комлей, расчистки волоков и др.). В зависимости от способа сбора воза тракторы разделяют на тросочокерные, с клещевым гидрозахватом и гидроманипулятором;

    лесовозные – применяют при погрузке и транспортировании леса в полностью погруженном состоянии;

    лесосборочные – используют при сборе и транспортирование леса выносным оборудованием из лесосеки к трактору (дистанционная система транспортирования исключает необходимость маневрирования трактора на лесосеке, обеспечивает заготовку леса о труднодоступных местах);

    плавающие – применяют на лесосплаве (имеют комбинированный движитель, водонепроницаемый корпус-лодку, бревнотолкатель и лебедку);

  • болотоходные – используют на лесозаготовках на грунтах с низкой несущей способностью.
    • общего назначения – используют на лесовосстановительных работах, трелевке древесины при рубках ухода; болотоходные – применяют на работах на грунтах с низкой несущей способностью;

  • лесопожарные – используют при локализации и тушении лесных пожаров (отличаются более высокими транспортными скоростями и проходимостью).
  • Классификация тракторов по типу движителей

    По типу движителей (ходовых систем) различают колесные, гусеничные и полугусеничные трактора.
    Движителем называется устройство, обеспечивающее движение машины (колесо, гусеница и др.).

    Колесные тракторы могут иметь два ведущих колеса, т. е. один ведущий мост, например МТЗ-80.1, и четыре ведущих колеса (два ведущих моста) для улучшения тяговых свойств и повышения проходимости, например, Беларус-1221, ВТЗ-2032А.
    Бывают и трехколесные тракторы, у которых вместо переднего моста устанавливают одно управляемое ведомое колесо (МТЗ-80Х).

    Колесный трактор по сравнению с гусеничным универсален, дешевле в изготовлении и эксплуатации. Однако на переувлажненных и рыхлых почвах он не столь эффективен в использовании, как гусеничный, так как давление на почву у последнего значительно меньше, чем у колесного, из-за большей опорной площади гусениц.

    Гусеничные тракторы характеризуются пониженным удельным давлением на грунт, что повышает их проходимость. Однако они тяжелее колесных, сложнее и дороже в изготовлении и эксплуатации.

    В качестве движителя полугусеничных тракторов используются сочетание колесных и гусеничных движителей одновременно (ЮМЗ-6КЛ). Такая конструкция иногда является наиболее эффективной для работы в конкретных почвенно-климатических условиях или при сложном рельефе местности.

    По типу движителя различают, также, плавающие, шагающие, на воздушной подушке и некоторые другие тракторы, использующие для перемещения не характерные для этих машин ходовые системы.

    Классификация тракторов по типу остова

    По типу остова различают рамные, полурамные и безрамные тракторы.

    У рамных тракторов остов состоит из клепаной или сварной рамы, например, ДТ-75М и др.

    У полурамных остов образуется корпусом трансмиссии и двумя продольными балками (лонжеронами), привернутыми или приваренными к корпусу (МТЗ-80, Т-130 и др.).

    У безрамных тракторов остов образуется в результате соединения корпусов отдельных механизмов, например Т-25А, мини-трактор МТЗ-132Н и др.

    Типаж и класс трактора

    Тракторы эксплуатируются практически во всех областях современной человеческой деятельности, выполняя самые разнообразные работы в различных условиях. Трактор выручает человека и при необходимости выполнения тяжелых физических работ, и при выполнении не совсем приятных и даже опасных производственных обязанностей.

    Очевидно, что абсолютно универсальные машины, одинаково эффективно работающие в любых условиях эксплуатации и применимые для решения задач любого характера, создать практически невозможно, да и необходимости в этом нет. Ведь те тракторы, которые являются идеалом строителей или работников горнодобывающих отраслей совершенно не заинтересуют сельхозпроизводителей или работников коммунальных служб города. Поэтому в обиходе инженеров различных отраслей хозяйствования, использующих тракторы, появилась емкая классификационная формулировка – типаж тракторов.

