Классификация мобильных энергетических средств
К мобильным энергетическим средствам для осуществления сель-скохозяйственных технологических процессов в составе машинно-тракторных агрегатов (МТА) относятся прежде всего тракторы. Трак-торы предназначены для выполнения в основном тяговых процессов и, следовательно, считаются тяговыми энергетическими средствами (ТЭС).При работе в составе тягово-приводных агрегатов, когда энер-гия двигателя используется не только на осуществление тяговых про-цессов, но и на привод активных рабочих органов сельхозмашин через систему отбора мощности, трактор в широком понимании является сельскохозяйственным энергетическим средством.
Сельскохозяйственные тракторы классифицируются в основном по трем признакам: 1) назначению (или области применения), 2) типу двигателя и 3) как ТЭС по номинальной силе тяги.
По первому признаку тракторы делятся на тракторы общего назна-чения, универсально-пропашные, специализированные, малогаба-ритные и мотоблоки.
Тракторы общего назначения используются в растениеводстве для работ общего назначения (вспашка, сплошная культивация, по-сев, уборка кормовых и зерновых культур).
К тракторам общего назначения предъявляют следующие требо-вания: высокие тяговые свойства, низкое давление на почву и соот-ветствие ширины колеи трактора ширине захвата плуга. Последнее обусловлено назначением этих тракторов работать в основном с по-чвообрабатывающими машинами, создающими высокое тяговое со-противление, и выполнять в сжатые агротехнические сроки ранне-весенние работы по закрытию влаги при высокой влажности рыхлой почвы.
Универсально-пропашные тракторы предназначены главным об-разом для возделывания пропашных культур. До 60% времени их ис-пользуют на транспортных работах, а кроме того на вспашке и других энергоемких почвообрабатывающих операциях.
Основные требования к универсально-пропашным тракторам определяются операцией междурядной обработки пропашных куль-тур. К ним относятся: регулируемая в соответствии с шириной между-рядий колея движителей, увеличенный агротехнический просвет, вы-сокая маневренность и хорошая управляемость при движении агрегата
в междурядьях. Универсально-пропашные тракторы по условию безо-
1.2. Классификация мобильных энергетических средств• 9
пасного движения в транспортном потоке должны иметь тормозную систему с приводом на прицеп и световые приборы в соответствии с требованиями дорожной безопасности.
Специализированные сельскохозяйственные тракторы предна-значены для работ по возделыванию и уборке отдельных культур или для особых производственных условий. К ним относятся свекло-водческие тракторы (Т-70С, ВТ-100ДС), тепличные, животноводче-ские и др. Специализированные тракторы конструируют преимуще-ственно на основе базовых моделей колесных и гусеничных тракторов с применением специфических агрегатов и систем.
На базе тракторов общего назначения созданы модификации пахотно-пропашных и специализированных тракторов. К ним отно-сятся, например, тракторы Харьковского (ХТЗ-16331) и Волгоград-ского (ВТ-100ДС) тракторных заводов.
По типу движителя тракторы делятся на колесные и гусеничные. Гусеничные сельскохозяйственные тракторы, в отличие от колес-
ных, предназначены для выполнения ограниченного количества опе-раций, главным образом энергоемких почвообрабатывающих. В свя-зи с этим требования к гусеничным тракторам не так разнообразны, как к колесным.
Сельскохозяйственные гусеничные тракторы общего назначения создают и производят только в России и других странах СНГ. Их доля
в тракторном парке России составляет примерно 30%, или половину от количества тракторов общего назначения. За рубежом такие тракто-ры имеют ограниченное применение. Их доля в общем парке не пре-вышает 3%, поэтому в сельском хозяйстве используют модификации промышленных гусеничных тракторов.
Колесные тракторы выпускаются с двумя и четырьмя ведущими колесами (колесные схемы 4К2 и 4К4). Применение тракторов с че-тырьмя ведущими колесами позволяет повысить тягово-сцепные показатели за счет использования всего веса в качестве сцепного. Полноприводные тракторы 4К4 различаются по размерам колес. При одинаковом размере и грузоподъемности передних и задних ко-лес тракторы относятся к схеме 4К4б, при меньшем размере передних колес — к схеме 4К4а.
В зависимости от типа трактора изменяется распределение веса по осям. Для тракторов 4К4а на переднюю ось приходится 0,38…0,45 общего веса трактора, а 4К4б — примерно 0,6.
