Интересное о гусеничных тракторах

В точке соприкосновения резины с почвой мощность двигателя трактора превращается в полезное тяговое усилие. В последние годы одновременно с рабочей шириной агрегатов значительно возросла мощность тракторов. На сегодняшний день стандартный трактор „подбирается“ к отметке в 400 л.с. Но, главное то, что еще больше мощности с таким техническим концептом передать на землю почти невозможно.

Что тянет трактор?

Будет ли в перспективе происходить передача тягового усилия на почву только с помощью гусениц или же новый колесный концепт позволит равную по эффективности передачу мощности? Чтобы ответить на этот вопрос мы провели эксперимент, создав команду „Колеса или гусеницы“. Эта команда при тяжелой обработке почвы провела практическое сравнение различных концептов ходовой части фирмы Fendt и Challenger и обсудила с инженерами различные решения.

Только 25 % своей дизельной энергии трактор может превращать в действительное тяговое усилие. Большая часть теряется в ходовой части на образование колеи и пробуксовку.

Простое наращивание мощности двигателя зачастую не приводит напрямую к увеличению тяговой мощности, так как сила должна быть передана на почву.

Границу здесь обозначает физика! Многие факторы влияют на поведение трактора при тяговых работах, как например, вес (в частности балласт) шасси и площадь его опоры, пробуксовка и сцепление с почвой.

Вес

Для тяговых работ каждый трактор нуждается в определенной массе. Все равно – колесный или гусеничный – он не может тянуть больше собственного веса.

Стандартные тракторы достигают тяговых показателей в пределах от 0,4 до 0,7 части своего собственного веса. Это – коэффициент тягового усилия. Он зависит от шасси и состояния почвы (асфальт или грязь бездорожья).

Коэффициент 0,5 означает, что трактор ровно половину своего собственного веса может превратить в тяговую силу.

Если суммировать движущие силы всех мостов и отнять от них сопротивление качению, получится общее тяговое усилие трактора. График показывает влияние вида ходовой части на тяговое усилие.

Так, 10-тонный трактор с коэффициентом 0,5 имеет на поле тяговое усилие примерно 5 000 даН. Это соответствует примерно 5 тоннам. Если трактор при одинаковом состоянии почвы должен тянуть больше, то одного увеличения мощности двигателя для этого недостаточно.

Наряду с мощностью, он должен увеличить также свой вес, что для стандартных тракторов означает потерю полезной нагрузки. В этом и есть отличительная особенность шарнирно-сочлененных и гусеничных тракторов – они должны, в первую очередь, тянуть, а не везти.

Поэтому уже при выпуске с завода они имеют большую собственную массу, чтобы быть в состоянии передать почве мощность двигателя около 600 л.с.

Один только собственный вес в 20 тонн намного превышает допустимую общую массу стандартных тракторов большого класса. Полностью загруженные они потянули на весах 27 тонн – это вдвое больше собственного веса Fendt 936! Пересчитываем теперь с минимальным коэффициентом использования тягового усилия 0,5, что приводит уже к величине более 13 т.

Интересное о гусеничных тракторах Интересное о гусеничных тракторах Интересное о гусеничных тракторах Интересное о гусеничных тракторах

Балластировка

Балластировка имеет существенное влияние на тяговое усилие. Например, при увеличении сцепного веса трактора массой 10 т балластом в 2 т увеличивается расчетное тяговое усилие на 1 000 даН (на 1 т).

Такой же эффект достигается тракторами при работе с навесными агрегатами, которые дополнительно загружают заднюю ось трактора.

Это распределение веса без дополни тельных затрат увеличивает тягово-сцепные свойства трактора.

Так, например, функционирует регулировка тягового усилия. При перегрузке трактора с плугом, например, когда плуг натыкается на более твердый слой почвы, система реагирует так, что плуг автоматически поднимается на несколько сантиметров.

Вес плуга дополнительно нагружает заднюю ось, и тяговое усилие увеличивается. Некоторые производители используют это смещение усилий с помощью гидравлических верхних рычагов, передавая силу тяжести от агрегата на заднюю ось трактора.

По этой причине стандартные тракторы конструктивно ориентированы на трехточечное соединение. В конечном итоге они должны не только тянуть агрегаты, но и нести их. В соответствии с этим на тракторе устанавливаются оси и шины: сзади – большие, а спереди – поменьше. Сопровождающий эффект: трактор очень маневренный.

Трактор почти не имеет возможности перевозить широкие навесные агрегаты. Они слишком тяжелые и нуждаются в собственном шасси. Благодаря этому отсутствует нагрузка на заднюю ось, за исключением опорной нагрузки. Поэтому здесь нужна другая балластировка. Тяжелые грузы во фронтальной и задней части, хотя и компенсируют недостающую силу тяжести, но все же должны перемещаться по полю.

У шарнирно-сочлененных тягачей, интегральников, а также у многоосевых тракторов ситуация иная, чем у стандартных тракторов: в первую очередь они должны тянуть, а не транспортировать на себе. Поэтому они передвигаются на огромных, одинаковых по размеру колесах, и их вес равномерно распределяется на оси.

Распределение веса у шарнирно-сочлененных тракторов еще более экстремальное. Здесь на переднем мосту „покоятся“ даже до 60 % веса, из-за чего фронтальная часть у шарнирно-сочлененных тракторов сильно выступает перед осью.

20 тонн собственного веса таких тракторов можно превратить при помощи дополнительной балластировки в 27 тонн и сделать трактор настоящим великаном.

Интересное о гусеничных тракторах При тяжелых тяговых работах стандартный трактор работает на пределе своих возможностей.

Также и для гусеничного трактора очень важна хорошая балластировка. Гусеничные тракторы существенно короче шарнирно-сочлененных. Благодаря колоссальному крутящему моменту, который передается посредством расположенной сзади ведущей шестерни, трактор может „встать на дыбы“, разгружая тем самым переднюю часть шасси.

В таком случае у шасси почти нет возможности передавать усилие. Гусеничная лента должна полностью прилегать к земле – только тогда гусеничный трактор полностью передает тяговое усилие на землю.

Поэтому точно в местах опорной нагрузки при помощи балласта во фронтальной или ходовой части необходимо уравновесить требующуюся тяговую силу агрегата.

