Цікаве про гусеничні трактори

У точці дотику гуми з грунтом потужність двигуна трактора перетворюється в корисне тягове зусилля. В останні роки одночасно з робочою шириною агрегатів значно зросла потужність тракторів. На сьогоднішній день стандартний трактор “підбирається” до позначки в 400 к.с. Але, головне те, що ще більше потужності з таким технічним концептом передати на землю майже неможливо.

Що тягне трактор?

Чи буде в перспективі відбуватиметься передача тягового зусилля на грунт тільки за допомогою гусениць або ж новий колісний концепт дозволить рівну по ефективності передачу потужності? Щоб відповісти на це питання ми провели експеримент, створивши команду “Колеса або гусениці”. Ця команда при важкої обробці грунту провела практичне порівняння різних концептів ходової частини фірми Fendt і Challenger і обговорила з інженерами різні рішення.

Тільки 25% своєї дизельної енергії трактор може перетворювати в дійсне тягове зусилля. Велика частина втрачається в ходової частини на утворення колії і пробуксовку.

Кордон тут позначає фізика! Багато факторів впливають на поведінку трактора при тягових роботах, як наприклад, вага (зокрема баласт) шасі і площа його опори, пробуксовка і зчеплення з ґрунтом.

вага

Для тягових робіт кожен трактор потребує певної масі. Все одно – колісний або гусеничний – він не може тягнути більше власної ваги.

Стандартні трактори досягають тягових показників в межах від 0,4 до 0,7 частини свого власного ваги. Це – коефіцієнт тягового зусилля. Він залежить від шасі і стану грунту (асфальт або бруд бездоріжжя).

Коефіцієнт 0,5 означає, що трактор рівно половину свого власного ваги може перетворити в тягову силу.

Якщо підсумувати рушійні сили всіх мостів і відняти від них опір коченню, вийде загальне тягове зусилля трактора. Графік показує вплив виду ходової частини на тягове зусилля.

Так, 10-тонний трактор з коефіцієнтом 0,5 має на поле тягове зусилля приблизно 5 000 даН. Це відповідає приблизно 5 тоннам. Якщо трактор при однаковому стані грунту повинен тягнути більше, то одного збільшення потужності двигуна для цього недостатньо.

Поряд з потужністю, він повинен збільшити також свою вагу, що для стандартних тракторів означає втрату корисного навантаження. В цьому і є відмінна риса шарнірно-зчленованих і гусеничних тракторів – вони повинні, в першу чергу, тягнути, а не везти.

Один тільки власну вагу в 20 тонн набагато перевищує допустиму загальну масу стандартних тракторів великого класу. Повністю завантажені вони потягнули на вагах 27 тонн – це вдвічі більше за власну вагу Fendt 936! Перераховуємо тепер з мінімальним коефіцієнтом використання тягового зусилля 0,5, що призводить вже до величини понад 13 т.

баластування

Баластування має істотний вплив на тягове зусилля. Наприклад, при збільшенні зчіпного ваги трактора масою 10 т баластом в 2 т збільшується розрахункове тягове зусилля на 1 000 даН (на 1 т).

Такий же ефект досягається тракторами при роботі з навісними агрегатами, які додатково завантажують задню вісь трактора.

Цей розподіл ваги без додаткового тільних витрат збільшує тягово-зчіпні властивості трактора.

Так, наприклад, функціонує регулювання тягового зусилля. При перевантаженні трактора з плугом, наприклад, коли плуг натикається на більш твердий шар грунту, система реагує так, що плуг автоматично піднімається на кілька сантиметрів.

Вага плуга додатково навантажує задню вісь, і тягове зусилля збільшується. Деякі виробники використовують це зміщення зусиль за допомогою гідравлічних верхніх важелів, передаючи силу тяжіння від агрегату на задню вісь трактора.

З цієї причини стандартні трактори конструктивно орієнтовані на трьохточкове з’єднання. В кінцевому підсумку вони повинні не тільки тягнути агрегати, але і нести їх. Відповідно до цього на тракторі встановлюються осі і шини: ззаду – великі, а спереду – трохи менше. Супроводжуючий ефект: трактор дуже маневрений.

Трактор майже не має можливості перевозити широкі навісні агрегати. Вони занадто важкі і потребують власного шасі. Завдяки цьому відсутнє навантаження на задню вісь, за винятком опорного навантаження. Тому тут потрібна інша баластування. Важкі вантажі у фронтальній і задній частині, хоча і компенсують відсутню силу тяжіння, але все ж повинні переміщатися по полю.

