Зарубежные колесные тракторы классической компоновки высокой мощности

А. Нефедов
В последние годы за рубежом отмечается повышенное внимание производителей тракторной техники и ее покупателей из России к универсальным колесным полноприводным тракторам высокой мощности классической компоновки 4К4а с передними колесами меньшего размера, чем задние.
 
John Deere 8530
Программное обеспечение системы сбора и документирования данных John Deere
Case IH Magnum 335
Valtra S280
John Deere 8530
Fendt 936 Vario
Case Magnum 310, мощность 309 л.с.
Massey Ferguson 8480
Передняя навесная система трактора New Holland T8040
John Deere 8430, мощность 305 л.с.
 

Развитие этой компоновочной схемы привело к повышению роли переднего ведущего моста за счет увеличения доли массы трактора, приходящейся на него (с 25…35% ранее до 35…40% в настоящее время), применения шин передних колес увеличенного типоразмера для улучшения сцепления с почвой. Тракторы такой компоновочной схемы обеспечивают хорошую маневренность машинно-тракторного агрегата при минимальных угловых и линейных колебаниях остова, имеют достаточный агротехнический и дорожный просвет и защитные зоны, необходимые при обработке пропашных культур. В целом по назначению они являются пахотно-пропашными и могут эффективно агрегатироваться как с орудиями общего назначения (плугами, лущильниками, культиваторами для сплошной обработки почвы и др.), так и с орудиями и машинами для междурядной обработки пропашных культур (культиваторами, прореживателями посевов и др.), работать с сеялками, разбрасывателями удобрений, прицепами, различными комбинированными машинами, в том числе навешиваемыми спереди, и т. д.

По сравнению, например, с колесными полноприводными тракторами нетрадиционной компоновки 4К4б' (с шарнирно-сочлененной рамой) близкой к ним мощности колесные тракторы схемы 4К4а менее материалоемкие, более универсальные и пользуются благодаря этим качествам повышенным спросом, причем их маневренность в среднем мало отличается от маневренности тракторов компоновки 4К4б'.

Удельный вес тракторов схемы 4К4а среди колесных тракторов различных компоновок (классической с задним ведущим мостом 4К2, интегральной с передними и задними одинаковыми ведущими колесами и центрально расположенной между мостами кабиной 4К4б, а также упомянутой 4К4б') составляет в настоящее время более 90%.

Наиболее эффективно применение колесных тракторов схемы 4К4а высокой мощности (свыше 280 л.с.) на работах в агрегате с энергоемкими, полностью загружающими их широкозахватными высокопроизводительными сельхозмашинами-орудиями на больших площадях с тяговыми усилиями на крюке, соответствующими 3-му…4-му тяговым классам.

Предлагаемые на рынках стран ЕС и Северной Америки ведущими производителями Case IH, Fendt, John Deere, Massey Ferguson, New Holland и Valtra десять моделей тракторов компоновки 4К4а высокой мощности в диапазоне 280…335 л.с., сгруппированные по мощности и массе, представлены в табл. 1. Видно, что верхняя граница мощности современных колесных тракторов 4К4а высокой мощности смещена до уровня 335 л.с., причем уже известны образцы тракторов этой схемы (фирм Massey Ferguson и Valtra) с еще более высокой мощностью – до 340…370 и 354…370 л.с. соответственно, подготовленные к серийному производству и демонстрировавшиеся в Москве на международной выставке «Агросалон-2008».

Таблица 1. Основные показатели колесных тракторов компоновки 4К4а высокой мощности
Фирма, модель Страна Эксплуатационная
мощность, л.с.
Снаряженная
масса, кг
Case IH Magnum 310
CША
309
9160
Case IH Magnum 335
CША
335
9160
Fendt 933 Vario
Германия
300
10 260
Fendt 936 Vario
Германия
330
10 360
John Deere 8430
CША
295
10 346
John Deere 8530
CША
321
11 295
Massey Ferguson 8480
США
290
9050
New Holland T8040
США
303
9750
New Holland T8050
США
325
9750
Valtra S280
Финляндия
280
8800

Отмечая в целом высокий уровень технических показателей всех указанных моделей тракторов схемы 4К4а (табл. 2), рассмотрим основные особенности их конструкций.

Двигатели. На тракторах высокой мощности применяют 6-цилиндровые рядные экономичные дизели Case IH, Sisu, John Deere и New Holland жидкостного охлаждения с турбонаддувом и охлаждением наддувочного воздуха, четырьмя клапанами на цилиндр, с измененной топливной аппаратурой с электронным впрыском топлива под высоким давлением. Эти двигатели отличают хорошая приемистость, большой запас крутящего момента (до 43%), гарантирующий высокие тяговые усилия при перегрузке.

