Основными
преимуществами гусеничных
тракторов общего
назначения по сравнению с
колесными являются:
1. Значительно большая
предельная тяга на крюке
(mах коэффициент сцепления,
равный отношению тяги к
весу: 1,1 против 0,8);
2. Значительно меньшее
удельное давление на почву
(0,45 кг/см2 против 0,8 - 0,9
кг/см2);
3. Значительно меньшее
буксование (2...5% против 15%)
при одинаковых весе и тяге
на крюке.
Кроме того, гусеничный
трактор обладает лучшей
проходимостью в тяжелых
дорожных условиях,
устойчивостью, меньшим
радиусом поворота. Эти
преимущества должны
позволить:
1. Повысить
производительность за
счет увеличения тяги
(ширины захвата плуга).
2. Повысить урожайность за
счет меньшего уплотнения
почвы.
3. Повысить топливную
экономичность за счет
меньших потерь на
буксование.
Применение гусеничных
тракторов лишь тогда
рационально, когда
указанные, преимущества
компенсируют следующие
недостатки гусеничных
движителей по сравнению с
колесными:
1. Низкая мобильность и
универсальность
(максимальная скорость 14
км/чпротив 30 км/ч).
2. Невозможность движения
по дорогам с твердым
покрытием.
3. Значительно худшие
условия труда тракториста.
Указанные недостатки
значительно снижают
годовую загрузку
гусеничных тракторов
(колесные тракторы
используются на
транспорте более 50%
времени). Поэтому
совершенно закономерно
падение спроса на
гусеничные тракторы.
Аналогичная ситуация
наблюдалась и в мировом
тракторостроении: в 1980
году парк гусеничных
сельскохозяйственных
тракторов составлял 1% от
общего парка. В Канаде, где
почвы и погодные условия
похожи на украинские, до
войны гусеничных
тракторов было больше, чем
колесных, после войны - в
несколько раз меньше.
Однако, в последние годы
наблюдается обратная
тенденция: после появления
на рынке американских
тракторов
"Челленджер" фирмы
"Катерпиллер" парк
гусеничных тракторов
начал увеличиваться.
Основные отличия:
резино-металлическая
гусеница и бесступенчатый
механизм поворота (БМП).
БМП содержит
два планетарных редуктора,
включающие в себя
эпициклическую шестерню 1,
солнечную шестерню 2 и
водило 3, а также
гидрообъемную передачу 4,
состоящую из
нерегулируемого
гидромотора 5 и
регулируемого гидронасоса
6. Эпициклические шестерни
1 приводятся от коробки
передач и вращаются в одну
сторону, солнечные
шестерни 2 приводятся от
гидромотора, вращаются в
разные стороны, водила 3
приводят во вращение левую
и правую звездочки
гусеничных цепей.
При прямолинейном
движении солнечные
шестерни остановлены. При
повороте солнечная
шестерня забегающего
борта вращается в ту же
сторону, что и
эпициклическая, на водиле
их движения складываются -
водило забегающего борта
вращается быстрее.
Солнечная шестерня
отстающего борта
вращается в сторону,
обратную эпициклической,
на водиле их движения
вычитаются - водило
отстающего борта
вращается медленнее.
Скорость трактора на
повороте не изменяется.
При выключенной КПП одна
гусеница движется вперед,
другая - назад, обеспечивая
поворот на месте. Таким
образом, на повороте не
отключается гусеница
отстающего борта и,
следовательно, не
уменьшается сила тяги (не
"пропадает" половина
сцепного веса).
В БМП нет фрикционных
элементов (муфт и тормозов)
как в традиционных
механизмах поворота (ТМП),
где кинетическая энергия
трактора рассеивается в
тепло. Кинетическая
энергия отстающего борта
"перебегает" на
забегающий (явление
рекуперации мощности).
Рассмотрим, как БМП
реализует преимущества
гусеничного трактора:
1. Поскольку при подвороте
трактора отключается
отстающий борт (при пахоте
это происходит 15-20 раз в
минуту, то есть каждые 3-4
сек.), то используется
активный вес только одного
борта, т.е. максимальный
коэффициент сцепления 1,1 /2
= 0,55, даже, меньший, чем у
колесного трактора
(кстати, ГОСТ определяет
тяговый класс гусеничного
трактора именно так: 0,50 от
веса).
2. При полной тяге передние
катки "отрываются" от
грунта. Трактор движется
на задних катках
("садится на
звездочку") . При этом
удельное давление
сравнимо, а иногда и
превосходит, удельное
давление колесного
трактора.
3. При поворотах забегающая
гусеница начинает
усиленно пробуксовывать
(наблюдается явление
"самозакапывания" .