Розподіл ваги у шарнірно-зчленованих тракторів ще більш екстремальне. Тут на передньому мосту “покояться” навіть до 60% ваги, через що фронтальна частина у шарнірно-зчленованих тракторів сильно виступає перед віссю.

20 тонн власної ваги таких тракторів можна перетворити за допомогою додаткової баластування в 27 тонн і зробити трактор справжнім велетнем.

При важких тягових роботах стандартний трактор працює на межі своїх можливостей.

Також і для гусеничного трактора дуже важлива хороша баластування. Гусеничні трактори істотно коротше шарнірно-зчленованих. Завдяки колосальному крутним моментом, який передається за допомогою розташованої ззаду провідної шестерні, трактор може “встати на диби”, розвантажуючи тим самим передню частину шасі.

В такому випадку у шасі майже немає можливості передавати зусилля. Гусениці повинна повністю прилягати до землі – тільки тоді гусеничний трактор повністю передає тягове зусилля на землю.

Тому точно в місцях опорного навантаження за допомогою баласту у фронтальній або ходової частини необхідно врівноважити потрібну тягову силу агрегату.

Площа опори

Колісні трактори при однаковій вазі і однаковому буксовании в меншій мірі перетворять власну вагу в тягове зусилля.

Площа опори – це поверхня зіткнення з грунтом. Щоб високу потужність дійсно перетворити в пристойне тягове зусилля треба, щоб при удваивании потужності двигуна і ваги, площа опори збільшилася в чотири рази. Простий спосіб збільшення тягового зусилля у колісних тракторів – зниження тиску в шинах, що збільшує площу опори шин. Практичні експерименти показали, що зниження тиску призводить навіть до більшого збільшення тягового зусилля, ніж додаткова баластування. І, навпаки, занадто високий тиск в шинах викликає точно так же, як і надлишок баласту, глибокі колії. Це збільшує опір коченню і витрати палива. При русі по полю трактор, в силу свого провалювання в грунт, постійно долає утворюються перед колесами земляні клини. Якщо в екстремальних випадках опір коченню прирівнюється до тяговуму зусиллю, то трактор не може рухатися. Тому тягове зусилля зростає на м’яких грунтах не тільки завдяки збільшенню площі опори, а й за рахунок невисокої значення опору коченню. І, чим м’якше грунт, тим більший вплив робить зниження тиску повітря в шинах на підвищення тягового зусилля.

Застосування широкопрофільних шин і здвоєних коліс не збільшує автоматично тягове зусилля. У порівнянні з одинарними, здвоєні колеса при однаковому тиску повітря мають тільки на 35% більшу площу опори.

Так як навантаження на кожну з здвоєних шин менше, ніж у одинарної, то при однаковому тиску не відбувається подвоєння площі опори, як це здається в перший момент.

Отже, і у здвоєних шин також необхідно знижувати тиск!

Шарнірно-зчленовані трактори з подвійним пакетом однакових за розміром шин (наприклад, 8х710 / 70 R42) мають набагато більшу площу опори, ніж стандартні трактори і майже таку ж, що і гусеничні.

Але, при цьому ширина трактора доходить до 5 м, що не дозволяє йому рухатися по проїжджих дорогах. Інакше йдуть справи у тягачів з трьома або більшою кількістю осей – Fendt Trisix з шістьма шинами розміром 800/60 R34, наприклад, займає площу майже в 3,5 м2 і все одно знаходиться в триметрової “кордоні”. Це “узаконює” його рух за європейськими дорогами.

Гусениці до теперішнього часу дає найбільшу площу опори, порівнянну з площею повністю спущеною і розтягнутої в довжину шини. Великий гусеничний трактор фірми Сhallenger займає площу 4,2 м2.

Додаткові опорні валики, розташовані між ведучим і спрямовуючим колесом, забезпечують кращу опору. Правда, тиск під стрічкою розподіляється не зовсім рівномірно, так що фактична площа опори менше приблизно на 30%.

Особливо важливо натяг гусениць. Погано натягнута гусенична стрічка виглядає як пом’ятий килимок.

Звичайно ж, через це втрачається ще й тягове зусилля, так як напруга на провідних і напрямних роликах створює додатковий опір, яке трактор повинен подолати.

Буксування і зчеплення з ґрунтом

При тягових роботах ходова частина трактора повинна передавати зусилля на землю. Чим інтенсивніше зчеплення з ґрунтом – тим краще. Природна межа передачі сил досягнута, якщо грунт починає зрізати гусеницею, і наявного тертя між шасі і землею більше не достатньо для передачі тягового зусилля. У цьому випадку мова йде про буксовании гусениць.

