книги из ГПНТБ / Поляк, А. Я. Трактор будущего

скорость, соответственно увеличить и мощность двига­ теля, но не менять вес трактора? Оказывается, в этом случае вершина «холма», характеризующего тяговый к.п.д. трактора, переместится к большим скоростям. Де­ ло в том, что нам теперь есть, где взять мощность, и для того, чтобы быстрее катить трактор, и для выполнения полезной работы. Ведь сохранив вес трактора и увели­ чив мощность, мы в каждую тонну его веса «запрягли» больше лошадиных сил, как говорят инженеры, повыси­ ли энергонасыщенность трактора.

Ну а как Обстоит теперь дело с тягой? Тяговые воз­ можности трактора определяются его весом, а вес мы не меняли. Значит, и ширина захвата орудий останется прежней.

Исследования показали, что увеличение мощности двигателя при сохранении веса трактора, то есть увели­ чение его энергонасыщенности, позволяет повысить ра­ бочую скорость тракторного агрегата при той же ширине

захвата, иначе говоря, поднять производительность.

Вес трактора определяет его тяговые возможности, а величина энергонасыщенности— рабочие скорости дви­ жения.

Забегая немного вперед, скажем, что для трактора класса 3 тонны (вес около 6000 килограммов) мощ­ ность 54 лошадиных силы (трактор ДТ-54) соответству­ ет энергонасыщенности 10 лошадиных сил на тонну веса и позволяет работать со скоростью 3,6—7 кило­ метров в час. Увеличив мощность двигателя до 75 ло­ шадиных сил, мы довели энергонасыщенность трактора (Т-74) -до 12,5 лошадиной силы на тонну и повысили его, скорость. до 5—9 километров в час. Трактор мощ­ ностью 150 лошадиных сил будет иметь энергошк ыщенность 24 лошадиных силы на тонну и развивать ско­ рость 9—15 километров в час.

70

их вершины соответствовали или желаемой тяге, или желаемой скорости. Принципиально можно создать

при том же весе, нужно усовершенствовать его конст­ рукцию, применить новые, более легкие и прочные ма­ териалы, улучшить технологию изготовления тракторов на заводах. Развитие техники в тридцатые годы еще не позволяло решить эту задачу. Только через двадцать с лишним лет, в 1957—1960 годах, в результате об­ ширных комплексных исследований были впервые соз­ даны тракторы повышенной энергонасыщенности, спо­ собные работать на скоростях 5—9 километров в час. Вскоре началось массовое производство этих машин

(Т-75, Т-74, ДТ-75, МТЗ-50, Т-40, Т-4, К-700 и др.). При правильной организации использования техники, раци­ ональном агрегатировании, механизации вспомогатель­ ных работ (заправка тракторов топливом, засыпка се­ мян в ящики сеялок и т. д.) новые тракторы могут ра­ ботать на 20—30% производительнее тракторов тех же классов, но старых марок.

Так был сделан первый шаг на пути повышения рабо­ чих скоростей машинно-тракторных агрегатов. Он об­ легчался тем, что на скоростях 5—9 километров в час могут успешно работать обычные сельскохозяйственные машины и орудия, обеспечивая соблюдение всех тре­ бований агротехники.

Сделать следующий шаг — повышение скорости до 9—15 километров — значительно труднее. Дело не толь­ ко в усложнении конструкции самого трактора. Как по­ казали опыты, с увеличением скорости более 7,5—8 ки­

71

лометров в час качество пахоты обычными плугами ухудшается, резко растет тяговое сопротивление, уве­ личивается распыление почвы, а при скорости более 10 километров в час почва начинает фонтаном отбра­ сываться в сторону. На высоких скоростях ухудшается качество работы стандартных лап культиваторов, выглубляются сошники сеялок.

Казалось, дальше повышать скорости нельзя. Одна­ ко выход был найден. Подобно тому, как изменялась форма самолета по мере увеличения его скорости, ста­ ли изменять и форму рабочих органов сельскохозяй­ ственных машин. Уменьшили угол наклона корпуса плуга к борозде и сделали более пологой поверхность отвала. Это позволило снизить тяговое сопротивление и получить хорошее качество пахоты при скоростях 9—13 километров в час. Аналогичные изменения были внесе­ ны и в конструкции рабочих органов других машин и орудий.

С повышением скорости возросли требования к на­ дежности и прочности машин. Изучение напряжений в деталях, причин их износов и поломок при работе на повышенных скоростях помогло правильно решить и эту проблему— увеличить надежность машин, не уве­ личивая их веса.

