Тракторы с шарнирно-сочлененной рамой для села

В последние годы отмечен повышенный интерес производителей и покупателей тракторной техники к мощным машинам нетрадиционной компоновки с передними и задними одинаковыми ведущими колесами, особенно эффективным при выполнении работ общего назначения с большими тяговыми усилиями.

Опыт многолетнего их использования показывает, что при повышенных значениях мощности двигателя и больших габаритных размерах, свойственных таким тяжелым тракторам эксплуатационной массой свыше 11 500 кг, поворот этих тракторов наиболее целесообразен не за счет управления передними колесами, а путем излома рамы вокруг вертикального шарнира (схема 4К4б'). Именно такая компоновка обеспечивает передачу ведущими колесами больших мощностей на поверхность почвы при оптимальном распределении на них массы трактора для максимального увеличения тягового усилия и высокой маневренности на повышенных скоростях.

Анализ динамики продаж тракторов компоновочной схемы 4К4б' за последние 10 лет свидетельствует о росте розничных их продаж в США и Канаде, основных потребителях такой техники в мире, где этот показатель в 2008 г. доведен до 5,5 тыс. ед.

По сравнению с колесными полноприводными тракторами других известных компоновочных схем: более универсальной, а поэтому наиболее востребованной классической 4К4а, а также интегральной 4К4б – колесные тракторы с шарнирно-сочлененной рамой являются менее универсальными. Их используют преимущественно в крупных специализированных высокорентабельных аграрных предприятиях на энергоемких работах по сплошной обработке почвы – пахоте многокорпусными плугами, безотвальной обработке, глубоком рыхлении, дисковании, лущении стерни, бороновании, а также для посева, транспортировки различных грузов и т. п., причем наиболее эффективно и целесообразно применение тракторов высоких тяговых классов (5 и более).

Учитывая невысокую загрузку тракторов этого типа в хозяйствах в течение года, потребность в них сельских товаропроизводителей ограниченная и составляет, например, для рынка России всего около 2% в общем объеме продаж.

Главной особенностью колесных тракторов схемы 4К4б' является повышенная материалоемкость (эксплуатационная масса), прежде всего из-за наличия двух шарниров – вертикального, обеспечивающего поворот, и горизонтального для приспособления колес к рельефу почвы на пересеченной местности.

Другая особенность этих мощных колесных тракторов – применение в их трансмиссиях коробок передач с переключением под нагрузкой, работающих без разрыва потока мощности и, как правило, без выключения сцепления. Это позволяет исключить остановки или существенное замедление трактора при переходе с одной передачи на другую и его перегрузки и рывки с увеличением динамических нагрузок, а значит, не прерывается тяга, передаваемая энергоемким машинам-орудиям. Кроме того, они в отличие от колесных тракторов классической компоновки не обеспечивают качественной пахоты оборотным плугом.

Наиболее крупное производство мощных тракторов схемы 4К4б' в мире для рынков Северной Америки и Евросоюза сосредоточено на заводах трех корпораций – AGCO (на ее фирме Challenger), CNH (на фирмах Case IH и New Holland), John Deere (США), на канадской фирме Buhler Versatile, а также в России на Петербургском тракторном заводе, выпускающем тракторы марки «Кировец». Сейчас на зарубежных рынках представлены колесные тракторы 4К4б' шести изготовителей в количестве 27 моделей, причем преимущественно высокой мощности – от 250 до 570 л.с.

При сопоставлении диапазонов мощностей, охватываемых тракторами ведущих зарубежных фирм и ПетТЗ, видно, что по верхней границе диапазона мощностей отечественные тракторы схемы 4К4б' пока уступают аналогичным тракторам ведущих зарубежных фирм (428 против 517…570 л.с.), минимум и максимум мощности которых находятся на уровне соответственно 325…430 и 517…570 л.с., в отличие от диапазона 250…428 л.с. у тракторов «Кировец».