Шини і грунт змінюють свою форму при взаємодії. При збільшенні буксування грунт зрізається.

Буксування знижує обсяг потужності, витраченої на одиницю площі, відповідно, підвищуючи витрата палива на гектар. Це небажане явище прийнято називати “втратою потужності на пробуксовку”.

Зовсім без буксування не обходиться. Колесам необхідно буксування при важких тягових роботах, оскільки вони мають лише кілька шипів в зчепленні. При буксовании 10-15% шини та грунт змінюють форму, покращуючи цим зчеплення. У цей момент шини мають зчеплення свою повну площею.

Чим нижче тиск в шинах, тим більше шипів входить в зчеплення з землею. Таким чином, при тягових роботах краще знизити тиск в шинах. У момент безпосередньо перед буксуванням відбувається максимальна передача зусилля на грунт. При великому буксовании (особливо на вологому грунті) відбувається втрата потужності, ущільнення і пошкодження грунту.

Гусеничний привід в силу великої площі опори має набагато більше шипів для зчеплення. При сухому грунті він досягає буксування в 2-5%, що є значною перевагою при тягових роботах. Гірше виглядає картина гусеничного приводу у вологих умовах. Через велику площі гусениці не про виходить глибокого проникнення шипів в грунт, і гусениця пробуксовує.

Ці відмінності приводів впливають на продуктивність роботи тракторів. Стандартні трактори при тягових роботах мають буксування 15%. Наприклад, на 1 000 годин орних робіт з постійним буксуванням доводиться 150 годин втрат. В цей час трактор і водій “працюють”, що не обробляючи жодного метра грунту.

Звичайно ж, при гусеничному приводі теж є втрати часу, але при середньому буксовании 5% втрати становлять на 100 годин менше, ніж у колісного трактора.

Звідси перевага – грунтозацепи шин задніх коліс входять в уже прокладену передніми колесами колію. Рух за принципом “слід у слід” зменшує коефіцієнт опору, тобто буксування.

Хто король тягової сили?

Якщо мова йде про універсальний застосуванні, стандартні трактори – вибір номер один. Вони маневрені на полях і досить швидкі в транспортному режимі. Але їх тяговосцепние властивості мають свої межі. Щоб передати на грунт потужність двигуна в 400 к.с. необхідні здвоєні колеса і баласт.

Але, і це не наблизить стандартні трактори до великих гусеничним і шарнірно-визнали ненни м тракторів. Колеса ще більших розмірів і ще більша маса трактора при такому технічному рішенні майже неможливі. Потужність двигунів куля нірно-сочленен них тракторів досягає потужності двигунів гусеничних.

Внаслідок простоти конструкції і жорсткого шасі вони більш прийнятні за ціною.

Однакова величина коліс і величезна маса дають їм певні переваги, але, щоб передати тягове зусилля на грунт, їм необхідні подвійні або навіть потрійні колеса. Це робить їх занадто широкими для руху по дорогах і автомагістралях, тому вони можуть бути застосовані в основному на великих полях країн Східної Європи і Росії.

В якості альтернативи в майбутньому можлива поява трьох- або чотиривісних тракторів з 6-ю або 8-ю однаковими колесами. Не набагато ширше, ніж стандартні трактори, але, з майже подвоєною площею опори вони можуть пересуваючись ться по дорогах без спеціального дозволу. При цьому на тягових роботах за рахунок руху коліс “слід у слід”, у них менше буксування.

Король тягової сили в сухих умовах – звичайно ж, гусеничний трактор. З довгими гусеницями він має максимальну площу опори і кращий контакт з грунтом. З істотно меншим буксуванням в порівнянні з колісним, гусеничний трактор тягне по полю важчі робочі знаряддя.

Трактори: історія + цікаві факти

• Сьогодні уявити сільське господарство і цілий ряд інших областей людської діяльності без тракторів просто неможливо, адже вони своєю появою і активним впровадженням кардинально змінили їх зміст і форму.
• У минулому частина виконуваної нині тракторами роботи доводилося робити на конях, а багато було просто не під силу.
• В наші дні тракторна техніка безлічі різних модифікацій дозволяє фермерам, будівельникам, промисловцям і людям ще кількох професій здійснювати найширший спектр процедур, маніпуляцій і видів робіт завдяки високому ступеню універсальності, гнучкості конфігурації і можливості використання широкого асортименту навісних і причіпних компонентів на цій потужній, невибагливої ​​і зручною техніки.
• Давайте ж ознайомимося з підбіркою цікавої інформації про тракторної техніки, її історії та прогрес за більш ніж 120 років з моменту появи першого діючого зразка.