Площадь опоры

Интересное о гусеничных тракторах Колесные тракторы при одинаковом весе и одинаковом буксовании в меньшей степени преобразуют собственный вес в тяговое усилие.

Площадь опоры – это поверхность соприкосновения с почвой. Чтобы высокую мощность действительно превратить в приличное тяговое усилие надо, чтобы при удваивании мощности двигателя и веса, площадь опоры увеличилась в четыре раза. Простой способ увеличения тягового усилия у колесных тракторов – снижение давления в шинах, что увеличивает площадь опоры шин. Практические эксперименты показали, что снижение давления приводит даже к большему увеличению тягового усилия, чем дополнительная балластировка. И, напротив, слишком высокое давление в шинах вызывает точно так же, как и избыток балласта, глубокие колеи. Это увеличивает сопротивление качению и затраты топлива. При движении по полю трактор, в силу своего проваливания в почву, постоянно преодолевает образующиеся перед колесами земляные клинья. Если в экстремальных случаях сопротивление качению приравнивается к тяговуму усилию, то трактор не может двигаться. Поэтому тяговое усилие возрастает на мягких почвах не только благодаря увеличению площади опоры, но и за счет невысокого значения сопротивления качению. И, чем мягче грунт, тем большее влияние оказывает снижение давления воздуха в шинах на повышение тягового усилия.

Применение широкопрофильных шин и сдвоенных колес не увеличивает автоматически тяговое усилие. По сравнению с одинарными, сдвоенные колеса при одинаковом давлении воздуха имеют только на 35 % большую площадь опоры.

Так как нагрузка на каждую из сдвоенных шин меньше, чем у одинарной, то при одинаковом давлении не происходит удвоение площади опоры, как это кажется в первый момент.

Следовательно, и у сдвоенных шин также необходимо понижать давление!

Шарнирно-сочлененные тракторы с двойным пакетом одинаковых по размеру шин (например, 8х710/70 R42) имеют гораздо большую площадь опоры, чем стандартные тракторы и почти такую же, что и гусеничные.

Но, при этом ширина трактора доходит до 5 м, что не позволяет ему двигаться по проезжим дорогам. По другому обстоят дела у тягачей с тремя или большим количеством осей – Fendt Trisix с шестью шинами размером 800/60 R34, например, занимает площадь почти в 3,5 м2 и все равно находится в трехметровой „границе“. Это „узаконивает“ его движение по европейским дорогам.

Гусеничная лента до настоящего времени дает самую большую площадь опоры, сравнимую с площадью полностью спущенной и растянутой в длину шины. Большой гусеничный трактор фирмы Сhallenger занимает площадь 4,2 м2.

Дополнительные опорные валики, расположенные между ведущим и направляющим колесом, обеспечивают лучшую опору. Правда, давление под лентой распределяется не совсем равномерно, так что фактическая площадь опоры меньше приблизительно на 30 %.

Особенно важно натяжение гусениц. Плохо натянутая гусеничная лента выглядит как мятый коврик.

Конечно же, из-за этого теряется еще и тяговое усилие, так как напряжение на ведущих и направляющих роликах создает дополнительное сопротивление, которое трактор должен преодолеть.

Буксование и сцепление с почвой

При тяговых работах ходовая часть трактора должна передавать усилие на землю. Чем интенсивнее сцепление с почвой – тем лучше. Естественная граница передачи сил достигнута, если почва начинает срезаться гусеницей, и имеющегося трения между шасси и землей больше не достаточно для передачи тягового усилия. В этом случае речь идет о буксовании гусениц.

Интересное о гусеничных тракторах Шины и почва изменяют свою форму при взаимодействии. При увеличении буксования почва срезается.

Буксование понижает объем мощности, затраченной на единицу площади, соответственно, повышая расход топлива на гектар. Это нежелательное явление принято называть „потерей мощности на пробуксовку“.

Совсем без буксования не обходится. Колесам необходимо буксование при тяжелых тяговых работах, поскольку они имеют лишь несколько шипов в сцеплении. При буксовании 10-15 % шины и грунт изменяют форму, улучшая этим сцепление. В этот момент шины имеют сцепление своей полной площадью.

Чем ниже давление в шинах, тем больше шипов входит в сцепление с землей. Таким образом, при тяговых работах лучше понизить давление в шинах. В момент непосредственно перед буксованием происходит максимальная передача усилия на почву. При большом буксовании (особенно на влажной почве) происходит потеря мощности, уплотнение и повреждение почвы.

Гусеничный привод в силу большой площади опоры имеет гораздо больше шипов для сцепления. При сухой почве он достигает буксования в 2-5 %, что является значительным преимуществом при тяговых работах. Хуже выглядит картина гусеничного привода во влажных условиях. Из-за большой площади гусеницы не про исходит глубокого проникновения шипов в почву, и гусеница пробуксовывает.

Эти различия приводов влияют на продуктивность работы тракторов. Стандартные тракторы при тяговых работах имеют буксование 15 %. Например, на 1 000 часов пахотных работ с постоянным буксованием приходится 150 часов потерь. В это время трактор и водитель „работают“, не обрабатывая ни одного метра почвы.

Конечно же, при гусеничном приводе тоже имеются потери времени, но при среднем буксовании 5 % потери составляют на 100 часов меньше, чем у колесного трактора.

Многоосные тракторы-тягачи имеют другой концепт: поскольку все колеса одинаковые и движутся друг за другом по одной колее, уменьшаются потери на преодоления сопротивления качению и уплотнение почвы.

Отсюда преимущество – грунтозацепы шин задних колес входят в уже проложенную передними колесами колею. Движение по принципу „след в след“ уменьшает коэффициент сопротивления, т.е. буксование.

Кто король тяговой силы?

Если речь идет об универсальном применении, стандартные тракторы – выбор номер один. Они маневренны на полях и достаточно быстры в транспортном режиме. Но их тяговосцепные свойства имеют свои границы. Чтобы передать на почву мощность двигателя в 400 л.с. необходимы сдвоенные колеса и балласт.

