CC BY
70
Вестник ЬГСХА № 1 (2012)
Инженерно-технологическое обеспечение АПК
УДК 631.3
А.В. ДЬЯЧЕНКО, кандидат технических наук, доцент ФГБОУ ВПО «Брянская государственная сельскохозяйственная академия»
СОВРЕМЕННЫЕ ТЕНДЕНЦИИ В КОНСТРУКЦИИ ТРАКТОРА
Технический уровень тракторов можно охарактеризовать отдельно по его основным составным частям.
Двигатель
На современных тракторах применяются дизели с регулируемым турбонадувом и промежуточным охлаждением воздуха (intercooler). Получает распространение много клапанное газораспределение. По три клапана на цилиндр имеют двигатели тракторов фирм Lamborghini и Same, по четыре - энергонасыщенные тракторы MX 240 и MX 270 фирмы Case IH, три трактора серии Farmer 400 Vario и четыре - серии Favorit 700 Vario фирмы Fendt, а также тракторы John Deere серий 9300 и 9400.
Наибольшее распространение получила аккумуляторная система питания типа Common Rail с впрыском высокого давления (1300 ... 1800 бар). Электронное управление и форсунки с пьезоэлектрическим механизмом отпирания дают возможность точного дозирования и многоступенчатого впрыска (от 2 до 6 впрыскиваний за цикл). Первая -«запальная» доза (около 5%) поступает в цилиндры чуть раньше основной дозы топлива (гак называемый «пилотный» впрыск). Таким образом, жестко объемно самовоспламеняется только первая малая доза, основная часть топлива впрыскивается в уже горящую топливовоздушную смесь и сгорает мягко диффузионно. Это существенно снижает жесткость и шумность работы дизеля.
На очереди - системы с двукратным повышением давления впрыска. Сначала насос нагнетает топливо в аккумулирующий резервуар до 1350 бар. Затем давление поднимают до 2200 бар, под которыми оно и поступает в форсунки. Под таким давлением топливо впрыскивают через отверстия меньшего диаметра. Это улучшает качество распыла, повышает точность дозировки и, соответственно, экономичность и экологичность.
Для лучшего охлаждения моторного масла масляные радиаторы выполняют в виде теплообменника, встроенного в рубашку охлаждения двигателя (омывается охлаждающей жидкостью). Для более точного регулирования теплового режима двигателя вентилятор имеет регулируемый привод через вискомуфту, а иногда бесступенчатую передачу с автоматическим управлением (John Deere).
In article the review of the most widespread constructive decisions in modern tractorsbuilding is resulted.
Для снижения выбросов NOx применяют систему рециркуляции отработавших газов (EGR - Exhaust Gases Recirculation). С целью повышения экономичности двигателя наметилась тенденция к снижению оборотов коленчатого вала (с 1900 ... 2200 до 1700 ... 1900 об/мин). На тракторах тягового класса от 2 т наибольшее распространение получили рядные 6-тицилиндровые двигатели (V-образные применяются редко).
Трансмиссия
Для трансмиссий современных тракторов характерно большое число передач, часто с полным реверсом. Общее число передач 8...36 обеспечивает диапазон скорости движения от 0,25 до 30...40 км/ч, а на некоторых последних моделях
- до 60 км/ч. При дооборудовании КП ходо-уменыпителями (по заказу) тракторы могут выполнять специальные работы на замедленных скоростях - до 95 м/ч.
Набольшее распространение получили ступенчатые КПП с переключением передач под нагрузкой с помощью гидроподжимных муфт. Все чаще применяются бесступенчатые трансмиссии (Fendt, John Deere и Steur). Управление современными трансмиссиями роботизированное с помощью кнопок или джойстика, а иногда и программируемое. Заранее программируется включение или выключение той или иной передачи, переднего моста, блокировки дифференциалов, подъем или опускание орудия в зависимости от режима движения - транспортный, полевой или разворотная полоса. Тракторист при этом только переключает номера заранее настроенных режимов (Same, John Deere).
КПП с ручным переключением передач синхронизированы, т.е. с возможностью переключения без остановки трактора (МТЗ 900-ой серии).