В кінці 1800-х років, коли світ побачив перші трактори, багато хто вважав затію з ними безнадійної і навіть божевільною. До речі, коріння назви «трактор» виходять з латині, де слово «trahere» можна перекласти як «тягнути». Спочатку в нього вкладалося поняття «двигун, призначений для вагонів або інших механізмів» і лише в 1859 тлумачення було конкретизовано і стало звучати просто як «тяговий двигун» ( «traction engine»).

Першість у винаході цього важливого виду техніки належить американцеві з Айови Джону Фроелічу (John Froehlich), який в 1892 році змайстрував прообраз нинішніх тракторів, оснащений бензиновим 16-сильним двигуном, при цьому його дітище могло рухатися вперед і назад. Правда сам Фроеліч ще не пов’язував термін «трактор» зі своїм винаходом, це сталося набагато пізніше.

До речі, заснована ним в 1895 році компанія з випуску тракторів «Waterloo Gasoline Engine Company» в 1918 році була придбана «Будинком Діра» ( «House of Deere»), що стало відправною точкою до появи знаменитого нині на весь світ тракторного бренду «Джон Дір »(« John Deere »).

Саме ж містечко Ватерлоо (Waterloo) в штаті Айова, звідки був родом і де проживав Фроеліч, на початку 20 століття завдяки йому і його компанії отримав титул «Міста тракторів США» ( «Tractor Town USA»), а самі машини почали свій бурхливий розвиток .

1. Варто правда зазначити, що в період 1890-1920-х років слабкі бензинові двигуни тракторів не дозволяли їм повноцінно замінити коней у виконанні сільськогосподарських і тим більше будівельних робіт.
2. Цікаво, що аж до початку 30-х все моделі оснащувалися суцільнометалевими колесами з шипами і пластинами, покликаними збільшити зчеплення з ґрунтом та допомогти двигуну.
4. Чи знаєте ви, що піонером впровадження дизельних моторів в тракторну техніку був сам автор цього типу двигуна в особі Рудольфа Дизеля, причому у фінансуванні досліджень активну участь брав відомий іммігрант з Німеччини Адольфус Буш, також заснував в 1876 році в США легендарну нині пивоварну компанію «Budweiser ».
6. Повірив в успіх роботи Дизеля, він інвестував у справу астрономічну на ті часи суму в 1 мільйон марок, отримавши за це ексклюзивне право на випуск дизельних моторів в Америці, заснувавши для цього компанію «Diesel Engine».

Використовувати додаткове причіпне обладнання і навісні компоненти на тракторах вперше почали шведи, розробивши до 1958 року в стінах компанії «Alo» перші тракторні фронтальні навантажувачі, що випускаються нині під брендом «Quicke». Вони планувалися як універсальний механізм для застосування в сільському господарстві, здатний за невелику ціну замінити цілий комплекс спеціалізованих механізмів.

• Сьогодні різноманітність тракторного парку просто неймовірно, а в їх рядах зустрічаються як забавні крихти в пару метрів завдовжки, так і справжні багатометрові гіганти з 8-ю або навіть дюжиною коліс, при цьому висота кожної шини може перевищувати людський зріст, як, наприклад, у самого крупного сільськогосподарського трактора «Big Bud 747».

Найбільшим представником тракторного сімейства на планеті вважається фронтальний навантажувач «LeTourneau» (ЛеТорно) L-2350, розроблений і випускається в місті Лонгвью, що в Техасі. Його дизель-електрична силова установка аналогічна агрегатів, які використовуються в залізничних локомотивах.

2. В наші дні світове «поголів’я» тракторів всіх видів перевищує 16 мільйонів примірників, при цьому близько 1/3 всієї енергії, використовуваної в сільському господарстві, генерується саме за рахунок тракторів.
4. Їх Затребуваність і одночасно доступність дозволяють купувати або орендувати трактора практично будь-яких типів як невеликим господарствам, так і окремим фізичним особам.
5. Наприклад, будучи жителем Ленінградської області, вам можна без проблем оформити оперативну коротко- або довгострокову оренду навантажувача JCB в Гатчині або будь-якому потрібному вам місці, причому якщо вибрати визнану росіянами модель «3CX Super», здатну виконувати ще й екскаваторні роботи, то ви зможете за «демократичну» вартість роздобути у своє розпорядження універсальну платформу з найширшим спектром функцій і можливостей застосування.

Самі незвичайні трактора-прототипи

Не всі трактора йдуть в масове виробництво, деякі з них існують лише в єдиному варіанті або у вигляді концепту на папері. Саме про таких тракторах – читайте в нашому матеріалі.