Читайте также:  Чем отличаются ричтрак и штабелер

Но, и это не приблизит стандартные тракторы к большим гусеничным и шарнирно-сочле ненны м тракторам. Колеса еще больших размеров и еще большая масса трактора при таком техническом решении почти невозможны. Мощность двигателей шар нирно-сочленен ных тракторов достигает мощности двигателей гусеничных.

Вследствие простоты конструкции и жесткого шасси они более приемлемы по цене.

Одинаковая величина колес и огромная масса дают им определенные преимущества, но, чтобы передать тяговое усилие на почву, им необходимы двойные или даже тройные колеса. Это делает их слишком широкими для движения по дорогам и автомагистралям, поэтому они применимы в основном на больших полях стран Восточной Европы и России.

В качестве альтернативы в будущем возможно появление трех- или четырехосных тракторов с 6-ю или 8-ю одинаковыми колесами. Не намного шире, чем стандартные тракторы, но, с почти удвоенной площадью опоры они могут передвига ться по дорогам без специального разрешения. При этом на тяговых работах за счет движения колес „след в след“, у них меньше буксование.

Король тяговой силы в сухих условиях – конечно же, гусеничный трактор. С длинными гусеницами он имеет максимальную площадь опоры и лучший контакт с почвой. С существенно меньшим буксованием по сравнению с колесным, гусеничный трактор тянет по полю более тяжелые рабочие орудия.

Источник: https://agrovesti.net/lib/tech/machinery-and-equipment/sravnenie-kolesnykh-i-gusenichnykh-traktorov.html

Трактора: история + интересные факты

  • Интересное о гусеничных тракторахСегодня представить сельское хозяйство и целый ряд других областей человеческой деятельности без тракторов попросту невозможно, ведь они своим появлением и активным внедрением кардинально преобразили их содержание и форму.
  • В прошлом часть выполняемой ныне тракторами работы приходилось делать на лошадях, а многое было попросту не под силу.
  • В наши дни тракторная техника множества различных модификаций позволяет фермерам, строителям, промышленникам и людям ещё нескольких профессий осуществлять широчайший спектр процедур, манипуляций и видов работ благодаря высокой степени универсальности, гибкости конфигурирования и возможности использования широкого ассортимента навесных и прицепных компонентов на этой мощной, неприхотливой и удобной техники.
  • Давайте же ознакомимся с подборкой занимательной информации о тракторной технике, её истории и прогрессе за более чем 120 лет с момента появления первого действующего образца.

В конце 1800-х годов, когда мир увидел первые тракторы, многие считали затею с ними безнадежной и даже безумной. Кстати, корни названия «трактор» исходят из латыни, где слово «trahere» можно перевести как «тянуть». Поначалу в него вкладывалось понятие «двигатель, предназначенный для вагонов или других механизмов» и лишь в 1859 толкование было конкретизировано и стало звучать просто как «тяговый двигатель» («traction engine»).

Первенство в изобретении этого важного вида техники принадлежит американцу из Айовы Джону Фроеличу (John Froehlich), который в 1892 году смастерил прообраз нынешних тракторов, оснащённый бензиновым 16-сильным двигателем, при этом его детище могло двигаться вперёд и назад. Правда сам Фроелич ещё не связывал термин «трактор» со своим изобретением, это случилось гораздо позднее.

Кстати, основанная им в 1895 году компания по выпуску тракторов «Waterloo Gasoline Engine Company» в 1918 году была приобретена «Домом Дира» («House of Deere»), что стало отправной точкой к появлению знаменитого ныне на весь мир тракторного бренда «Джон Дир» («John Deere»).

Несмотря на то, что первой моделью «от Дира» был трактор, известный как «Дайн» (Dain), выпущенный в 1918 ещё до сделки с «Ватерлоо» за авторством инженера Джозефа Дайна, лишь сотрудничество с Фроеличем принесло Диру славу и развитие, так как «Дайн» не имел коммерческого успеха, хоть и выпускался уже на заводе «Waterloo» вплоть до 1924 года. (по разным данным было собрано от 50 до 100 штук).

Сам же городок Ватерлоо (Waterloo) в штате Айова, откуда был родом и где проживал Фроелич, в начале 20 века благодаря ему и его компании получил титул «Города тракторов США» («Tractor Town U.S.A.»), а сами машины начали своё бурное развитие.

  1. Стоит правда отметить, что в период 1890-1920-х годов слабые бензиновые двигатели тракторов не позволяли им полноценно заменить лошадей в выполнении сельскохозяйственных и тем более строительных работ.
  2. Интересно, что вплоть до начала 30-х все модели оснащались цельнометаллическими колёсами с шипами и пластинами, призванными увеличить сцепление с почвой и помочь двигателю.
  3. Интересное о гусеничных тракторах
  4. Знаете ли вы, что пионером внедрения дизельных моторов в тракторную технику являлся сам автор этого типа двигателя в лице Рудольфа Дизеля, причём в финансировании исследований активное участие принимал знаменитый иммигрант из Германии Адольфус Буш, также основавший в 1876 году в США легендарную ныне пивоваренную компанию «Budweiser».
  5. Интересное о гусеничных тракторах
  6. Поверивший в успех работы Дизеля, он инвестировал в дело астрономическую на ту пору сумму в 1 миллион марок, получив за это эксклюзивное право на выпуск дизельных моторов в Америке, основав для этого компанию «Diesel Engine».
  7. Интересное о гусеничных тракторах

Использовать дополнительное прицепное оборудование и навесные компоненты на тракторах впервые начали шведы, разработав к 1958 году в стенах компании «Alo» первые тракторные фронтальные погрузчики, выпускаемые ныне под брендом «Quicke». Они планировались как универсальный механизм для применения в сельском хозяйстве, способный за небольшую цену заменить целый комплекс специализированных механизмов.

  • Интересное о гусеничных тракторах
  • Сегодня разнообразие тракторного парка просто невероятно, а в их рядах встречаются как забавные крохи в пару метров длиной, так и настоящие многометровые гиганты с 8-ю или даже дюжиной колёс, при этом высота каждой шины может превышать человеческий рост, как, например, у самого крупного сельскохозяйственного трактора «Big Bud 747».

