Новые 4-гусеничные тракторы с шарнирно-сочлененной рамой для аграриев

Современные сельскохозяйственные тяжелые тракторы (далее – тракторы) сверхвысокой (свыше 500 л.с.) мощности и тяги являются наиболее востребованными при агрегатировании с широкозахватными машинами-орудиями на энергоемких работах общего назначения, преимущественно на пахоте, культивации, при глубоком рыхлении, посеве, чизелевании, в основном на полях с большими длинами гонов в крупных сельскохозяйственных предприятиях и комплексах.

Известно, что эти тракторы в общем случае выполняются с ходовыми системами трех типов:

• традиционной с двумя гусеницами и жесткой рамой, эта схема принципиально отличается от схемы трактора с четырьмя гусеницами и шарнирно-со­члененной рамой, поэтому далее в нашей статье рассматриваться не будет;
• нетрадиционной колесной с передними и задними ведущими колесами одинакового размера и шарнирно-сочлененной рамой из двух частей (широко распространенная компоновка 4К4б’);
• нетрадиционной гусеничной с четырьмя резиноармированными гусеницами (РАГ) и шарнирно-сочлененной рамой из двух частей (новая компоновка, обозначаемая условно 4Г4б').

Характерно, что тракторы с ходовой системой последнего типа являются малоизвестными в мировом тракторостроении, хотя в настоящее время за рубежом наблюдается настоящий бум по внедрению в сельское хозяйство подобного рода тракторов, которые могут оказаться наиболее эффективными при эксплуатации и поэтому могут представлять большой интерес для отечественных аграриев. Как правило, эта компоновка основных узлов 4-гусеничного трактора состоит из шарнирно-сочлененных передней и задней полурам, оснащенных снаружи по обеим сторонам одинаковыми ведущими гусеничными тележками с треугольным обводом резиноармированных гусениц (РАГ), имеющих корд из переплетенных стальных нитей. Причем нижние участки гусениц выполнены горизонтальными и установлены с возможностью эластичного контактирования с поверхностью почвы через обрезиненные опорные катки.

При этом в штатной комплектации на передней полураме располагаются двигатель и кабина, а на задней – прицепное устройство или 3-точечное навесное устройство (устанавливается в основном по заказу) для агрегатирования трактора с набором энергоемких широкозахватных машин-орудий общего назначения определенной ширины захвата, обеспечивающей загрузку трактора, соответствующую эксплуатационной мощности установленного на нем двигателя.

Наиболее известными зарубежными 4-гусеничными тракторами с шарнирно-сочлененной рамой являются машины компаний Case IH (cерия Quadtrac), John Deere (серия 9RX), New Holland (серия 9-я гусеничная) и ООО «Ростсельмаш» (Rostselmash серии Delta Track), изготавливаемые в России, а на мировом рынке известные также как бренд Versatile канадской фирмы Buhler, принадлежащей «Ростсельмашу». Отечественный «Петербургский тракторный завод» разработал 4-гусеничный трактор «Кировец» cерии К-744Р.

Далее представлено сравнение показателей, влияющих на уровни буксования малоизвестной ходовой системы 4-гусеничных тракторов с шарнирно-сочлененной рамой и ведущими гусеничными тележками с треугольными обводами гусениц (4Г4 б’) и ходовой системы, близкой им по мощности и массе хорошо известных в тракторостроении колесных тракторов с шарнирно-сочлененной рамой (4К4 б’).

Для этого в качестве примера в таблице и на графиках дано сопоставление влияющих на уровни буксования основных конструктивных показателей этих двух ходовых систем тракторов, серийно выпускаемых одной из наиболее известных зарубежных компаний – John Deere. Причем можно достаточно уверенно сказать, что фактические значения указанных основных показателей при сравнении ходовых систем таких же мощных колесных и гусеничных тракторов, но других фирм-изготовителей близки данным, полученным фирмой John Deere.