Если добавить, что
надежность и
долговечность двигателя,
трансмиссии и ходовой
системы гусеничного
трактора существенно ниже,
чем у колесного (иначе и не
может быть, ведь при
подвороте гидроподжимные
муфты отстающего борта
буксуют, а вся мощность
передается через
забегающий борт, и так
каждые 3-4 сек. - режим самых
жестких ускоренных
стендовых испытаний), то
следует сделать печальный
вывод - преимущества
гусеничного трактора по
сравнению с колесным
сильно преувеличены и, в
большинстве случаев, не
компенсируют отмеченных
выше недостатков.
БМП
позволяет не отключать
отстающий борт на повороте
и производить его
значительно более точно и
плавно. Количество
управляющих воздействий
на руль уменьшается в
десятки раз. При
испытаниях гусеничного
трактора Т-150, оснащенного
одновременно двумя
механизмами поворота:
традиционным - фрикционным
и БМП (идеальная база для
сравнения), были выявлены
следующие преимущества:
1. Значительное увеличение
тяги. Трактор Т-150 с БМП
стабильно развивал тягу 6 т
при агрегатировании с
двумя прицепными
4-корпусными плугами
"Труженик",
соединенными сварной
рамой. Тот же трактор Т-150 с
фрикционным механизмом
поворота развивал тягу не
более 4,5 т. Трактор
агрегатировался с
7-8-корпусными плугами
шириной захвата 3 м
(серийный плуг ПЛН-5-35 имеет
ширину захвата 1,75 м).
Причем тяги хватало даже
при пахоте по многолетней
траве, на глубину 28-30 см,
где трактор Т-150 может
работать только с
4-корпусным плугом на
глубину лишь 20 см. При
повороте трактора Т-150 не
только падает средняя
скорость, вдоль борозды
трактор движется
"зигзагами" при
качественной пахоте (без
"огрехов" как минимум
1/2 лемеха "висит" над
бороздой. Все эти
недостатки отсутствуют на
тракторе, оснащенном БМП.
При пахоте на скоростях
более 6 км/ч возникают
скоростные потери (5-10% на 1
км/ч). Снижение скорости с
10,1 км/ч до 7,4 км/ч позволило
уменьшить погектарный
расход топлива на 17,7%.
Уменьшение
производительности за
счет снижения скорости в
1,35 раза было перекрыто
увеличением ширины
захвата (тяги) в 1,7 раза.
2. Трактор ХТЗ-200 1 с БМП на
пахоте показал по
сравнению с Т-150 повышение
производительности на 50%,
снижение расхода топлива
на 17%.
3. Несмотря на значительное
повышение тяги и мощности,
силы и крутящие моменты,
нагружающие каждый борт,
оказались меньшими, чем у
ХТЗ-181 (с фрикционным
механизмом поворота), что
привело к увеличению
долговечности. Так, в КСП
"Дружба" Изюмского
района Харьковской
области одновременно
эксплуатируются тракторы
ХТЗ-181 и ХТЗ-200 (с
двигателями ЯМЗ-238).
Наработка тракторов более
10000 моточасов. За это время
были зафиксированы отказы
(замены) соответственно по
трактору ХТЗ-181 и ХТЗ-200:
торсионы, шт.: 21 и 0;
гусеницы, комплект: 7 и 3;
звездочки, шт.: 6 и 2;
конечные передачи, шт.: 15 и
2; главные передачи, шт.: 6 и
0; коробка передач, шт.: 5 и 1.
Однако, следует отметить,
что максимальная скорость
ХТЗ-200 на 35% меньше.
4. Условия труда
тракториста на тракторе с
БМП нормальные, на
тракторе Т-150 - напряженные
и очень напряженные.
Количество молочной
кислоты ("вещество
усталости" в крови
тракториста оказалось на
два порядка (в 100 раз)
меньше при работе на
тракторе с БМП. Только за
счет улучшения условий
труда сменная
производительность
повысилась на 13%.
5. Повысилась безопасность
труда. Подсоединение
сельхозмашины к трактору
происходит путем поворота
трактора на месте (без
включения передачи). При
необходимости экстренного
маневрирования трактор
ХТЗ-200 может одновременно
тормозить и поворачивать
(трактор ХТЗ-181 способен
или тормозить или
поворачивать).
6. Из-за повышения
тягово-сцепных свойств
трактор может выйти весною
в поле на 2 - 3 дня раньше
других, а осенью -
соответственно уйти позже,
что позволяет проводить
работы в оптимальные
сроки.
7. Минимальный радиус
поворота уменьшается
почти в 2 раза, что
позволяет сократить
разворотные полосы и
увеличить урожайность.
Применение гусеничного
трактора с БМП существенно
уменьшают вредные
воздействия на почву
(снижены буксование и
удельное давление) , что
особенно важно в условиях
чернозёмной зоны России и
в Украине, главное
национальное богатство
которой - уникальные
черноземные почвы -
активно уничтожаются
тяжелыми колесными
тракторами.
Впервые в СНГ
бесступенчатый механизм
поворота применен на
тракторе ХТЗ-200, малой
серией выпущеных в 1995 году
(23 ед.) Харьковским
тракторным заводом.
|