Виробники створюють концепти для того, щоб дізнатися реакцію споживачів на нові технології, дизайн або навіть назву машини. Якщо публіці сподобається нова техніка, то її вже можна пустити в серійне виробництво.

Інша функція експериментальних тракторів – залучення відвідувачів на різні виставки. Тому такі машини найчастіше роблять настільки футуристичними, що про їх масовому виробництві не може бути й мови.

Але зате такі винаходи – це відмінний маркетинговий хід, який приверне увагу покупців до бренду виробника техніки.

1. Прототипи Caterpillar

Caterpillar Rubber Tired 4wd. bigtractorpower.com

Цей прототип був побудований в 70-х роках і був першою спробою Caterpillar створити сучасний сільськогосподарський трактор. До цього вони в основному робили екскаватори і спецтехніку для гірничодобувної промисловості.

Він був протестований кількома фермерами і на той час це був досить хороший трактор.

Але Caterpillar вирішила не випускати його, тому що в цьому тракторі не було нічого особливого, що змогло б переманити покупців у конкурентів.

Caterpillar Bat Track. bigtractorpower.com

Bat Track став першим прототипом компанії, який отримав статус «універсальний трактор».

Коли проводилися тести, Caterpillar замаскувала трактор і на ньому встановлювалися різні двигуни і трансмісії.

На техніку був встановлений гідравлічний привід, завдяки якому можна було відразу повернути трактор на 90 °. Можливо, Bat Track був експериментальною моделлю їх наступного проекту – Challenger X2.

Challenger X2 – це прототип, з якого почалося виробництво популярної серії Challenger. Ці трактора виробляються досі і мають вже більш сучасний вигляд.

Caterpillar Challenger X2. bigtractorpower.com

Крім стандартних прототипів компанія також випускала і футуристичні екземпляри, які показали бачення інженерів про сільгосптехніку майбутнього. Найвідоміший експериментальний трактор відомий як Caterpillar 3001.

Caterpillar 3001. theconstructionindex.co.uk

2. Прототипи Fendt

Fendt Evo 828 Vario. fendtfan.com

Fendt Evo 828 Vario був розроблений в 2001 році і на ньому встановлено 6-циліндровий двигун потужністю 190 к.с. Він базується на моделі 818 Vario. Особливістю прототипу була його швидкість, Evo 828 міг розігнатися до 65 км / год.

Fendt також експериментувала і з конструкціями тракторів. Fendt Trisix Vario – це трехосевой і шестиколісний трактор, розроблений в 2007 році. Його конструкція дозволяє збільшити площу опори в порівнянні зі стандартними тракторами приблизно на 70%. Маневреність трактора зберігається, тому що передня і задня осі повертаються синхронно.

Управління трактором набагато зручніше і плавніше, ніж на гусеничному. Trisix може пересуватися по швидкісних дорогах зі швидкістю 65 км / год, при цьому управління задньої осі при швидкості від 30 км / год автоматично вимикається і керованої залишається тільки передня вісь.

Fendt планувала запустити серійне виробництво трактора, але в 2012 році компанія заморозила проект.

Переваги гусеничних тракторів

Переваги гусеничних тракторів

Сьогодні, як і півтора століття тому, під час появи перших гусеничних тракторів, вони затребувані машинами, унікальним винаходом, без якого неможливо уявити виконання багатьох робіт.

Загальна будова гусеничного трактора схоже з іншою технікою, але головною особливістю такої машини є велике тягове зусилля при відносно невеликій швидкості руху. Така ходова система, як гусениці для тракторів, забезпечує унікальну прохідність техніки.

• Крім використання гусениці, як ходового механізму, основними особливостями гусеничних тракторів є:
• • регулювання потужності двигуна в разі застосування навісних знарядь або додаткових агрегатних машин;
• • невелика транспортна швидкість машини – не більше ЗО км / год. Однак при такій швидкості машина забезпечує набагато меншу, ніж колісні аналоги, силу тиску на грунт;

• висока прохідність – широкі гусениці дозволяють розподілити навантаження на опорну поверхню. Таким чином, трактор буде менше осідати, а дороги менше руйнуватися від тиску машини.

З огляду на, що гусеничний трактор по суті своїй є універсальним енергозасіб, який можна використовувати в різних, прийнято виділяти кілька типів тракторів. Між собою вони можуть відрізнятися додатковим обладнанням, конструкцією, потужністю, коробкою відбору потужності для спецтехніки, трансмісією, управлінням тощо.