    Типажом называется совокупность типов и моделей технических средств с указанием их основных качественных показателей и предназначенных для выполнения определенного спектра хозяйственных работ.
    Исходя из этого определения, типаж тракторного парка включает все модели тракторов, находящиеся в эксплуатации и выпускаемые заводами-изготовителями, которые могут наиболее эффективно использоваться для решения конкретных задач хозяйственной деятельности. Чтобы было еще понятнее – бульдозер лучше всего использовать для выполнения дорожных или каких-либо грунтовых работ, малый колесный трактор типа «Беларусь» – для широкого спектра задач средней тяговой напряженности, К-701 и его близкие «родственники» – для выполнения тяжелых работ в любой сфере производства и т. д.

    Классом в типаже называют совокупность моделей, имеющих одинаковые основные классификационные параметры.

    Моделью принято называть конкретную конструкцию трактора. Базовой называют наиболее распространенную и универсальную модель трактора в данном классе, имеющую специализированные модификации.

    Модификация – модель, относящаяся к тому же классу, что и базовая машина, и полностью унифицированная с ней. Модификация имеет отличающуюся от базовой машины компоновку или оснащается дополнительными механизмами, т. е. модификация не отличается от базовой модели по техническому потенциалу и возможностям. Попросту говоря, модификация – это видоизмененная базовая модель. Она может быть специализирована по назначению, но обязательно унифицирована с базовой моделью.

    Марка трактора – условное кодовое название модели определенной конструкции. Для обозначения марки трактора вначале пишут буквенные знаки, обозначающие сокращенное название завода-изготовителя, первые буквы определенного слова или характерное для трактора слово и через черточку – цифру, указывающую мощность двигателя в лошадиных силах или номер модели.

    В типаже тракторного парка каждый класс трактора представлен обычно не менее чем двумя моделями: одной – выпускаемой и второй – уже снятой с производства, но еще эксплуатирующейся в народном хозяйстве.

    Номинальное тяговое усилие тракторов

    В нашей стране за основной классификационный параметр тракторов принято номинальное тяговое усилие на крюке, поэтому такая классификация называется тяговой.
    Номинальное тяговое усилие зависит, в первую очередь, от типа ходовой системы и эксплуатационной массы трактора. Как показала практика, тяговое усилие является наиболее стабильным параметром, характеризующим возможности агрегатирования трактора с различными машинами и орудиями, имеющими разную ширину захвата и тяговые сопротивления.
    Во многих других странах за основной классификационный параметр тракторов принят такой показатель, как тяговая мощность двигателя (классификация ИСО). Этот параметр во многом зависит не только от типа движителя, но и от скорости машинно-тракторного агрегата (МТА), дорожных и почвенных условий и т. п., поэтому в нашей стране не применяется для классификации тракторов.

    Номинальное тяговое усилие тракторов стандартизовано по тяговым классам в соответствии с ГОСТ 27021-86.
    Тяговый класс определяет основную характеристику трактора – максимальный уровень тягового усилия, которое может развить машина. При этом учитываются условия, в которых тяговый класс трактора может быть определен. Ведь не одно и то же развивать тягу по сырому лугу или болотистой местности, по песку или твердому сухому грунту. Поэтому тяговый класс трактора измеряется в строго нормированных условиях.
    Трактора сельскохозяйственного (общего) назначения классифицируются по тяговому усилию, развиваемому при следующих условиях испытания:

    • Тип грунта – стерня колосовых культур;
    • Влажность грунта – 20. 30%;
    • Твердость грунта – нормальная;
    • Допускаемое буксование:
      16% – для колесных не полноприводных машин (4×2);
      14% – для колесных полноприводных машин (4×4);
      3% – для гусеничных тракторов.

    Тяговый класс тракторов указывается цифрой, обозначающей тяговое усилие в тонно-силах (тс). Иногда встречается указание класса в килоньютонах (кН). Переводить одну величину в другую вовсе не сложно: в 1 кН – приблизительно 0,1 тс. Исходя из этого можно понять, что класс трактора 14 кН соответствует классу 1,4 в тонно-силах.

    В каждом тяговом классе существуют базовые модели (основные наиболее массовые тракторы) и модификации, на которых установлены унифицированные с базовыми моделями двигатели и ряд других составных частей. При их унификации (единообразии) облегчаются изготовление и эксплуатация тракторов.

    В основу построения типажа положена возможность частичного перекрытия диапазонов тяговых возможностей тракторов в смежных классах при оптимальном минимально обоснованном количественном составе моделей в каждом классе.