С внедрением топливной системы Common Rail появилась возможность снизить выбросы вредных веществ с отработавшими газами до уровня, предусмотренного нормами Tier III (с 2006 г.) для двигателей мощностью свыше 130 кВт (177 л.с.). Кроме того, двигатели John Deere, Massey Ferguson и New Holland могут работать на двух автоматически переключаемых уровнях мощности: пониженном и повышенном (до 25 л.с.) соответственно для тяговых работ или при отборе мощности на ВОМ и транспортном режиме, а двигатели Sisu тракторов Fendt – еще и на альтернативных видах топлива. Одновременно снижен удельный расход топлива на экономичных режимах до 143…158 г/(л.с..ч) и расход масла на угар, улучшены внешние характеристики – протяженность «площадки» постоянного значения момента увеличилась до 600 мин–1.

Трансмиссии. В тракторах Case IH, John Deere, New Holland и Valtra используются «мокрые» многодисковые муфты сцепления с электрогидравлическим управлением повышенной износостойкости.

Особенность мощных тракторов – обязательное применение коробок передач с переключением под нагрузкой без разрыва потока мощности или бесступенчатых, что позволяет исключить остановки или существенное замедление трактора при выполнении работ. Тракторы Сase IH, New Holland и Valtra штатно комплектуют автоматическими КП с переключением под нагрузкой с новым встроенным электронным  оборудованием, а тракторы  John Deere,  Fendt и  Massey Ferguson – бесступенчатыми гидромеханическими КП с электронным управлением двигателем и трансмиссией, причем сцепление на тракторах двух последних фирм вообще отсутствует.

Задние независимые валы отбора мощности (ВОМ) этих тракторов служат для привода активных рабочих органов машин-орудий и штатно выполняются соответственно односкоростными (Case IH, John Deere и Valtra – 1000 мин–1) либо двухскоростными (Fendt, Massey Ferguson и New Holland – 540/ 1000 мин–1), причем на тракторе Fendt частота вращения 540 мин–1 выполняется «экономичной», соответствуя работе двигателя при пониженных оборотах и расходе топлива. Тракторы высокой мощности оснащают и передними ВОМ: New Holland и Valtra – штатно (1000 мин–1); Case IH, Fendt и Massey Ferguson – по заказу (тоже 1000 мин–1), а тракторы Fendt – еще и двухскоростными (540/ 1000 мин–1).

Ходовые системы. На тракторах высокой мощности широко применяются системы автоматического включения привода переднего ведущего моста под нагрузкой и электрогидравлической блокировки дифференциала повышенного трения.

Чтобы обеспечить постоянный контакт передних колес с почвой, снизить нагрузки на остов и галопирование при движении по неровной местности на высокой скорости, тракторы оснащают гидропневматически подрессоренными передними мостами (тракторы Case IH, Massey Ferguson и Valtra) либо независимыми подвесками непосредственно передних колес (тракторы Fendt и John Deere).

Чтобы уменьшить давление на почву и повысить тяговые показатели, задние мосты либо одновременно передние и задние мосты тракторов высокой мощности по заказу оснащают удлиненными осями со сдвоенными колесами. По заказу их могут догружать дополнительным балластом для достижения оптимальной пробуксовки (не более 8…12%).

Тормоза. В связи с ростом транспортных скоростей тракторы оснащают высоконадежными «мокрыми» дисковыми тормозами с гидроуправлением не только задних, но и передних колес, а также штатно или по заказу еще и пневмо- или гидроприводом для тормозной системы прицепов.

Гидронавесные системы. Как правило, все тракторы высокой мощности штатно оснащают электрогидравлическими регуляторами задних навесных систем с автоматическим силовым, позиционным и смешанным регулированием глубины обработки почвы, имеющими двойные гидроцилиндры и гасители колебаний рычагов при транспортных переездах. Такие регуляторы дополнительно усовершенствованы и снабжены функциями для программирования последовательности выполнения многих операций (до 20), в том числе высота/ глубина орудий, поднять-опустить, наибольшая высота подъема навесных систем, тяговые усилия, плавность хода, работа клапанов и антипробуксовочных систем, работу которых рекомендуется увязывать с работой радаров, которыми тракторы, в частности Case IH, Massey Ferguson, могут оснащать по заказу.

Передние навесные системы меньшей грузоподъемности, чем задние, могут входить в список опций. Гидросистемы с аксиально-поршневым гидронасосом обеспечивают достаточно высокое давление (20  МПа). Максимальная  грузоподъемность задних навесных систем сейчас в основном близка к их собственной массе. Для удобства агрегатирования они повсеместно оборудуются крюками-захватами, причем управление ими на мощных тракторах дублируется выводом пульта на крылья задних колес.