Самым большим представителем тракторного семейства на планете считается фронтальный погрузчик «LeTourneau» (ЛеТорно) L-2350, разработанный и выпускаемый в городе Лонгвью, что в Техасе. Его дизель-электрическая силовая установка аналогична агрегатам, используемым в железнодорожных локомотивах.

  1. В наши дни мировое «поголовье» тракторов всех видов превышает 16 миллионов экземпляров, при этом около 1/3 всей энергии, используемой в сельском хозяйстве, генерируется именно за счёт тракторов.
  2. Их Востребованность и одновременно доступность позволяют приобретать или арендовать трактора практически любых типов как небольшим хозяйствам, так и отдельным физлицам.
  3. К примеру, будучи жителем Ленинградской области, вам можно без проблем оформить оперативную кратко- или долгосрочную аренду погрузчика JCB в Гатчине или любом нужном вам месте, причём если выбрать признанную россиянами модель «3CX Super», способную выполнять ещё и экскаваторные работы, то вы сможете за «демократичную» стоимость заполучить в своё распоряжение универсальную платформу с широчайшим спектром функций и возможностей применения.

Источник: https://smitnews.ru/2016/01/25/traktora-istoriya-interesnye-fakty/

Самые необычные трактора-прототипы

Не все трактора идут в массовое производство, некоторые из них существуют лишь в единственном варианте или в виде концепта на бумаге. Именно о таких тракторах — читайте в нашем материале.

Производители создают концепты для того, чтобы узнать реакцию потребителей на новые технологии, дизайн или даже название машины. Если публике понравится новая техника, то ее уже можно пустить в серийное производство.

Другая функция экспериментальных тракторов — привлечение посетителей на различные выставки. Поэтому такие машины зачастую делают настолько футуристичными, что об их массовом производстве не может быть и речи.

Но зато такие изобретения — это отличный маркетинговый ход, который привлечет внимание покупателей к бренду производителя техники.

1. Прототипы Caterpillar

Интересное о гусеничных тракторахCaterpillar Rubber Tired 4wd. Источник: bigtractorpower.com

Этот прототип был построен в 70-х годах и был первой попыткой Caterpillar создать современный сельскохозяйственный трактор. До этого они в основном делали экскаваторы и спецтехнику для горнодобывающей промышленности.

Он был протестирован несколькими фермерами и на то время это был довольно хороший трактор.

Но Caterpillar решила не выпускать его, потому что в этом тракторе не было ничего особенного, что смогло бы переманить покупателей у конкурентов.

Интересное о гусеничных тракторахCaterpillar Bat Track. Источник: bigtractorpower.com

Bat Track стал первым прототипом компании, который получил статус «универсальный трактор».

Когда проводились тесты, Caterpillar замаскировала трактор и на нем устанавливались различные двигатели и трансмиссии.

На технику был установлен гидравлический привод, благодаря которому можно было сразу повернуть трактор на 90°. Возможно, Bat Track был экспериментальной моделью их следующего проекта — Challenger X2.

Challenger X2 — это прототип, с которого началось производство популярной серии Challenger. Эти трактора производятся до сих пор и имеют уже более современный вид.

Интересное о гусеничных тракторах

Caterpillar Challenger X2. Источник: bigtractorpower.com

Помимо стандартных прототипов компания также выпускала и футуристические экземпляры, которые показали виденье инженеров о сельхозтехнике будущего. Самый известный экспериментальный трактор известен как Caterpillar 3001.

Интересное о гусеничных тракторахCaterpillar 3001. Источник: theconstructionindex.co.uk

2. Прототипы Fendt

Интересное о гусеничных тракторахFendt Evo 828 Vario. Источник: fendtfan.com

Fendt Evo 828 Vario был разработан в 2001 году и на нем установлен 6-цилиндровый двигатель мощностью 190 л.с. Он базируется на модели 818 Vario. Особенностью прототипа была его скорость, Evo 828 мог разгоняться до 65 км/час.

Fendt также экспериментировала и с конструкциями тракторов. Fendt Trisix Vario — это трехосевой и шестиколесный трактор, разработанный в 2007 году. Его конструкция позволяет увеличить площадь опоры по сравнению со стандартными тракторами примерно на 70%. Маневренность трактора сохраняется, потому что передняя и задняя оси поворачиваются синхронно.

Управление трактором намного удобнее и плавнее, чем на гусеничном. Trisix может передвигаться по скоростным дорогам со скоростью 65 км/ч, при этом управление задней оси при скорости от 30 км/ч автоматически выключается и управляемой остается только передняя ось.

Fendt планировала запустить серийное производство трактора, но в 2012 году компания заморозила проект.

Источник: https://aggeek.net/ru-blog/samye-neobychnye-traktora-prototipy

Преимущества гусеничных тракторов

Преимущества гусеничных тракторов

Сегодня, как и полтора века назад, во время появления первых гусеничных тракторов, они востребованы машинами, уникальным изобретением, без которого невозможно представить выполнение многих работ.

Общее строение гусеничного трактора схоже с другой техникой, но главной особенностью такой машины является большое тяговое усилие при относительно небольшой скорости движения. Такая ходовая система, как гусеницы для тракторов, обеспечивает уникальную проходимость техники.

  • Кроме использования гусеницы, как ходового механизма, основными особенностями гусеничных тракторов являются:
  • • регулирование мощности двигателя в случае применения навесных орудий или дополнительных агрегатных машин;
  • • небольшая транспортная скорость машины — не более ЗО км/ч. Однако при такой скорости машина обеспечивает гораздо меньшую, чем колесные аналоги, силу давления на почву;

• высокая проходимость — широкие гусеницы позволяют распределить нагрузку на опорную поверхность. Таким образом, трактор будет меньше оседать, а дороги меньше разрушаться от давления машины.

Учитывая, что гусеничный трактор по сути своей является универсальным энергосредством, который можно использовать в различных, принято выделять несколько типов тракторов. Между собой они могут отличаться дополнительным оборудованием, конструкцией, мощностью,   коробкой отбора мощности для спецтехники, трансмиссией, управлением и тому подобное.

Сельскохозяйственный гусеничный трактор предназначен для выполнения различных агротехнических работ, а благодаря своей конструкции может быть использован как на грунтовых дорогах, так и в условиях непроходимого бездорожья. На полевых работах чаще применяют колесные сельскохозяйственные тракторы, но не забывают и о гусеничных, особенно в тех регионах, где сложные дорожные условия.