С переходом на повышенные скорости остро встал вопрос об условиях труда механизаторов: ведь с уве­ личением скорости растет тряска, вибрация, запылен­ ность воздуха. Чем выше скорость, тем большее внима­ ние требуется от тракториста, тем быстрее должен он манипулировать рычагами управления. Как обеспечить трактористу необходимый комфорт на его рабочем ме­ сте, как защитить его от повышенной утомляемости и профессиональных заболеваний? Конструкторы поза­ ботились и об этом. Созданы специальные подрессорен­

72

ные сиденья, удобные кабины, удалось облегчить и упростить управление трактором.

В экспериментальных цехах Минского и Волгоград­ ского тракторных заводов были изготовлены тракторымакеты класса 1,4 тонны (колесный) и 3 тонны (гусе­ ничный). Это позволило проверить расчеты практикой, посмотреть, на что способны скоростные тракторы.

В колхозе им. В. И. Ленина Новокубанского района Краснодарского края был поставлен интересный опыт. В одном из отделений все полевые работы выполнялись тракторами-макетами, которые работали со скоростными орудиями и машинами. Замена обычной техники пер­ спективной скоростной позволила уменьшить количест­

Соответственно уменьшилось число механизаторов и обслуживающего персонала. Машинный парк отделе­ ния, весивший раньше 188 тысяч килограммов, «поху­ дел» на 50 тонн. Вот какую экономию дало применение скоростных машин только в одном отделении колхоза! Производительность машинно-тракторных агрегатов на основных работах повысилась на 72—98%. Затраты труда на возделывании пшеницы снизились на 23%, ку­ курузы— на 33%- Прямые издержки на производство одного центнера пшеницы снизились на 17%, а кукуру­ зы — на 49%.

Всесторонняя проверка скоростных агрегатов на па­ хоте, посеве, культивации, бороновании, междурядной обработке, уборке кукурузы и сахарной свеклы и дру­ гих работах проводилась во многих хозяйствах. Произ­ водительность труда на основных работах возросла в 1,5—2 раза и примерно в 1,5 раза по всему комплексу работ в среднем, значительно снизились затраты на про­ изводство продукции.

73

Состоявшийся в октябре 1968 года Пленум ЦК КПСС поставил задачу ускорить внедрение энергонасыщен­ ных скоростных тракторов в сельское хозяйство. Уже проходят государственные испытания 150-сильные гу­ сеничные машины класса 3 тонны Харьковского трак­ торного завода. Испытываются и созданные конструк­ торским бюро Минского завода скоростные тракторы класса 1,4 тонны МТЗ-80 (мощность 80 лошадиных сил). Заводами им. Октябрьской революции и «Красная звезда» созданы скоростные плуги и сеялки; конструк­ торское бюро по сельскохозяйственным и виноградниковым машинам заканчивает работы по созданию ско­ ростных культиваторов, специальных сцепок и мар­ керов.

Пройдет год-два, и на полях колхозов и совхозов появится новая высокопроизводительная скоростная техника. Естественно, возникает вопрос: что же будет дальше, исчерпываются ли этим возможности повыше­ ния скоростей и не пойдет ли развитие сельскохозяйст­ венной техники другим путем? Попробуем разобраться в этом вопросе. Посмотрим, есть ли другой путь уве­ личения производительности тракторов.

Производительность — площадь, обрабатываемая за единицу времени, — определяется не только скоростью движения агрегата, но и шириной его захвата. Действи­ тельно, чем больше ширина захвата, тем больший уча­ сток поля за один проход обрабатывает агрегат. Зна­ чит, не увеличивая скорость, а лишь увеличив шири­ ну захвата, можно повысить производительность агре­ гата.

Но не будем торопиться с выводами. Вспомним, что тракторы делятся на классы по силе тяги. Чем выше класс трактора, тем большее тяговое усилие он разви­ вает и, следовательно, может . работать с орудиями

74

большей ширины захвата. Получается, что выгоднее всего применять тракторы наибольшего класса по тяге. Однако это далеко не так. Если не отрываться от зем­ ли, то легко заметить, что размеры агрегата ограничи­ ваются конфигурацией и размерами полей, агротехни­ кой и технологией возделывания тех или иных культур. В самом деле, трудно представить себе агрегат из 4—5 сеялок на небольших подмосковных полях, в то время^ как на просторах Казахстана такие агрегаты успешно применяются. Там, где невозможно увеличить ширину' захвата, нельзя использовать и трактор, рассчитанный' на большую силу тяги.

Приобретая новый трактор, руководители колхоза или совхоза обязательно учитывают, на каких работах его можно применить. Но чем трактор больше;' тем меньше его универсальность (его труднее использовать на легких работах), ниже его годовая выработка, а это может привести к тому, что трактор окажется невыгод­ ным. Наибольшее распространение в нашей стране по­ лучили тракторы классов 1,4 тонны (МТЗ-50) и 3 тон­ ны (ДТ-75, Т-74). Использование тракторов классов выше 6 тонн в сельском хозяйстве вряд ли целесооб­ разно: такие тракторы-громадины будут весить больше 12 тонн, а ширина захвата посевного агрегата превысит 18 метров.