    Тракторы, в зависимости от своей конструкции, подразделяются на девять классов (за исключением промышленных бульдозеров), характеризующих номинальное тяговое усилие. Номинальное тяговое усилие трактора – это наибольшая производительность трактора на стерне средней твердости и влажности. По величине номинального тягового усилия (выраженного в тоннах или кН) сельскохозяйственные тракторы делятся на классы: 0,2; 0,6; 0,9; 1,4; 2; 3; 4; 5; 6; 8 и ряд модификаций.
    Тракторы тягового класса 8 находят применение в лесных и лесозаготовительных работах; в сельскохозяйственном производстве практически не применяются.

    Тяговые классы и соответствующее им номинальное тяговое усилие приведены в таблице 1.

    Таблица 1. Классификация тракторов по тяговому усилию (1 кН = 0,1 тс)

    Классификация тракторов

    Тракторы различных марок отличаются мощностью двигателя, габаритами, массой и другими параметрами, но в основном схожи по конструкции. Далее рассмотрено устройство наиболее распространённых в нашей стране сельскохозяйственных тракторов МТЗ-80 (МТЗ-82) и ДТ-75МЛ (ДТ-75Д), уделено особое внимание оригинальным механизмам и системам тракторов Т-ЗОА-80, ЛТЗ-55 и Т-150К.

    Классификация тракторов

    Трактор — это самоходная машина, используемая в качестве энергетического средства для передвижения, приведения в действие сельскохозяйственных и других машин, а также буксирования прицепов. Тракторы классифицируют по следующим признакам.

    По назначению тракторы делят на три группы: общего назначения, универсально-пропашные и специальные.

    Тракторы общего назначения применяют для выполнения основных сельскохозяйственных работ при возделывании сельскохозяйственных культур (вспашка, дискование, сплошная культивация, боронование, посев и уборка). Эти тракторы отличаются от других малым дорожным просветом и повышенной мощностью двигателя.

    Универсально-пропашные тракторы используют при уходе за пропашными культурами и выполнении других сельскохозяйственных работ. В связи с этим некоторые универсально-пропашные тракторы снабжены сменными ведущими колесами с широкими (для выполнения работ общего назначения) и узкими (для работ в междурядьях) шинами, а также имеют большой дорожный просвет и ширину колеи, регулируемую по ширине междуряднй.

    Специальные тракторы — это модификации какого-либо тракгора общего назначения или универсanьно-пропацшого, предназначенные для выполнения определенного вида работ (на виноградниках, хлопчатнике) или разных работ, но в строго определенных условиях (на болотистых почвах, в горном земледелии).

    По конструкции ходовой части (по типу движителя) тракторы бывают гусеничными и колёсными.

    Гусеничный трактор с большой опорной поверхносгью незначительно уплотняет почву. При высокой проходимости он способен развивать значительное тяговое усилие. Колесный трактор более универсален по сравнению с гусеничным, и его можно использовать как на полевых, так и на транспортных работах, несмотря на худшее сцепление с почвой.

    По типу остова тракторы делят на рамные, остов которых представляет собой раму; полурамные — образуют две короткие продольные рамки, привернутые или приваренные к корпусу заднего моста; безрамные — состоят из соединенных корпусов отдельных механизмов.

    По номинальному тяговому усилию в зависимости от конструкции тракторы подразделяют на девять классов. Номинальным считают тяговое усилие, при котором трактор работает с наибольшей производительностью на стерне средней влажности и твердости. Девять тяговых классов составляют типаж сельскохозяйственных тракторов.

    Система тракторов

    Система тракторов — это технически, технологически и экономически обоснованная совокупность всех моделей тракторов, рекомендуемых в производство. В каждом тяговом классе существуют базовые модели (основные наиболее массовые тракторы) и модификации, на которых установлены унифицированные с базовыми моделями двигатели и ряд других составных частей. При их унификации (единообразии) облегчаются изготовление и эксплуатация тракторов.

    Модель — машина с определёнными конструкцией и расположением агрегатов. Базовой называют наиболее распространенную и универсальную модель тракторов, имеющую специализированные модификации.

    Модификация — видоизмененная базовая модель. Она специализирована по назначению и унифицирована с базовой моделью.