Схему 4К4а имеют современные тракторы как универсально-пропашные, так и общего назначения; схему 4К4б — в основном оте
10 • 1. Эксплуатационные свойства, классификация и компоновка
чественные тракторы общего назначения и, кроме того, некоторые универсально-пропашные, например MB-tracт (Германия), ЛТЗ-155 (Липецкий тракторный завод) и созданный на его основе РТ-М-160 (Нижнетагильский вагоностроительный завод).
Другими эффективными способами повышения тягово-сцепных свойств колесных тракторов, кроме применения четырех вместо двух ведущих колес, является увеличение площади контакта движителей
с почвой за счет широкопрофильных арочных шин, полугусеничного хода, сдвоенных колес и дополнительного ведущего моста (схема 6К6). Из них наиболее широкое применение нашло сдваивание колес.
Как самостоятельная схема 6К6 не получила пока производ-ственного применения. Минским тракторным заводом и научно-исследовательским институтом (НАТИ) разработано модульное энер-готехнологическое средство МЭС-200 со схемой 6К6, проведены его тяговые и эксплуатационно-технологические испытания, подтвер-дившие возможность увеличения номинальной силы тяги примерно на 50% и высокие эксплуатационные свойства.
МЭС-200 состоит из энергонасыщенного трактора с колесной схе-мой 4К4а (тяговый класс 2) и транспортно-технологического модуля, легко соединяемого и отсоединяемого от него. Этот модуль представ-ляет собой тележку, которая имеет: два ведущих колеса, приводимых от синхронного вала отбора мощности (ВОМ) трактора, гидронавес-ные, седельные и прицепные устройства, ВОМ и другое оборудование, необходимое для выполнения полевых и транспортных операций.
Классификация тракторов по номинальной силе тяги приня-та только в России и других странах бывшего СССР в соответствии
с ГОСТ 27021—86 (СТ СЭВ 628—85) «Тракторы сельскохозяйственные
и лесохозяйственные. Тяговые классы».
За номинальное тяговое усилие Pкр.н принято такое его значение, при котором достигается наиболее полное использование тягово-энергетических возможностей трактора и тяговый КПД имеет макси-мум. По номинальному тяговому усилию, полученному на стерне (по-чва средней плотности и нормальной влажности) колосовых культур при заводской эксплуатационной массе, все сельскохозяйственные тракторы делятся на следующие тяговые классы: 0,2; 0,6; 0,9; 1,4; 2; 3; 4; 5; 6 и 8. Эти цифры характеризуют значение тягового усилия в тон-нах, так как указанный государственный стандарт разрабатывался,
когда еще действовала старая система измерения физических величин. Тяговым классам соответствует номинальное тяговое усилие Pкр.н : 2; 6; 9; 14; 20; 30; 40; 50; 60 и 80 кН. Значение буксования ведущих колес,
1.2. Классификация мобильных энергетических средств• 11
соответствующее этим Pкр. н , принято равным 16; 14 и 3% (соответ-ственно тракторы 4К2, 4К4 и гусеничные).
Приведенные значения Pкр. н являются округленными, отнести трактор к какому-то тяговому классу необходимо, руководствуясь приведенным в табл. 1.2 диапазоном изменения тягового усилия.
Тракторы тягового класса 0,2 принято считать малогабаритными, тракторы 0,6 — малогабаритными и универсально-пропашными, трак-торы 0,9; 1,4 и 2 являются универсально-пропашными, тракторы клас-са 3 и выше — это тракторы общего назначения. Последний класс 8 пока не реализован.
| Таблица 1.2 | |||
| Диапазоны изменения тягового усилия | |||
| Тяговый | Диапазон | Тяговый | Диапазон |
| класс | Pкр.н,кН | класс | Pкр.н,кН |
| 0,2 | 1,8…5,4 | 27…36 | |
| 0,6 | 5,4…8,1 | 36…45 | |
| 0,9 | 8,1…12,6 | 45…54 | |
| 1,4 | 12,6…18 | 54…72 | |
| 18…27 | 72…108 |
В международной практике (стандарты ИСО) используется клас-
сификация колесных тракторов не по номинальному тяговому уси-лию, а по максимальной тяговой мощности Nкр.м получаемой из по-тенциальной тяговой характеристики при использовании трактора на гладкой горизонтальной и сухой бетонированной поверхности
или на горизонтальной поверхности поля после скошенной травы. По значениям Nкр.м, все тракторы разбиты на 4 категории: 1-я —
N кр.м < 30 кВт; 2-я — Nкр.м = 30…70 кВт; 3-я — Nкр.м = 70…135 кВт
и 4-я — Nкр.м = 135…300 кВт.
Соотношение между российскими тяговыми классами и междуна-родной категориями по ИСО представлено в табл. 1.3.
Таблица 1.3