Все тракторы зарубежных фирм компоновочной схемы 4К4б' по техническому уровню узлов, агрегатов и систем в целом являются примерно одинаковыми и оснащены в том числе:
• экономичными двигателями с турбонаддувом и промежуточным охлаждением наддувочного воздуха, электронным впрыском топлива, обладающими большим запасом крутящего момента, что позволяет преодолевать перегрузки без понижения передач, соответствующими современным нормам Tier 3 по уровню выбросов вредных веществ, имеющими возможность работы на биодизельном топливе, обеспечивающими интервалы замены масла до 500 моточасов;
• трансмиссией с прогрессивным автоматическим электронным переключением передач под нагрузкой, оптимально сочетающейся по внешним нагрузкам с крутящим моментом и частотой вращения двигателей, максимальная транспортная скорость которых увеличена до 40 км/ч;
• износостойкими дисковыми тормозами в масляной ванне с гидроуправлением как на задних колесах, так и передних;
• высокопроизводительной задней гидронавесной системой, которая при максимальном давлении в гидросистеме 20 МПа выполнена (по заказу) грузоподъемностью в основном до 10 000 кг;
• шарнирными соединениями с углом поворота вправо-влево 42°, обеспечивая радиус поворота 5,0…5,1 м;
• виброизолированной комфортной, с круговым обзором кабиной с эргономично расположенными органами управления, уровень шума в которой не превышает 72…75 дБ (А), которую можно оборудовать кондиционером и сиденьем на пневмоподвеске;
• средствами автоматизации в большом выборе, в том числе современными электронными системами управления (автоматика разворотной полосы, запоминающая рутинный набор действий, до 30, выполняемых водителем в ходе очередного разворота; электрогидравлического регулирования задних навесных систем; высокоточного автоматического вождения с использованием систем навигации (по заказу); диагностики работы основных узлов – двигателя, трансмисии и др.; круиз-контроль).

Выпускаемые ПетТЗ отечественные тракторы «Кировец» не уступают аналогичным тракторам из стран дальнего зарубежья по ряду технических параметров, в том числе по универсальности, типу трансмиссии, числу передач, наличию пневмопривода тормозов прицепа и др., а по технологичности и адаптации к эксплуатации в условиях России (почвенно-климатические условия, агротехнологии, расходные материалы, запчасти, ремонтная база) их превосходят. Вместе с тем по некоторым техническим, эргономическим показателям и экологическим требованиям, а также применению средств автоматизации тракторы «Кировец» не соответствуют уровню зарубежных аналогов, в связи с чем завод ведет разработки новых, более совершенных моделей. Так, в новой серии К-9000 предусматривается устранить многие недоработки: увеличить мощностной диапазон до 354…516 л.с. и запас крутящего момента двигателей до 35…41%, перейти на электронный впрыск топлива, оборудовать коробкой передач без сцепления с электрогидравлическим управлением, внедрить отключаемый задний мост, шины повышенной ходимости, электрогидравлический регулятор навесной системы с функцией запоминания режимов, системы автоматического вождения, видеообзора орудий и др.

В структуре продаж тракторов в России в сегменте высоких мощностей (свыше 400 л.с.) при сравнительно небольшом проценте более дешевых тракторов «Кировец» пока преобладают дорогие, с высоким техническим уровнем колесные с.-х. тракторы схемы 4К4б' из дальнего зарубежья указанных производителей, которые тоже с недавнего времени стали закупать и у нас. Учитывая ситуацию на рынке и в целях большей заинтересованности российских потребителей в приобретении отечественных тракторов типа «Кировец» целесообразно ускорить работы по их дальнейшей модернизации, в том числе с повышением уровня автоматизации.

Помимо колесных тракторов схемы 4К4б' фирмой Case IH освоено производство также четырех моделей гусеничных тракторов с шарнирно-сочлененной рамой серии Quadtrac в диапазоне мощности от 390 до 543 л.с., которые выполнены аналогично колесным тракторам с шарнирно-сочлененной рамой этой фирмы. Эти модели оснащены:
• двигателями жидкостного охлаждения с четырехклапанной системой газораспределения, электронным впрыском топлива, турбонаддувом и промежуточным охлаждением наддувочного воздуха, широким диапазоном постоянной мощности;
• коробкой 16/2 с переключением всех передач под нагрузкой и максимальной скоростью 35 км/ч;
• четырьмя независимыми гусеничными тележками с самоочищающимися резиноармированными гусеничными лентами по 2 спереди и сзади шириной 762 мм.

Тракторы серии Quadtrac отличаются от колесных схемы 4К4б' и традиционных гусеничных тракторов большой опорной поверхностью при меньшем давлении на грунт и лучшем сцеплении с почвой, что позволяет раньше начинать весенние работы в поле. При этом их поворот осуществляется без подтормаживания одной из гусениц, свойственного традиционным гусеничным тракторам, и потери тягового усилия, что способствует сохранению поверхностного слоя почвы.