Сільськогосподарський гусеничний трактор призначений для виконання різних агротехнічних робіт, а завдяки своїй конструкції може бути використаний як на грунтових дорогах, так і в умовах непрохідного бездоріжжя. На польових роботах частіше застосовують колісні сільськогосподарські трактори, але не забувають і про гусеничних, особливо в тих регіонах, де складні дорожні умови.

Трелювальні трактори – ці енергозасобу є незамінними помічниками у виконанні лісогосподарських робіт. Висока сила тяги в техніці такого типу поєднується з надійністю і здатністю долати важкі дорожні ділянки.

Дискусії в питанні: що краще для сільськогосподарського трактора – колеса або гусениці – не припиняються вже багато років. У цій суперечці ключовими аргументами є поліпшення передачі тягового зусилля і зменшення ущільнення грунту.

Прихильники тракторів свої аргументи викладають просто. Класична техніка на гумових шинах більш універсальна і маневрова в порівнянні з гусеничними агрегатами.

Такий трактор може вільно долати відстані в десятки кілометрів між різними полями без ризику підвищеного зносу траків або пошкодження дорожнього покриття.

Колісним трактор легко заходить в шлях, виконувати розвороти в кінці гону, зберігаючи верхній шар грунту. Правда, тут багато що залежить від кваліфікації тракториста.

Ще один вагомий аргумент: чотири колеса, звичайно, значно дешевше, ніж дві або чотири гусеничні стрічки. І різниця у вартості може становити кілька тисяч доларів. Хоча останнім часом ситуація змінюється.

За порівняння вартості гусеничних траків і коліс, останні не завжди характеризуються дешевизною.

Сучасні виробники тракторів навчилися підбирати такі комплекти гусениць, які майже наближаються за ціною до коліс.

Підвищений тиск на грунт колісних машин в порівнянні з гусеничними, можна частково компенсувати шляхом установки додаткової пари шин, так званої Спаркі. У свою чергу, продавці гусеничних тракторів впевнено відкидають ці аргументи, підкреслюючи істотні переваги гусениць.

Зокрема, перевагою гусеничних машин є можливість раніше заходити в поле і проводити необхідні агротехнічні операції – від розкидання добрив до передпосівного обробітку ґрунту та посіву. В середньому виграш за часом може становити від тижня до двох.

В умовах весняної нестачі вологи і необхідності провести сівбу якомога раніше – це дуже вагомий аргумент. Хоча в багатьох випадках ситуація може бути і не настільки критичною.

Наступний аргумент – зниження тиску на грунт. Тут все зрозуміло: чим більше площа опори на грунт, тим менше тиск на кожен квадратний сантиметр. Трактор менше ущільнює грунт, знижуючи негативний вплив на майбутню врожайність.

Важливим аргументом на користь гусеничних тракторів є коефіцієнт передачі потужності на тягове зусилля і істотно нижче коефіцієнт буксування. Коефіцієнт буксування сучасних гусеничних тракторів рідко перевищує 5%, в той час як в колісних він досягає 20%. Це забезпечується шляхом збільшення площі контакту з грунтом.

Навіть кардинальне зниження тиску в шинах частини себе не виправдовує, оскільки призводить до підвищення зносу коліс та інших негативних явищ. При цьому прохідність гусеничних машин набагато вище і вони використовують меншу кількість палива в порівнянні з колісними.

Але найголовніше, гусеничні трактори можна агрегатувати з машинами великої ширини захоплення, безпосередньо сприяє збільшенню продуктивності.

Крім цього, використання гусеничних сільськогосподарських тракторів має ряд переваг в порівнянні з колісними моделями, особливо під час виконання комплексу весняних польових робіт в жорстко визначені агротехнічні терміни.

Колісні трактори мають високу швидкість, але їх не завжди зручно використовувати, особливо на перезволожених грунтах.

Рухаючись м’яким або багнистих грунтом, колеса тиснуть на нього з великими труднощами, і в кінці кінців трактор повністю в’язне. Щоб цього уникнути, застосовують гусеничні трактори.

Незважаючи на те, що швидкість гусеничного трактора дещо менше, ніж колісного, він має значно більшу прохідність і зможе пройти там, де колісний трактор загрузне.

Зокрема, буксування рушіїв гусеничних тракторів загального призначення при номінальному тяговому зусиллі не перевищує 3 – 5%, тоді як для колісних повнопривідних цей показник дорівнює 10 – 15%, а для колісних неполнопріводних – досягає 20%.

Завдяки меншому буксування рушіїв гусеничні трактори використовують на 10 – 18% більше тягового зусилля на гаку трактора.