Из данных таблицы и графиков видно, что 4-гусеничные тракторы с ведущими гусеничными тележками 4Г4б’ по сравнению с колесными тракторами 4К4б’ при практически близких реализуемых мощностях и массах обеспечивают:

• большие плоские поверхности контакта ходовой части с грунтом (в частности, для гусениц шириной 762 и 914 мм по сравнению со сдвоенными шинами 520/70R42 cоответственно в 2,6 и 4 раза), что позволяет более равномерно распределять массу трактора;
• существенно увеличенная площадь опорной поверхности 4-гусеничных машин обеспечивает меньшее удельное давление на грунт и меньшее уплотнение почвы с образованием минимальных размеров зоны уплотнения (в частности, для гусениц шириной 7652 и 914 мм по сравнению со сдвоенными шинами 520/70R 42 соответственно в 2,5 и 3 раза).

Необходимо отметить, что увеличенная площадь опорной поверхности, а также меньшее уплотнение почвы и давление на нее (в среднем около трех раз) являются доминирующими особенностями конструкции 4-гусеничных тракторов. Все остальные особенности, в том числе лучшие тягово-сцепные свойства, проходимость, экономия топлива, урожайность возделываемых сельскохозяйственных культур по сравнению с аналогичными характеристиками близких по мощности и массе колесных тракторов 4К4б’, являются, по существу, следствием наличия у тракторов 4Г4б’ 4-гусеничного хода.

Так, более высокие тягово-сцепные свойства тракторов 4Г4б’ обеспечиваются их постоянным сцеплением с грунтом, в том числе на неровных участках в условиях бездорожья, а также за счет общей увеличенной длины гусениц, большей площади их опоры на грунт и лучшего контакта с опорной поверхностью при существенно меньшем (в среднем до четырех раз) буксовании. Более высокая проходимость 4-гусеничных тракторов 4Г4б’ особенно проявляется на слабонесущих почвах и зависит от распределения истинного давления на грунт по длине гусениц, при этом при повороте верхний слой почвы не выворачивается, т. к. задние гусеницы идут по следу передних.

Более высокая экономия топлива у 4-гусеничных тракторов 4Г4б’ (расход топлива на гектар меньше на 10–15%) достигается более высокими тягово-сцепными свойствами, меньшей величиной буксования и снижением составляющих потерь. Более высокая урожайность возделываемых сельскохозяйственных культур при эксплуатации тракторов 4Г4б’ является следствием получения минимальной площади и меньшего значения уплотнения поверхностного влагоувлажняемого и самого плодородного слоя почвы, что позитивно сказывается на последующем росте и развитии сельскохозяйственных культур.

Что касается маневренности сравниваемых тракторов, характеризуемой величинами радиусов поворота, то она для этих тракторов является примерно одинаковой. При поворотах 4-гусеничных тракторов их мощность равномерно распределяется по всей площади гусениц, не повреждая и не разрушая поверхностный почвенный слой, сохраняя его практически в первозданном виде. Кроме того, 4-гусеничные тракторы в отличие от сравниваемых с ними колесных тракторов 4К4б’ обеспечивают более плавную и устойчивую буксировку прицепов с тяжелым грузом.

Отметим, что гусеничные тележки тракторов 4Г4б’ могут монтироваться непосредственно на колесные ступицы без каких-либо дополнительных переделок, поэтому на такой монтаж затрачивается аналогичное или чуть большее время, чем необходимое для установки на эти ступицы ведущих колес.

Таким образом, массовое появление на рынке сверхмощных тяжелых 4-гусеничных тракторов с шарнирно-сочлененной рамой, сочетающих в себе преимущества как гусеничных, так и аналогичных колесных тракторов, следует оценить положительно.

Эти тракторы нового типа позволяют более эффективно выполнять энергоемкие тяговые работы по сравнению с традиционными тракторами высоких тяговых классов с ранней весны до поздней осени в любую погоду, двигаться по грязи, снегу, неровностям, и что особенно важно, не нанося ощутимого вреда плодородию почв.