Ходовая часть
На современных факторах все чаще применяются гидрообъемное рулевое управление и многодисковые тормоза. Рулевой механизм может иметь два разных передаточных отношения
- для полевого режима и разворотной полосы. Некоторые тракторы имеют рулевой привод
UCüthhk Ы LXA № I ДО 12)
Инжеиерио-технологнческое обеспечение АПК
повышенной маневренности Supper Steer (New Holland), у которого поворачиваются не только колеса, но и балка переднего моста. Суммарный угол достигает 65°.
Передние колеса современных тракторов классической компоновки ведущие, по размерам и, соответственно, приходящемуся на них весу приближаются к задним (|ак называемая улучшенная классическая компоновка). Многие производители выпускают универсальные энергетические средства интегральной компоновки: кабина расположена посередине, впереди и позади кабины устанавливаются передние и задние навесные устройства, могут устанавливаться технологические емкости или другое оборудование (Claas, Fendt).
Для реализации большого тягового усилия у колесных тракторов часто применяют сдваивание колес. У гусеничных тракторов наметилась тенденция перехода от металлической траковой цени к резиноармированным гусеницам, обеспечивающим движение на повышенных скоростях по дорогам с асфальтированным покрытием без их поореждения.
Увеличение транспортных скоростей до 40, 50 и 60 км/ч, а также рабочих скоростей привело к появлению и более широкому использованию на тракторах независимой подвески передних ведущих мостов. 'Это смягчает толчки и удары во время движения трактора, улучшает его тягово-сцепнме свойства за счет постоянного контакта колес с почвой, уменьшает шум и вибрации на рабочем месте тракториста. Гидропненматиче ский подвеской различной конструкции и управляемой электроникой оборудуют свою продукцию Case III, Deutz-Fahr, Fendt и John Deere. Впервые применила пневмажческую подвеску Valtra (Valmet), a JCB на модели Fastrac подрессорила оба моста.
Рабочее оборудование и кабина
На современных тракторах наибольшее распространение получил 3-хточечный механизм навески. Для составления высокопроизводительных комбинированных агрегатов все чаще применяют передние навеску и ВОМ. Гидросистема имеет повышенную производительность для обеспечения большого количества выносных гидроцилиндров и гидроприводов. Многие тракторы имеют внешние (установленные на заднем крыле) управление навеской и ВОМ. для того чтобы тракторист мог навешивать и включать орудия, не поднимаясь в кабину.
Кабины современных тракторов имеют высокую степень пыле- и шумоизоляции (New Holland Т 7000 - 69,6 дБ), встроенный каркас безопасности. оснащены кондиционером, аудиосис-
темой и др. комфортным оборудованием.
Более комфортные условия для работы механизаторов созданы на тракторах Fendt и Deutz-Fahr, где наряду с подвеской переднего моста используется гидравлическая (Fendt) и пневматическая (Deutz-Fahr) амортизация кабины. Фирма John Deere на тракторах серии 8020 (модели 8120, 8220 и др.), имеющих независимую подвеску всех колес, установила сиденье с активным демпфированием колебаний. Под сиденьем находится датчик, измеряющий ускорение. Эта информация используется электронной системой управления для гашения колебаний с помощью гидроцилиндра, встроенного в сиденье. Фирма Same оборудует тракторы серии Rubin кабиной с системой автоматического выравнивания ее положения на склонах до 25 %. При движении поперек склона компенсируется до 500 мм высоты наклона, вдоль склона - до 700 мм.
Управление современным трактором максимально автоматизировано и компьютеризировано. Распространение получают системы точного земледелия (контроль параллельного вождения с помощью спутниковой навигации).
Современные тракторы имеют повышенную энергонасыщенность. Это позволяет им иметь высокие рабочие и транспортные скорости. С другой стороны это дает возможность при необходимости развивать повышенное тяговое усилие за счет сдваивания колес или балластировки. С этой целью конструкция современных тракторов имеет широкие возможности для навешивания балласта.
Транспортная скорость до 60 км/ч делает тракторы конкурентоспособными с автомобилями на транспортных работах в масштабах хозяйства.
Литература. 1. «Трактор. Новое в конструкции тракторов» http://www.most-technics. ru/sht_tractor.
2. Рекламные проспекты фирм John Deere, Case IH, New Holland, Challenger, Fendt, Valtra, Bunler Versatile, Deuiz-Fanr, Same, Ciaas, Lamborghini, MT3.