    Марка трактора — условное кодовое название модели определенной конструкции. Для обозначения марки трактора вначале пишут буквенные знаки, обозначающие сокращенное название завода-изготовителя, первые буквы определенного слова или характерное для трактора слово и через черточку — цифру, указывающую мощность двигателя в лошадиных силах или номер модели.

    Серийную и готовую к производству сельскохозяйственную технику включают в каталог. Рассмотрим модели и модификации сельскохозяйственных тракторов различных тяговых классов.

    Мини-тракторы тягового класса 0.2 (Т-012, АМЖК-8, МТЗ-082, МТ-15 н др.) предназначены для работы на мелкоконтурных,селекционных полях и в фермерских хозяйствах. Их можно агрегатировать с плугом, косилкой, культиватором, прицепной тележкой и другими орудиями и машинами, изготовленными специально для них.

    Мини-трактор, или малогабаритный трактор, — это универсальное мобильное энергетическое средство с двухосным колесным шасси или гусеничным движителем.
    Мотоблок — универсальное мобильное энергетическое средство на базе одноосного шасси, управляемое с помощью штанговых рычагов идущим следом оператором. Условно мотоблок можно отнести к тяговому классу 0,1.

    Тракторы и самоходные шасси тягового класса 0,б (Т-25А, Т-ЗОА-80, ТТЗ-ЗО, ХТЗ-2511, Т-25ФМ, СШ-25 и Т-16МГ) служат для выполнения междурядной и предпосевной обработок, посева, посадки овощных культур и санов, ухода за посевами, уборки сена, транспортных работ и могут приводить в действие стационарные машины.

    Самоходные шасси — это разновидность трактора, на раме которого смонтирована грузовая платформа для перевозки грузов или навешены рабочие органы сельскохозяйственных машин и орудий, а также агрегаты для работы в коммунальном хозяйстве. Самоходные шасси СШ-25 и Т- I6МГ используют в овощеводстве, садоводстве, полеводстве и животноводстве.

    Тракторы тягового класса 0,9 ЛТЗ-55, ЛТЗ-55А, ЛТЗ-55АН, ВТЗ-45АТ, ТТЗ-80.10 и Т-28Х4М) благодаря широкому диапазону передач, реверсивному ходу на всех передачах и регулируемой колее колёс применяют на многих сельскохозяйственных работах (предпосевная обработка, посев, борьба с вредителями, междурядная обработка и уборка пропашных, технических и овощных культур, вспашка легких почв на малой площади и уборка сена), а также на транспортных работах и для привода стационарных машин.

    Тракторы тягового класса 1,4 (МТЗ-80, МТЗ-82, ЮМЗ-6АКМ, ЮМЗ-6ДМ, ЛТЗ-60АБ) эффективно используют при возделывании и уборке технических и овощных культур. В агрегате с навесными, полунавесными и прицепными сельскохозяйственными машинами и орудиями они служат для вспашки, культивации, боронования, посева, посадки, междурядной обработки и заготовки кормов, разбрасывання удобрения, перевозки, а также приводят в действие стационарные машины.

    Для работы в различных условиях выпускают тракторы 25 модификаций марки «Беларусь». Они отличаются комплектацией. Например, трактор «Беларусь-920» имеет двигатель мошностыо 90 л.с. и все ведущие колеса. У него синхронизированная коробка передач с постоянным зацепленнем шестерен и несколькими диапазонами передач, которые переключаются на ходу, как у автомобиля.

    Все базовые модели в тяговых классах 0,6; 0,9 и 1,4 — это колесные универсально-пропашные тракторы. В число их модификаций входят тракторы повышенной проходимости со всеми ведущими колесами, пропашные тракторы для высокостебельных культур с высоким агротехническим просветам и горные тракторы для работы на склонах.

    Тракторы тягового класса 2 (свекловодческий Т-70СМ и виноградниковый Т-70В) гусеничные. Разработаны гусеничный трактор Т-90С, колесные тракторы «Беларусь-1221», ЛТЗ-155, ЛТЗ-95 и универсальное шасси «Беларусь» ШУ-356.

    На тракторе «Беларусь-1221» установлен шестицилиндровый дизель мощностью 130 л.с. с турбонаддувом. Коробка передач с переключением на ходу. Трактор снабжен передней и задней навесками и может быть оборудован редуктором вала отбора мощности (ВОМ) и дополнительным ВОМ.