Читайте также:  Кормоуборочный комбайн ягуар 850

Промышленный гусеничный трактор — агрегат, на основе которого путем использования различного дополнительного оборудования (ковшей, погрузчиков, лебедок) создают разные машины — бульдозеры, экскаваторы и др. Такие тракторы не является универсальными устройствами, потому что, как правило, они предназначены для выполнения определенного перечня задач.

Трелевочные тракторы — эти энергосредства являются незаменимыми помощниками в выполнении лесохозяйственных работ. Высокая сила тяги в технике такого типа сочетается с надежностью и способностью преодолевать тяжелые дорожные участки.

Интересное о гусеничных тракторахДискуссии в вопросе: что лучше для сельскохозяйственного трактора — колеса или гусеницы — не прекращаются уже много лет. В этом споре ключевыми аргументами являются улучшение передачи тягового усилия и уменьшения уплотнения почвы.

Сторонники тракторов свои аргументы выкладывают просто. Классическая техника на резиновых шинах более универсальная и маневровая по сравнению с гусеничными агрегатами.

Такой трактор может свободно преодолевать расстояния в десятки километров между различными полями без риска повышенного износа траков или повреждения дорожного покрытия.

Колесным трактор легко заходит в путь, выполнять развороты в конце гона, сохраняя верхний слой почвы. Правда, здесь многое зависит от квалификации тракториста.

Еще один весомый аргумент: четыре колеса, конечно, значительно дешевле, чем две или четыре гусеничные ленты. И разница в стоимости может составлять несколько тысяч долларов. Хотя в последнее время ситуация меняется.

За сравнение стоимости гусеничных траков и колес, последние не всегда характеризуются дешевизной.

Современные производители тракторов научились подбирать такие комплекты гусениц, которые почти приближаются по цене к колесам.

Повышенное давление на грунт колесных машин по сравнению с гусеничными, можно частично компенсировать путем установки дополнительной пары шин, так называемой спарки. В свою очередь, продавцы гусеничных тракторов уверенно отвергают эти аргументы, подчеркивая существенные преимущества гусениц.

В частности, преимуществом гусеничных машин является возможность раньше заходить в поле и проводить необходимые агротехнические операции — от разбрасывания удобрений к предпосевной обработки почвы и посева. В среднем выигрыш по времени может составлять от недели до двух.

В условиях весенней нехватки влаги и необходимости провести сев как можно раньше — это очень весомый аргумент. Хотя во многих случаях ситуация может быть и не столь критичной.

Следующий аргумент — снижение давления на почву. Здесь все понятно: чем больше площадь опоры на грунт, тем меньше давление на каждый квадратный сантиметр. Трактор меньше уплотняет почву, снижая негативное влияние на будущую урожайность.

Стоит отметить, что большая часть посевных площадей за многие десятилетия использования тяжелой техники переуплотненная настолько, что, так или иначе необходимо применять агрегаты, которые могли бы помочь проблеме переуплотнения почвы и плужной подошвы. Поэтому в таком случае колесный трактор с широкой резиной, а тем более на «спарке», все же уступает гусеничном.

Важным аргументом в пользу гусеничных тракторов является коэффициент передачи мощности на тяговое усилие и существенно ниже коэффициент буксования. Коэффициент буксования современных гусеничных тракторов редко превышает 5%, в то время как в колесных он достигает 20%. Это обеспечивается путем увеличения площади контакта с грунтом.

Даже кардинальное снижение давления в шинах части себя не оправдывает, так как приводит к повышению износа колес и других негативных явлений. При этом проходимость гусеничных машин намного выше и они используют меньшее количество топлива по сравнению с колесными.

Но самое главное, гусеничные тракторы можно агрегатировать с машинами большой ширины захвата, напрямую способствует увеличению производительности.

Кроме этого, использование гусеничных сельскохозяйственных тракторов имеет ряд преимуществ по сравнению с колесными моделями, особенно во время выполнения комплекса весенних полевых работ в жестко определенные агротехнические сроки.

Колесные тракторы имеют высокую скорость, но их не всегда удобно использовать, особенно на переувлажненных почвах.

Двигаясь мягким или топким грунтом, колеса давят на него с большим трудом, и в конце концов трактор полностью вязнет. Чтобы этого избежать, применяют гусеничные тракторы.

Несмотря на то, что скорость гусеничного трактора несколько меньше, чем колесного, он имеет значительно большую проходимость и сможет пройти там, где колесный трактор увязнет.

К современным тракторам выдвигают ряд требований, касающихся, прежде всего, эксплуатационных свойств, среди которых важнейшими являются проходимость, тягово-сцепной способность и допустимое давление ходовых систем на почву. Согласно данным производителей тракторов и результатов испытаний по каждому из этих трех параметров, лучшие результаты демонстрирует именно гусеничная техника.

В частности, буксования движителей гусеничных тракторов общего назначения при номинальном тяговом усилии не превышает 3 — 5%, тогда как для колесных полноприводных этот показатель равен 10 — 15%, а для колесных неполноприводных — достигает 20%.

Благодаря меньшему буксование движителей гусеничные тракторы используют на 10 — 18% больше тягового усилия на крюке трактора.

Если перевести это в реальную работу, то за 1000 моточасов работы двигателя гусеничный трактор работает на 100 — 180 моточасов больше, чем колесный.

По результатам испытаний, на плотных почвах гусеничный трактор реализует на крюке 73% мощности двигателя, тогда как колесный полноприводный — только 63%. На обрабатываемых почвах гусеничный трактор на крюке имеет те же 73% мощности двигателя, а колесный — лишь 55%.

На переувлажненных почвах гусеничный трактор в тяговое усилие трансформирует 63% мощности, а для колесного этот показатель не превышает 47%. Колесный трактор тратит на деформацию грунта и буксования почти половину мощности двигателя (работая на скорости 8-10 км/ч).

Благодаря значительно меньшему буксование трактора с гусеничными движителями тратят меньше топлива на единицу выполненной работы в одних и тех же условиях по сравнению с колесными машинами.

Удельное давление движителей трактора на грунт можно определить, если известны вес трактора, площадь опорной поверхности ходового аппарата и положение центра тяжести трактора.