Якщо перевести це в реальну роботу, то за 1000 мотогодин роботи двигуна гусеничний трактор працює на 100 – 180 мотогодин більше, ніж колісний.

За результатами випробувань, на щільних грунтах гусеничний трактор реалізує на гаку 73% потужності двигуна, тоді як колісний повнопривідний – тільки 63%. На оброблюваних грунтах гусеничний трактор на гаку має ті ж 73% потужності двигуна, а колісний – лише 55%.

На перезволожених грунтах гусеничний трактор в тягове зусилля трансформує 63% потужності, а для колісного цей показник не перевищує 47%. Колісний трактор витрачає на деформацію грунту і буксування майже половину потужності двигуна (працюючи на швидкості 8-10 км / ч).

Завдяки значно меншому буксування трактора з гусеничними рушіями витрачають менше палива на одиницю виконаної роботи в одних і тих же умовах в порівнянні з колісними машинами.

Питомий тиск рушіїв трактора на грунт можна визначити, якщо відомі вага трактора, площа опорної поверхні ходового апарату і положення центра ваги трактора.

Згідно з результатами випробувань, гусеничні трактори створюють середній питомий тиск на грунт, не перевищує 45 – 50 кПа, тоді як в колісних машин цей показник дорівнює 80 – 110 кПа.

Але в разі використання тракторів, обладнаних металевими гусеницями, виникають проблеми при їх проїзді асфальтованих доріг – гусениці завдають покриттю непоправної шкоди. Щоб цього уникнути, сучасні трактори все частіше обладнають гумовими ремінними гусеницями. Крім того, рівень шуму, створюваний пасової гусеницями, значно нижче, ніж шум від металевих гусениць.

Переваги гусеничних тракторів

Гусеничний трактор або колісний трактор? Який трактор краще і ефективніше? Цим питанням задаються кожен раз при виході нових моделей тракторів.

В середині минулого століття вчені СРСР після ряду досліджень прийшли до висновку, що найпростіший гусеничний трактор набагато ефективніше і економічно вигідніше в експлуатації ніж аналогічний по конструкції колісний трактор. Гусеничні трактори по праву вважаються найбільш ефективними тракторами в сільськогосподарській галузі.

Адже гусенична база відрізняється від колісної бази низку переваг, які в підсумку виражаються в істотний грошовий еквівалент. Хоча є і недоліки на користь колісних тракторів.

Після цього основні тракторні заводи Союзу – Волгоградський тракторний завод, Харківський тракторний завод і Алтайський тракторний завод зосередилися на випуску переважно гусеничних тракторів. В результаті 90% усіх випущених тракторів були гусеничними.

З тих пір пройшло багато часу, технології пішли далеко вперед, з’явилися нові моделі гусеничних і колісних тракторів, і розстановка сил і пріоритетів істотно змінилися. У наші дні, як це не дивно, в сучасній Росії переважають колісні трактори.

Результатом цього є багато факторів: Руйнування тих же гігантів – Волгоградського тракторного заводу, Харківського тракторного заводу, і, ніде правди діти, нашого, Алтайського тракторного заводу. Складність у виготовленні гусеничних тракторів робить ухил дрібних і середніх виробництв в сторону колесников.

У наш час зарубіжні виробники пропонують колісні трактори з парними, розширеними колесами, комбіновані трактори і безліч інших новинок. Проте, в Росії і на території колишнього СНД основним конкурентом гусеничного трактора 4-5 тягового класу є трактор К-700 і його аналоги.

Ми ставили за мету дати порівняльну енергетичну, агротехнічну, техніко-економічну оцінку тракторів, пропонованих «Алттрак».

Наша кафедра має всіма необхідними приладами і обладнанням для такого виду робіт, деякі з них – єдині в Росії, наприклад прилад для вимірювання щільності ґрунту, прилад для відстеження режиму вологості.

Основою наших досліджень були тягові випробування – по суті, це енергетична оцінка агрегату. Випробування грунтообробних агрегатів ми проводили в різних швидкісних режимах для того, щоб отримати залежність тягового опору від швидкості руху.

Дослідження впливу гусеничного і колісного рушіїв на родючий шар грунту полягали в вимірах твердості грунту по сліду трактора. Порівнювалися гусеничний трактор Т-501 / Т-404 і колісний К-701.

При вимірах по сліду гусеничних тракторів Т-501 і Т-404 ми не виявили істотного ущільнення грунту. Майстер-клас від ж К-701 збільшення твердості грунту було досить істотним.

Особливо помітні величини ущільнення ми виявили в шарі грунту на глибині 12-15 см.