    Трактор ЛТЗ-155 называют интегральным, потому что в нём объединены (интегрированы) составные части различных видов агрегатов — от простых до комбинированных (совмещенных). Мощность двигателя 150 л.с. Особенность интегрального трактора — модульный принцип построения. Его собирают из трех основных частей-модулей: энергетического, управляющего и технологического. Энергетический модуль состоит из дизеля, трансмиссии, переднего ведущего моста с колесами, навесного устройства и ВОМ. Управляющий модуль — это пост управления, расположенный в кабине. Его можно повернуть на 180 гр. для продолжительной работы задним ходом, например, с волокушей или на уборке в качестве комбайна.

    Технологическим модулем служит задний мост в сочетании с различными устройствами для работы с сельскохозяйственными орудиями и машинами, навешенным уборочным агрегатом на уборке, грузовой платформой или седельным устройством на транспортных и даже лесохозяйственных работах. У тракторов возможно увеличить или уменьшить агротехнический просвет.

    Шасси ШУ-356 с двигателем мощностью 80 л.с. предназначено для выполнения различных сельскохозяйственных полевых работ и перевозки грузов на платформе вместимостью 2,5 м3.

    Тракторы тягового класса 3 (гусеничные ДТ-75Д, ДТ-75Н, ДТ-175М, ВТ-100, ВТ-130, ДТ-75МЛ, ДТ-75Т, Т-150, ХТЗ-180Р, ХТЗ-200 и колесные ВТ-130К, Т-150К, Т-15К, ХТЗ-121) предназначены для основной обработки почвы, посева и уборки урожая, а также для транспортных работ. Колесные тракторы имеют все ведущие и одинаковые по размеру колеса.

    Трактор ДТ-175М имеет двигатель мощноспю 170 л.с. В трансмиссию включен гидротрансформатор для автоматического измерения скорости движения в зависимости от тягового сопротивления орудия. Дизель трактора ВТ-130 регулируется по мощности (145 л.с. н 120 л.с.). Мощность (145 л.с.) обеспечивается за счет турбонаддува с промежуточным охлаждением воздуха. Кабина откидывается набок и снабжена системой автоматизированного контроля работы трактора.

    Гусеничные тракторы ВТ-130 и Т-150 унифицированы по основным сборочным узлам с их колесными модификациями ВТ-130К и Т-150К.

    Тракторы тягового класса 4 (гyсеничный Т-4А) служат для выполнения энергоёмких работ. Их применяют на полях большой площади. Разработан модернизированный трактор для степных зон Т-402.

    Тракторы тягового класса 5 (Кировец К-701М, К-700А и К-744 со всеми ведущими и одинаковыми по размеру колесами) используют для вспашки, культивации, лущения стерни, посева, снего-задержания на большой мощами и транспорпiровання. Мощность ди-зеля этих тракторов 350 л.с. Разработан гусеничный трактор Т-250 этого тягового класса.

    Тракторы тягового класса 6 (гусеничный трактор Т-170М) применяют на полях большой площади при выполнении энергоёмких сельскохозяйственных и мелиоративных работ.

    Классификация тракторов и их виды

    Что такое трактор?

    Трактор — колесная или гусеничная машина, приводимая в движение установленным на ней двигателем, предназначенная для перемещения и приведения в действие различных машин и орудий, тележек или саней, а также для привода стационарных машин от вала отбора мощности или приводного шкива.

    Современные тракторы классифицируют по назначению, типу движителей и остову.

    По назначению различают тракторы:

    • общего назначения — Агромаш-90 ТГ (ВТ-90), рестайлинг ДТ-75М, Беларус-2022, Т-402А, Т-5.01, К-744Р используемые для энергоем­ких работ в сельскохозяйственном производстве (пахоты, посева, культивации, уборки зерновых культур и т. д.);
    • универсально-пропашные — МТЗ-80.1 МТЗ-82, Беларус-1221, ЛТЗ-155.4, используемые для посева, ухода и уборки пропашных куль­тур, ограниченного использования на первичной обработке почвы;
    • Разновидность универсальных колесных тракторов — самоходное шасси ВТЗ-30СШ и его модификации
    • специализированные — применяемые для возделывания отдельных сельскохозяйственных культур (хлопка — МТЗ-80Х, чая — Т-16 ММЧ, винограда, хмеля), а также в зависимости от условий (горный, мелиоративный, болотоходный — ДТ-75Б)