Кабины и внешнее строение. Большое внимание уделяется дизайну кабин, крыльев, капотов тракторов высокой мощности – преобладают мягкие, закругленные формы, и при этом сохраняется традиционный стиль. Благодаря внедрению эффективных шумопоглощающих материалов и конструкций уровень шума в кабинах тракторов снижен до 70…72 дБ (А). Все кабины оснащаются эффективными отопительно-вентиляционными установками и имеют встроенный защитный каркас. Штатно в кабине тракторов Fendt, Massey Ferguson и New Holland устанавливают кондиционер (на тракторах John Deere, Case IH и Valtra по заказу), причем на тракторах двух последних фирм – еще и системы климат-контроля. Сиденья выполнены регулируемыми и установлены на пневмоподвесках, устраняющих до 90% вертикальных колебаний. Рулевое колесо регулируется по углу наклона и высоте.

В кабинах заметно сократилось количество механических приводов, произошел массовый переход на электронные системы с управлением посредством кнопок и многофункциональных джойстиков. Все шире используют многофункциональные мониторы и дисплеи на базе компьютеров для контроля и управления важнейшими узлами и агрегатами.

Средства  автоматизации
    широко используются в конструкциях тракторов высокой мощности, обеспечивая функции:
  • диагностики, т. е. непрерывного мониторинга работы узлов и агрегатов, информации оператора и автоматической корректировки их настроек с подачей сигнала тревоги при возникновении неисправностей;
  • управления разворотом в конце полосы с программированием повторяющихся операций (до 35 операций), при этом регистрируется пройденное расстояние, производятся расчеты продолжительности операций, расхода топлива и др.;
  • регулирования двигателей на оптимальный режим;
  • управления навесным рабочим оборудованием (по шине CAN) с обменом данными между трактором и оборудованием;
  • автоматического вождения по сигналам спутниковых навигационных систем (Fendt, John Deere и New Holland), сбора и документирования учетных данных, создания изменяемых карт работ, анализа урожайности полей, поиска возможностей и резервов улучшения результатов работ (Fendt и Massey Ferguson).

Несмотря на довольно высокую цену зарубежных тракторов этого уровня мощности на отечественном рынке, они тем не менее приобретают все большую популярность у сельских товаропроизводителей России, тем более что тракторы компоновки 4К4а такой мощности у нас не производят.

Таблица 2. Основные технические показатели тракторов компоновки 4К4а высокой мощности
Параметр Case IH Magnum 310, 335 Fendt 933 Vario,
935 Vario
John Deere 8430, 8530 Massey Ferguson 8480 New Holland T8040, T8050 Valtra S280
Впрыск топлива
Электронный
Подача воздуха
Турбонаддув с промежуточным охлаждением
Запас крутящего момента, %
40…42
31…35
40
30
42…43
25
Уровень выбросов
Tier III
Трансмиссия, число передач вперед/ назад, тип (штатно)
18/ 6 c переключением под нагрузкой
Бесступенчатая
Бесступенчатая
Бесступенчатая
23/ 6 с переключением под нагрузкой
40/ 40 синхронизирован-ная + c переключением под нагрузкой
Максимальная скорость, км/ч
50
60
42
53
50
40 (50 по заказу)
ВОМ задний, мин–1
1000 (540/ 1000 по заказу)
540Е/ 1000 (1000 по заказу)
1000 (540/ 1000 по заказу)
540/ 1000 (1000 по заказу)
540/ 1000
1000
ВОМ передний
1000 (540/ 1000 по заказу)
540Е/ 1000 (1000 по заказу)
(1000 по заказу)
1000
1000
Тормоза передних/ задних колес
«Мокрые» дисковые гидроуправляемые
«Мокрые» дисковые пневмоуправляемые
«Мокрые» дисковые гидроуправляемые
Грузоподъемность навесной системы задней/ передней, кг
10 500/ 5400
11 800/ 5500
10 500/ 5100
10 500/ 3500 (5000 по заказу)
10 500/ 4000
10 000/ 7000
Типоразмер шин впереди; сзади
600/70 R30; 710/70 R42
600/65 R34; 710/70 R42
600/70 R30; 800/70 R38
600/70 R28; 650/85 R30
600/70 R30; 710/70 R42
600/70 R30; 650/85 R30
Подвеска переднего моста или передних колес
Гидропневматическая
Радиус поворота, м
4,85
6,4…6,55
н. д.
5,7
4,51
н. д.
Уровень шума в кабине, дБ (А)
72
70
72
70
72
н. д.
Основные средства автоматизации
Системы диагностики, CAN bus, автоматики разворотной полосы, электрогидравлический регулятор задней навесной системы, автоматическое регулирование двигателя
ТЕХНИКА (обзоры) СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО Трактор
А. Нефедов Основные Средства 06'2009 20 июля 2010

Комментарии (0)