На практике пользуются величиной статического давления при условии, что масса трактора равномерно распределяется на опорную поверхность. Если вес трактора в кН разделить на величину опорной площади в м2, получим удельное давление в кПа.

Согласно результатам испытаний, гусеничные тракторы создают средний удельное давление на грунт, не превышает 45 — 50 кПа, тогда как в колесных машин этот показатель равен 80 — 110 кПа.

Но в случае использования тракторов, оборудованных металлическими гусеницами, возникают проблемы при их проезде асфальтированных дорог — гусеницы наносят покрытию непоправимый вред. Чтобы этого избежать, современные тракторы все чаще оборудуют резиновыми ременными гусеницами. Кроме того, уровень шума, создаваемый ременной гусеницами, значительно ниже, чем шум от металлических гусениц.

Источник: http://www.agrocounsel.ru/preimuschestva-gusenichnyh-traktorov

Преимущества гусеничных тракторов

Гусеничный трактор или колесный трактор? Какой трактор лучше и эффективнее? Этим вопросом задаются каждый раз при выходе новых моделей тракторов.

В середине прошлого века ученые СССР после ряда исследований пришли к выводу, что простейший гусеничный трактор гораздо эффективнее и экономически выгоднее в эксплуатации чем аналогичный по конструкции колесный трактор. Гусеничные тракторы по праву считаются наиболее эффективными тракторами в сельскохозяйственной отрасли.

Ведь гусеничная база отличается от колесной базы рядом преимуществ, которые в итоге выражаются в существенный денежный эквивалент. Хотя имеются и недостатки в пользу колесных тракторов.

После этого основные тракторные заводы Союза – Волгоградский тракторный завод, Харьковский тракторный завод и Алтайский тракторный завод сосредоточились на выпуске преимущественно гусеничных тракторов. В результате 90% всех выпускаемых тракторов были гусеничными.

С тех пор прошло много времени, технологии ушли далеко вперед, появились новые модели гусеничных и колесных тракторов, и расстановка сил и приоритетов существенно изменились. В наши дни, как это ни странно, в современной России преобладают колесные тракторы.

Результатом этого являются многие факторы: Разорение тех же гигантов – Волгоградского тракторного завода, Харьковского тракторного завода, и, что скрывать, нашего, Алтайского Тракторного Завода. Сложность в изготовлении гусеничных тракторов делает уклон мелких и средних производств в сторону колесников.

В наше время зарубежные производители предлагают колесные тракторы со сдвоенными, расширенными колесами, комбинированные тракторы и множество других новинок. Тем не менее, в России и на территории бывшего СНГ основным конкурентом гусеничного трактора 4-5 тягового класса является трактор К-700 и его аналоги.

Инженерами Алтайского тракторного завода, а также группой ученых Сибирского аграрного комплекса были проведены сравнительные исследования современных гусеничных тракторов АТЗ и колесных К-700, Е-744 и их аналогов.

Мы ставили задачу дать сравнительную энергетическую, агротехническую, технико-экономическую оценку тракторов, предлагаемых «Алттраком».

Наша кафедра располагает всеми необходимыми приборами и оборудованием для такого вида работ, некоторые из них – единственные в России, например прибор для измерения плотности почвы, прибор для отслеживания режима влажности.

Основой наших исследований были тяговые испытания – по сути, это энергетическая оценка агрегата. Испытания почвообрабатывающих агрегатов мы проводили в различных скоростных режимах для того, чтобы получить зависимость тягового сопротивления от скорости движения.

Исследования воздействия гусеничного и колесного движителей на плодородный слой почвы заключались в замерах твердости почвы по следу трактора. Сравнивались гусеничный трактор Т-501/Т-404 и колесный К-701.

При измерениях по следу гусеничных тракторов Т-501 и Т-404 мы не обнаружили существенного уплотнения почвы. По следу же К-701 увеличение твердости почвы было достаточно существенным.

Особенно заметные величины уплотнения мы обнаружили в слое почвы на глубине 12-15 см.

Мы проводили такие замеры и раньше, и наш опыт показал, что такое уплотнение почвы по следу трактора в дальнейшем дает снижение урожайности до 25%.

Достаточно значительные цифры, которые становятся еще более весомыми, если перевести проценты в центнеры зерна.

Таким образом, говоря о применении в сельскохозяйственных работах колесных и гусеничных тракторов, безусловно, необходимо иметь в виду влияние фактора уплотнения почвы на урожайность.

По результатам опытов мы с помощью компьютерной программы смоделировали значения технико-экономических показателей гусеничных тракторов Т-501/Т-404 и новой модели колесного трактора К-744Р с посевными комплексами ППК-8,2, 7СЗС-2,1, АПК-7,2.

С комплексом ППК-8,2 у трактора К-744Р будут выше рабочая скорость и производительность, но удельный расход топлива, в то же время, ниже будет у гусеничного трактора Т-501. Еще одно преимущество гусеничного трактора в том, что у него в несколько раз ниже параметр, называемый «буксование».

Колесо буксует намного больше гусеницы и истирает плодородный слой почвы в пыль, которая затем уносится ветром. За рубежом для уменьшения буксования используют спаренные, а иногда даже строенные колеса. Отечественные тракторы и, в частности, тракторы серии К-700 в этой области пока существенно проигрывают и наносят значительный вред почве.

Помимо этого, в нашу компьютерную модель было заложено сравнение эксплуатационных затрат. Тракторы Т-501, агрегатированные с комплексами ППК-8,2 хоть и не намного, но выигрывают у тракторов К-744Р с тем же комплексом. При использовании сеялок 7СЗС-2,1 картина по основным показателям аналогичная, но трактор Т-501 выигрывает по эксплуатационным затратам уже около 10%.

С комплексом АПК-7,2 преимущество Т-501 достигает величины 20%. Мы сделали вывод, что при условии обеспечения надежности эксплуатации и требований диктуемых потребителем, трактор Т-501 может использоваться достаточно эффективно.

Мы практически закончили испытания новой техники «Алттрака». И по результатам наших испытаний основные технико-экономические показатели гусеничного трактора Т-501 даже несколько выше, чем показатели трактора К-701. Это и расход топлива и тяговая мощность и коэффициент использования. Эти результаты пойдут и в окончательный документ по результатам государственной приемки.