Ми проводили такі виміри і раніше, і наш досвід показав, що таке ущільнення грунту по сліду трактора надалі дає зниження врожайності до 25%.

Таким чином, кажучи про застосування в сільськогосподарських роботах колісних і гусеничних тракторів, безумовно, необхідно мати на увазі вплив фактора ущільнення грунту на врожайність.

За результатами дослідів ми за допомогою комп’ютерної програми змоделювали значення техніко-економічних показників гусеничних тракторів Т-501 / Т-404 і нової моделі колісного трактора К-744Р з посівними комплексами ППК-8,2, 7СЗС-2,1, АПК-7, 2.

З комплексом ППК-8,2 у трактора К-744Р будуть вище робоча швидкість і продуктивність, але питома витрата палива, в той же час, нижче буде у гусеничного трактора Т-501. Ще одна перевага гусеничного трактора в тому, що у нього в кілька разів нижче параметр, званий «буксування».

Колесо буксує набагато більше гусениці і стирає родючий шар грунту в пил, яка потім несеться вітром. За кордоном для зменшення буксування використовують спарені, а іноді навіть строєні колеса. Вітчизняні трактори і, зокрема, трактори серії К-700 в цій області поки істотно програють і завдають значної шкоди грунті.

Крім цього, в нашу комп’ютерну модель було закладено порівняння експлуатаційних витрат. Трактори Т-501, агрегатовані з комплексами ППК-8,2 хоч і не набагато, але виграють у тракторів К-744Р з тим же комплексом. При використанні сівалок 7СЗС-2,1 картина за основними показниками аналогічна, але трактор Т-501 виграє по експлуатаційним витратам вже близько 10%.

З комплексом АПК-7,2 перевага Т-501 досягає величини 20%. Ми зробили висновок, що за умови забезпечення надійності експлуатації і вимог диктуються споживачем, трактор Т-501 може використовуватися досить ефективно.

Ми практично закінчили випробування нової техніки «Алттрак». І за результатами наших випробувань основні техніко-економічні показники гусеничного трактора Т-501 навіть трохи вище, ніж показники трактора К-701. Це і витрата палива і тягова потужність і коефіцієнт використання. Ці результати підуть і в остаточний документ за результатами державного приймання.

А за кордоном вже давно ведуть дослідження ущільнення грунту аж до глибини 40-50 см, і вже давно є аксіомою те, що сильне ущільнення практично позбавляє грунт родючості. І за кордоном давно над цим замислилися і вважають, що дбайливе ставлення до грунту – це її майбутнє родючість. А у нас любов інша – цілорічне використання.

Хоча саме в Сибіру у гусеничного трактора досить високий ареал використання – на особливу увагу заслуговують можливість раннього виходу на поле і роботи пізньої осені.

В результаті порівняння між гусеничними і колісними тракторами, був затверджений список основних переваг та недоліків гусеничних і колісних тракторів:

Переваги гусеничних тракторів

1. Гусенична база забезпечує більше зчеплення з ґрунтом та високу прохідність. Це дає можливість більш раннього виходу на поля, здатність працювати на вологих ґрунтах, відразу після танення снігів.А раннє закриття вологи, особливо у весняний період, сприяє отриманню сталих врожаїв Особливо це важливо в Російських кліматичних умовах, а так само при стислих агротехнічних строків;
2. Велика площа зчеплення з поверхнею землі у гусеничних тракторів дає більш високу маневреність.Зменшується радіус повороту, істотно знижується витрата палива;
3. Комфортне і впевнене пересування по нерівних поверхнях, на схилах, по мокрих і вологим грунтам. Підвищена керованість на горбистій місцевості;
4. Гусеничний трактор створює менше навантаження на грунт.Це виключає ушкодження і ущільнення родючих шарів грунту;
5. Трактори з гусеничної базою мають більш високі тягові характеристики при використанні силових установок однакової потужності;
6. Гусеничні машини більш ефективні при використанні бульдозерного обладнання, а так само при русі на засніжених і вологих поверхнях;
7. Мають вищу вантажопідйомність при установці технологічного устаткування.
8. Мінімальні вимоги до балансуванню, полегшене підключення навісного обладнання.

Переваги колісних тракторів

1. Більш висока транспортна швидкість колісних тракторів. Можливість пересування по дорогах загального користування. При русі по асфальту не псується дорожнє покриття;
2. Комфортний рух, плавність і м’якість ходу, підвищена шумо-ізоляція;
3. Збільшений кліренс колісної бази дозволяє в меншій мірі пошкоджувати культури при русі по полях;
4. Більш низька вартість і простота технічного обслуговування;
5. Зручність експлуатації в підсобному господарстві.