Тема 2. История развития тракторостроения. Основные механизмы и агрегаты трактора.

В России оценило важность тракторов для страны только Советское правительство после 1917 года, выделив деньги на постройку тракторов в трудные для страны годы интервенции. Начиная с 1918 г. по указанию В. И. Ленина осуществляется подготовка производства для выпуска тракторов. В 1919г изобретатель Я. В. Мамин создал трактор «Гном» с нефтяным двигателем мощностью 11,8 кВт. Производство тракторов было настолько важным, что был издан Декрет Совета Народных Комиссаров от 1 апреля 1921 г. о признании сельскохозяйственного машиностроения делом чрезвычайной государственной важности. В 1922г начинают выпускаться тракторы «Коломенец-1» конструкции Е. Д. Львова. В 1922—1923годах создается трактор «Запорожец» под руководством инженера Л. А. Унгера. В 1924 году начал выпускаться трактор «Коммунар» (копия германского трактора Hanomag WD Z 50) на Харьковском паровозостроительном заводе. В 1924г также налаживается производство тракторов «Карлик» конструкции Я. В. Мамина с двигателем мощностью 8,8 кВт (12 л. с), в двух вариантах: трактор «Карлик-1» (трехколесный, с одной передачей вперед, со скоростью движения 3…4 км/ч) и «Карлик-2» (четырехколесный, с одной передачей и реверсом). С 1924 по 1932 г. Ленинградский завод «Красный путиловец» освоил и выпустил около 50 тыс. тракторов «Фордзон-Путиловец», а затем с 1934 г. на этом заводе стал выпускаться трактор «Универсал» (копия трактора Farmall F-20 американской фирмы International Harvester) с керосиновым двигателем и металлическими колесами. «Универсал» был первым отечественным трактором, экспортируемым за границу.

«Гном», «Коломенец-1», «Карлик», «Запорожец», «Коммунар» — первые советские трактора. Первые трактора выпускались относительно небольшими партиями, но благодаря им они многому научили, воспитали первые кадры тракторостроителей и по праву вошли в историю отечественного тракторостроения. Дальнейшее развитие страны требовало строительства крупных специализированных тракторных заводов. Используя полученную от продажи зерна валюту, с помощью американских и европейских инженеров и поставок оборудования нескольких сотен иностранных компаний были построены: Сталинградский тракторный завод в 1930г (выпускал тракторы СТЗ-15/30 (McCormick Deering 15-30, фирма International Harvester), Харьковский тракторный завод в 1931г (выпускал тракторы ХТЗ, подобные тракторам СТЗ), Челябинский тракторный завод в 1933г, выпускал гусеничные тракторы С-60 (Caterpillar Sixty). За десять предвоенных лет отечественная промышленность произвела для сельского хозяйства порядка 700 тыс. тракторов. Общий выпуск отечественных тракторов составил 40 % их мирового производства. Благодаря этим успехам планового развития экономики — отсталое, раздробленное сельское хозяйство дореволюционной России превратилось в крупное механизированное.

В годы Великой Отечественной войны построен Алтайский тракторный завод, а в послевоенные годы — заводы в Минске, Владимире, Липецке, Кишинёве, Ташкенте.

Современный трактор представляет собой сложную машину, состоящую из от­дельных систем и механизмов, находящихся в определенном взаимодейст­вии друг с другом. Конструкция и расположение этих механизмов могут быть различными. Основные части трактора - двигатель, трансмиссия, ходовая часть, механизмы управления, рабочее и вспомогательное оборудование.

Двигатель служит силовой установкой, в которой тепловая энергия сгораемого топлива преобразуется в механическую силу. Он создает крутящий момент, передаваемый трансмиссии.

Трансмиссия передает крутящий момент от двигателя к ведущим звездочкам. Она состоит из сцепления, соединительных валов, коробки передач, главной и конечных передач.