    По типу движителей (ходовой системы) тракторы классифицируют на:

    • колесные, передвигающиеся с помощью колесного движителя. Колесные подразделяются по «колесной формуле», отражающей об­щее число колес, число ведущих колес и их размеры. Классический четырехколесный трактор с передними управляемыми колесами меньшего диаметра и задними ведущими большего диаметра имеет колесную фор­мулу 4К2. Здесь первая цифра «4» показывает общее число колес, а вторая цифра «2» — число ведущих колес. Если при тех же данных и передние ко­леса ведущие, но меньшего диаметра, то трактор имеет колесную формулу 4К4а, где вторая цифра «4» показывает, что трактор имеет четыре ведущих колеса (все колеса ведущие), а буква «а» — указывает на меньший диаметр передних ведущих колес. Тракторы со всеми четырьмя ведущими колеса­ми одного диаметра имеют колесную формулу 4К4б, где буква «б» указы­вает на равенство диаметров передних и задних колес. Встречаются трак­торы с большим числом ведущих колес, особенно среди лесотехнических и лесохозяйственных (6К6, 8К8). Трактор с одним или двумя сближенными передними управляемыми колесами имеет колесную формулу 3К2.
    • гусеничные, передвигающиеся с помощью гусеничного движителя
    • полугусеничные, в которых используются колесные и гусеничные движители одновременно (ЮМЗ-6КЛ)

    По типу остова тракторы бывают:

    • рамные — остов состоит из клепаной или сварной рамы, например Агромаш-90 ТГ
    • полурамные — остов образуется корпусом трансмиссии и двумя продольными балками (лонжеронами), привернутыми или приваренными к корпусу, например МТЗ-80.1
    • безрамные — остов образуется в результате соединения корпусов отдельных механизмов, например мини-трактор МТЗ-132Н

    Колесные тракторы могут иметь два ведущих колеса, т.е. один ведущий мост, например МТЗ-80.1, и четыре ведущих колеса (два ведущих моста) для улучшения тяговых свойств и повышения проходимости, например, Беларус-1221, ВТЗ-2032А.

    Колесный трактор по сравнению с гусеничным универсален, дешевле в изготовлении и эксплуатации. Однако на переувлажненных и рыхлых почвах он не столь эффективен в использовании, как гусеничный, так как давление на почву у последнего значительно меньше, чем у колесного, из-за большей опорной площади.

    Тяговые классы тракторов

    Таблица. Тяговые классы сельскохозяйственных и лесохоэяйственных тракторов

    Тяговый классНоминальное тяговое усилиеТяговый классНоминальное тяговое усилие, кН
    0,2От 1,8 до 5,43Св. 27 до 36
    0,6Св. 5,4 до 8,14Св 36 до 45
    0,9Св. 8,1 до 12,65Св 45 до 54
    1,4Св. 12,6 до 186Св 54 до 72
    2Св. 18 до 278Св. 72 до 108

    Под номинальным тяговым усилием тракторов принимается усилие, которое они развивают на стерне средней плотности и при нормальной влажности почвы (от 8 до 18%) в зоне максимального значения тягового КПД при эксплуатационной массе, предусмотренной технической характеристикой (для колесных тракторов с балластным грузом) при предельных значениях буксования:

    • 18% — для тракторов 4К2 и 3К2;
    • 16% — для 4К4;
    • 5% — для гусеничных тракторов.

    Таблица. Тяговые классы промышленных тракторов

    Тяговый классКонструкционная масса, т
    2от 4 до 6
    6св 6 до 10
    10св 10 до 15
    15св 15 до 25
    25св 25 до 35
    35св 35 до 50
    50св 50 до 70
    75св 70 до 90

    Номинальным тяговым усилием промышленного трактора считается наибольшее тяговое усилие, которое он может реализовать на плотном су­хом грунте. Так как эта величина взаимосвязана с конструкционной массой трактора, то тяговый класс промышленных тракторов иногда определяют по его массе.

    Читайте также:  Тракторы Кубота (Kubota): краткий обзор оборудования
    Ссылка на основную публикацию