Но, пожалуй, самые серьезные преграды, мешаю­ щие применению тракторов высоких классов тяги, кроются в технологии возделывания сельскохозяйствен­ ных культур. Повышая класс тяги тракторов, мы вы­ нуждены увеличивать его вес, а вместе с ним — ширину колес или гусениц: иначе слишком велико будет их давление на .почву. Но такие движители не «вписы­ ваются». в междурядья пропашных культур. В данном случае размеры междурядий определяют допустимый

75

вес трактора, его тяговые возможности, а значит, и ширину захвата.

Эти примеры показывают, что возможности увеличе­ ния ширины захвата определяются естественными ус­ ловиями и весьма ограниченны. В то же время повы­ шение скорости зависит от уровня развития техники — возможностей насыщения металла энергией — и культу­ ры эксплуатации. Эти показатели динамичны и непре­ рывно улучшаются. Научно-технический прогресс от­ крывает огромные перспективы увеличения скоростей при выполнении полевых сельскохозяйственных работ

высоким скоростям, которые должны вплотную приб­ лизить наше сельское хозяйство по уровню произво­ дительности труда к передовым отраслям промышлен­ ности.

Нам сегодня нелегко представить себе трактор с сель­ скохозяйственными машинами, движущимися по полю со скоростью, скажем, 30 километров в час. Мешают привычные, годами укоренившиеся, понятия и сужде­ ния. Но развитие техники уже не раз ставило в смеш­ ное положение тех, кто не находил в себе силы ото­ рваться от, казалось бы, незыблемых традиций и смело посмотреть в будущее. Жертвой подобного рода тех­ нического консерватизма стал, например, видный анг­ лийский астроном Уильям Пикеринг. «В народе бытует

океаном и перевозить большое количество пассажиров подобно нашим современным пароходам. На мой взгляд, не подлежит сомнению, что такого рода идеи абсолют­ но нереальны». Видимо, Пикеринг был настолько уве­ рен в своей правоте, что посчитал полезным преподать

70

«наивным» фантастам еше один урок: «Необходимо рас­ сеять распространенное заблуждение, а именно, что при этом можно будет достигнуть огромных скоростей. Разумеется, мы не можем надеяться, что имеющиеся в нашем распоряжении летательные аппараты когда-ли­ бо смогут конкурировать со стремительностью наших локомотивов и автомобилей». А ведь это было сказа­ но в 1910 году, когда Луи Блерио уже совершил пере­ лет через Ла-Манш. Действительно, как известно, очень скоро опровергла прогнозы и предостережения Пике­ ринга. Такая же участь ждет и скептиков, которые се­ годня сомневаются в возможностях дальнейшего уве­ личения скоростей машинно-тракторных агрегатов.

Конечно, для этого потребуется решить еще немало сложных проблем: повысить надежность и прочность тракторов, механизировать вспомогательные операции, упростить техническое обслуживание, улучшить ма­ невренность агрегатов и т. д. Особенно трудная зада­ ча— обеспечить хорошие условия труда механизаторов. Мы уже говорили о том, что с повышением скорости увеличиваются напряженность работы тракториста, его утомляемость, вредное влияние шума, тряски, запылен­ ности воздуха. Чтобы уменьшить воздействие этих факторов на организм человека, приходится создавать специальное оборудование, строить дорогие кабины, ус­ ложнять конструкцию трактора.

Но и этого оказывается недостаточно. Увеличению скоростей выше определенного предела мешает биоло­ гический барьер. Ведь время реакции человека обуслов­ лено его физиологическими особенностями, а при боль­ ших скоростях тракторист просто не успеет управлять трактором. Как же быть?

Ответ напрашивается сам собой. Если человек не может работать на тракторе, значит, его надо удалить

77

ТРАКТОР-АВТОМАТ

Трактор-автомат? Возможно ли это? Раздумывая о будущем автоматизации, мы обычно представляем себе этакую бодрую фигурку, облаченную в нечто по­ добное рыцарским доспехам и обязательно с рожками антенн на голове. Фигурка эта — совсем как человек, разве что не ест, не курит и не ходит в кино. Вполне вероятно, что такой робот, заменив человека, сможет сесть за рычаги трактора и повести его по полям. Од­ нако нужно ли это, следует ли заменять человека по­ добным ему автоматом? Чтобы ответить на эти вопро­ сы, попробуем подробнее разобраться в том, что может дать автоматизация и что надо нам автоматизировать при работе трактора.

79