Читайте также:  Принцип работы гидроходоуменьшителя мтз-82

С уверенностью могу сказать, что гусеничные тракторы Т-501и Т-404 заслуживают внимания. А по всем гусеничным тракторам «Алттрака» я хотел бы сказать, что эти трактора имеют почвозащитную ходовую систему. Пока агрономы в России еще «не проснулись».

А за рубежом уже давно ведут исследования уплотнения почвы вплоть до глубины 40-50 см, и уже давно является аксиомой то, что сильное уплотнение практически лишает почву плодородия. И за рубежом давно над этим задумались и считают, что бережное отношение к почве – это ее будущее плодородие. А у нас любовь другая – круглогодичное использование.

Хотя именно в Сибири у гусеничного трактора достаточно высокий ареал использования – особого внимания заслуживают возможность раннего выхода на поле и работы поздней осенью.

В результате сравнения между гусеничными и колесными тракторами, был утвержден список основных преимуществ и недостатков гусеничных и колесных тракторов:

Преимущества гусеничных тракторов

  1. Гусеничная база обеспечивает большее сцепление с почвой и высокую проходимость. Это дает возможность более раннего выхода на поля, способность работать на влажных почвах, сразу после таяния снегов.

    А раннее закрытие влаги, особенно в весенний период, способствует получению устойчивых урожаев Особенно это важно в Российских климатических условиях, а так же при сжатых агротехнических сроках;

  2. Большая площадь сцепления с поверхностью земли у гусеничных тракторов дает более высокую маневренность.

    Уменьшается радиус поворота, существенно снижается расход топлива;

  3. Комфортное и уверенное передвижение по неровным поверхностям, на склонах, по мокрым и влажным почвам. Повышенная управляемость на холмистой местности;
  4. Гусеничный трактор создает меньшую нагрузку на грунт.

    Это исключает повреждение и уплотнение плодородных слоев почвы;

  5. Трактора с гусеничной базой имеют более высокие тяговые характеристики при использовании силовых установок одинаковой мощности;
  6. Гусеничные машины более эффективны при использовании бульдозерного оборудования, а так же при движении на заснеженных и влажных поверхностях;
  7. Имеют более высокую грузоподъемность при установке технологического оборудования.
  8. Минимальные требования к балансировке, облегченное подсоединение навесного оборудования.

Преимущества колесных тракторов

  1. Более высокая транспортная скорость колесных тракторов. Возможность передвижения по дорогам общего пользования. При движении по асфальту не портится дорожное покрытие;
  2. Комфортное движение, плавность и мягкость хода, повышенная шумо-изоляция;
  3. Увеличенный клиренс колесной базы позволяет в меньшей степени повреждать культуры при движении по полям;
  4. Более низкая стоимость и простота технического обслуживания;
  5. Удобство эксплуатации в подсобном хозяйстве.

Источник: https://alttrac.ru/catalog/info/preimuschestva-gusenichnih-traktorov

Удивительные трактора. Часть 1

Современная спецтехника, демонстрирующая чудеса инженерной мысли, огромная и мощная или, напротив, компактная и производительная далеко не всегда была такой удобной, безопасной и совершенной. Созданию умных машин предшествовал целый век странных изобретений и находок, иногда удачных, а подчас и весьма курьезных.

Талантливые инженеры-самоучки на разных континентах планеты строили тракторы, которые сейчас весьма отдаленно походят на известную нам спецтехнику. Однако, именно они стали ее прародителями.

В конце 19-ого века с построения колесных, а затем и гусеничных тракторов началась эпоха создания не только сельскохозяйственных, но и строительных, дорожных и карьерных машин.

Этот цикл статей будет посвящен истории рождения, пожалуй, самой полезной техники на планете — тракторов. В нем мы будем вас знакомить с самыми любопытными и удивительными представителями этой «фауны», которые в свое время создавало человечество. 

English Ferry

Фото 1935 года.

Эта абсолютно невероятная машина является гусенично-колесным трактором-паромом, созданным компанией Caterpillar Tractor в 1935 году для Англии.

Он перевозил пассажиров, отдыхающих на английском курорте Bigbury (Девоншир) на остров Burgh по океанскому песчаному перешейку, соединяющему материк и остров.

О данном тракторе известно немногое, за исключением того, что он был оснащен 24-сильным двигателем и имел крайне плохую устойчивость – накатывающие волны частенько переворачивали это странное транспортное средство, а пассажиры, решившиеся на нем прокатиться, оказывались в воде.

Удивительно, но в 1969 был построен его более устойчивый, колесный «собрат», который, как утверждают туристы, и по сей день работает, перевозя пассажиров на остров Burgh. Это единственный в мире образец трактора-парома. 

Фото English Ferry 2014 года

Трактор CLETRAC Модель F

Этот трактор выпускался с 1920 года американской компанией «Cletrac». Его особенностью была абсолютно инновационная система гусениц, которая, по сути, стала прародительницей современных гусеничных траков. В ней использовалась роликовая цепь, но отсутствовали опорные катки и передний ленивец.

Каждое звено гусеницы имело канал, проходящий по всей его длине, и по которому роликовая цепь могла свободно двигаться. Подобная конструкция позволяла работать гусенице практически без смазки. Еще одной новацией явилось то, что ведущая гусеничная звездочка была высоко поднята над поверхностью земли.

Такой конструкторский ход минимизировал получение машиной ущерба от неровностей грунта и камней.

Ширину гусениц и клиренс модели F можно было изменять. Это позволяло использовать трактор CLETRAC на совершенно разных работах.

Корпус трактора был единой конструкцией, в которой двигатель, коробка передач и дифференциалы составляли единое целое. Это придавало трактору повышенную устойчивость, прочность и компактность. Интересным в этой модели трактора было и то, что все смазочные материалы заливались в одну единственную точку.

Трактор CLETRAC Модель F был оснащен 4-х-цилиндровым двигателем мощностью 16 л.с. и 1600-ми оборотами  в минуту. Но, что существенно осложняло его работу, так это наличие только одной передней и одной задней передачи.