Сцепление расположе­но непосредственно за дви­гателем. Оно служит для от­соединения коленчатого ва­ла двигателя от трансмиссии при переключении передач и кратковременных останов­ках, а также для плавного соединения с трансмис­сией при трогании с места.

Коробка передач слу­жит для изменения крутя­щего момента, подводимого к ведущим звездочкам при неизменном крутящем моменте коленчатого вала двигателя, для движения задним ходом и разобщения трансмиссии с работающим двигателем при длительных остановках трактора.

Соединительный вал установлен между сцепле­нием и коробкой передач.

Ходовая часть преобразует вращательное движение ведущих звез­дочек в поступательное движение трактора и передает его массу на опор­ную поверхность.. В нее входят рама , ведущие звездочки передка, передающий крутящий момент, подвески, направляющие колеса и опорные катки. При помо­щи ведущих звездочек и опорных катков трактор перекатывается по гусе­ницам, состоящим из шарнирно соединенных стальных звеньев. Подвеска осуществляет упругую связь между ходовой частью и рамой и уменьшает сотрясения механизмов трактора во время движения.

Механизмы управления служат для изменения направления движения трактора и для его торможения. К ним относятся механизм поворота и тормоза. Привод управления трактором выведен в кабину. Поворот гусеничного трактора осуществляется механизмом поворота, который с помощью тормозов изменяет силу тяги или скорость движения, отключая, а при необходимости затормаживая одну из гусениц.

Рабочее (технологическое) оборудование предназначено для исполь­зования полезной мощности двигателя трактора на лесохозяйственных и лесозаготовительных операциях с использованием различных лесных ору­дий. В его состав входят: передний и задний ВОМ, толкатель, гид­равлические передняя и задняя навески, лебедка, кузов, коник и др.

Вспомогательное оборудование включает кабину, сиденье, приборы освещения и сигнализации, систему отопления и вентиляции кабины и т.д.

Назначение механизмов колесного трактора в основном то же, что и гусеничного.

Расположение основных механизмов и агрегатов колесного лесохозяйствен­ного трактора:

а - разрез, б - вид сверху; 1 - двигатель; 2 - сцепление; 3 - коробка передач; 4 - ру­левое управление; 5 - кабина; 6 - сиденье; 7 - ограждение; 8 - удлинитель кабины; 9 -трелевочная лебедка; 10 - механизм поворота колес; 11 - погрузочный щит; 12 -заднее колесо; 13 -задний ведущий мост; 14 - раздаточная коробка; 15 - межосевой дифференциал; 16 - передние колеса; 17 - передний ведущий мост; 18 - предпуско­вой подогреватель; 19- защита нижней части трактора; 20 - бульдозер; 21, 26 -главные передачи; 24, 25 - карданные передачи

Различаются лишь трансмиссия и хо­довая часть. В трансмиссии имеется дифференциал 22, обеспечивающий разную частоту вращения ведущих колес при поворотах и при движении Функция главной передачи - увеличение передаточного числа транс­миссии и передача крутящего момента к ведущим звездочкам, а конечной, кроме того, - увеличение этого момента. Конечная передача находится за механизмами поворота

Расположение основных механизмов и агрегатов гусеничного трактора:

а - лесохозяйственного ЛХТ-100; б - общего назначения;

1 - передняя навеска; 2 - толка­тель; 3 - передний ВОМ; 4 - кабина: 5 - сиденье; 6 - двигатель; 7 - лебедка; 8 - кузов; 9 -карданный вал привода лебедки; 10 — карданный вал редуктора; 11 - редуктор; 12 — крон­штейн: 13 - карданный вал; 14 - блок заднего моста и ВОМ; 15 - задняя навеска; 16 - ве­дущая звездочка; 17 - опорный каток; 18 - рама; 19 - подвеска: 20 - основной карданный вал; 21 — коробка передач; 22 — гусеница; 23 — направляющее колесо; 24 — привод управ­ления: 25 - сцепление; 26 - соединительный вал; 27 - механизм поворота; 28 - тормоза; 29 — конечная передача; 30 — главная передача.

Наиболее эффективно задача механизации лесокультурных работ может быть решена путем использования лесохозяйственных тракторов в агрегате с лесозаготовительными машинами и трелевочными тракторами. Для этого на Онежском и Алтайском тракторных заводах разработаны универсальные, гидроуправляемые навесные системы СУН-3 и СЛН-4 к тракторам ТЛТ - 100А, ТДТ-100, ТТ-4м, ЛХТ-100А для навешивания на лесохозяйственные машины.

Для создания и выращивания культур хвойных пород до перевода их в лесопромышленную площадь применяются следующие машины:

а) расчистка полос от порубочных остатков, валежника и пней:

- машина МРП-2 в агрегате с трактором ЛХТ-100А;

- корчеватель КМ-1А с трактором ТЛТ - 100А, КРП-2,5А с трактором ЛХТ-100А, МП-2Б с трактором Т-130, БГ-1.

б) минерализация полос:

- культиватор КДС-1,8с с трактором ЛХТ-100А

- машина фрезерная лесная МЛФ-08

в) посадка лесных культур сенцами и саженцами:

- машина МЛУ-1 с трактором ЛХТ-100А

г) агротехнический уход:

- культиватор КД 11,8 или КЛБ-1,7 с трактором ЛХТ-100А или Беларус-82 д.) лесоводственных уход при осветлении и прочистках:

- механический кусторез-осветлитель КОК-2 с трактором ТЛТ-100, КОН-2,3 РКР-1,5 с трактором Беларус-82, а в рядах кусторезом «Север 3».

е) химический уход:

- агрегат лесной, химический АЛХ-2 с трактором Беларус-82.

Большую роль в системе лесохозяйственного производства играют рубки ухода. Научно- технический поиск в направлении механизации рубок ухода составляет 30% и должен включать следующие мероприятия:

- разработку новых технологий рубок ухода, позволяющих использовать серийно-выпускаемые машины;

- совершенствование серийно-выпускаемых машин с целью сохранения покрова почвы и т.п.

- разработку и внедрение специальных машин и оборудования для рубок ухода в различных направлениях в зависимости от их возраста.

- создание лесного колесного трактора, на базе которого должен быть разработан весь комплекс специализированных машин для рубок ухода.

Рубки ухода имею несколько видов: осветление, прочистка, прореживание, проходимые рубки.

Для механизации различных видов рубок ухода применяются следующие механизмы.

При осветлении уход за молодняком, в большинстве случаев, выполняют с помощью моторизованного инструмента («секор 3н», бензопилы), специальных осветлителей и тракторных кусторезов (КОК 2, КОН 2,3).

При прочистках, как правило, используются трелёвочное приспособление ТПР-1 или навесные приспособления ПТН-0,8, ПТБ-4,5, УТГ-4,8 для безчекерной переливки. Прореживание и проходные рубки проводятся идентичной механизированной технологии, направленную валку деревьев проводят тракторным подтрелевщиком ПДТ-0,3 , а также трелевочной лебедкой ЛТ-400.

Трелёвочный трактор предназначен для перевозки стволов деревьев от места рубки до места промежуточного складирования. Трелёвочные тракторы обычно строятся на базе сельскохозяйственных тракторов и отличаются от них компоновкой, позволяющей разместить на задней части рамы платформу с лебёдкой для чёкерной трелевки леса (например ТДТ-55, ТТ-4) или гидравлический захват для бесчёкерной трелевки леса (например ЛТ-187 на шасси ТТ-4М). Отличительной особенностью трелёвочных тракторов является ходовая часть с большой опорной площадью, что снижает эрозионное действие на лесную подстилку.

В России трелёвочные тракторы выпускаются Онежским тракторным заводом (по состоянию на 2009 год — одна модель — ТЛТ-100А), ПКФ «Гранд» производит несколько вариантов трелевочных тракторов: ТСН-4 с одноместной или двухместной кабиной, усиленной ходовой системой, различным дополнительным оборудованием.