Всего таких машин было выпущено ровно 300 штук.

Фото отреставрированного образца трактора CLETRAC Модель F, находящегося в музее Йоркшира (Англия).

Farmall Super C

Этот странный трехколесный трактор с 1951 по 1954 годы выпускала известная американская компания «International Harvester» — производитель сельскохозяйственной техники и грузовых автомобилей. Всего за три года было выпущено 98310 таких тракторов.

Трактор был оснащен 4-цилиндровым 2-х литровым бензиновым двигателем International Harvester C123 с водным охлаждением, мощностью 24 л.с. Мог развивать скорость до 16 кмч, имел 4 передние и 1 заднюю передачи скорости. В 1954 году его цена составляла 1700 $.

Сейчас такая техника пользуется невероятной популярностью у коллекционеров ретро-машин, которые готовы купить трактор за несколько тысяч долларов.

Трактор Acme 12-25

Уборочная машина-трактор Acme выпускался компанией «Acme Harvesting Machine Co.» в Пеории, штат Иллинойс (США), с конца 1800-х годов. Интересен этот трактор тем, что в нем забавным образом были совмещены гусеницы и колеса так, что гусеничные траки находились спереди. Впоследствии такую технику станут называть полугусеничной.

Он был оснащен 25-сильным 4-х-цилиндровым керосиновым двигателем Beaver OHV, выдающим 850 оборотов в минуту, имел 2-х скоростную коробку передач, весил почти 3 тонны и стоил при покупке 1650 $. К сожалению, в 1920 году их выпуск был остановлен.

Полугусеничные трактора 

А вот еще один представитель полугусеничной спецтехники – 3-х тонный английский артиллерийский тягач FWD-Roadless.

Вообще, если говорить о полугусеничной технике, то во времена Первой мировой войны армии таких стран, как Германия, Франция и Англия обзаводились ими с удовольствием.

Существовали очень разные образцы этой специфической техники, и все они, по большей части, находились на службе армий, ибо имели неплохие тяговые и вездеходные качества. 

БОльшая их часть перевозила военно-полевые кухни и артиллерийские орудия. А вот в сельском хозяйстве такое гибридное шасси особо не прижилось, уступив место просто гусеничным машинам.

Полугусеничное шасси изобрел и впервые запатентовал Элвин Орландо Ломбард. И произошло это в мае 1901 года. Его полугусеничные тягачи работали в лесозаготовительной промышленности, таская за собой огромные бревна, и спереди имели не колеса, а…лыжи. Внешне эти машины походили на смесь паровоза и санок с рулевым управлением. 

Ломбард был жителем маленького городка Вотервилль в северном штате Америки – штате Мэн. В начале 20-го века в этом городе проживало несколько тысяч человек, и все они, по большей части, были заняты в кожевенной и лесозаготовительной промышленности.

Ломбард был простым кузнецом, но необычайно талантливым инженером и руководителем. За временной промежуток с 1901 по 1917 годы под его руководством и по его чертежам было построено 83 полугусеничных паровых тягача.

Это были невероятные машины, которые отлично справлялись с ездой по заснеженной местности, перевозя грузы весом до 30 тонн и развивая при этом скорость около 7 кмч. 

Особое удивление вызывает героизм оператора такой машины. Если приглядеться к фото, то становится ясно, что он управлял транспортным средством, при этом абсолютно не защищенный от окружающего холода.

Между тем в северных широтах штата Мэн температура воздуха частенько доходит до –40 градусов по Цельсию. И значит оператору приходилось не только управлять сложной и неповоротливой машиной на снегу, но и бороться с холодом и ветром. Воистину, наши предки были мужественными и сильными людьми!

В 1907 году Ломбард начал создавать и машины, у которых спереди присутствовали два колеса, а сзади одна гусеничная лента. Такая конструкция была обусловлена наличием большого количества в штате Мэн подвесных, довольно узких мостов.

Правда, данной технике ее автор видел иное предназначение, считая, что такой транспорт мог бы стать повседневным гражданским средством передвижения.

Однако, очень быстро, авторство на изобретение полугусеничных машин, у которых в шасси присутствовали колеса и гусеничный трак, с Ломбардом стал оспаривать иной инженер.

  • Холман Гарри Линн, тоже уроженец штата Мэн, на самом деле подсмотрев идею у Ломбарда, попросту ее украл, построив свой автомобиль с полугусеничным шасси.
  • Фото машины, построенной Линном. 

 Не выдержав хамского напора Линна, вскоре Ломбард сдастся и вернется к созданию своих удачных образцов на лыжах, а Линн начнет путешествовать по Америке и организует свою фирму под названием «Linn Manufacturing Company». И в свою очередь у него уже идею создания полугусеничной техники «позаимствует» Бенджамин Холт.

Фото одного из первых тракторов Бенджамина Холта.

Впрочем, справедливости ради стоит отметить, что в конце 19 века — начале 20 века идея создания различных модификаций полугусеничных машин, очевидно, витала в воздухе.

В разных частях мира, никак не связанные между собой, инженеры приходили к одним и тем же идеям, претворяя их в жизнь.

Поэтому, сегодня довольно сложно определить, кто из них стал первым автором, а кто заимствовал чужие идеи, и любые попытки вести споры на эту тему являются пустыми.

  1. Fordson Trackson 
  2. Фото отреставрированного трактора Trackson Model D 1925 года выпуска.

Этот необычный трактор назывался Trackson Model D и выпускался под брендом Fordson в период с 1917 по 1920 годы. На самом деле этот бренд принадлежал Генри Форду, но именно эта модель создавалась специально для северных штатов Америки, таких, как штат Мэн. Trackson Model D – очень редкая модель. Всего этих тракторов было выпущено и продано несколько десятков.

Причиной тому была непомерно высокая для 1925-ого года цена – 4000 $. Этот на первый взгляд компактный и небольшой трактор весил целых 7 тонн, мог развивать скорость 4,5 кмч и трудился исключительно в лесозаготовительной отрасли. Он был очень устойчивым, сбалансированным и мощным для тех времен. Прекрасно преодолевал крутые горки и с легкостью передвигался по снегу.

Источник: https://enki.ua/articles/udivitelnye-traktora-chast-1-3307

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector