Концепция развития и использования сельскохозяйственных тракторов. Концепция развития тракторного парка России, страница 3

Использование энергонасыщенных гусеничных тракторов, поставленных на производство в 1970–1990 гг., показало существенное увеличение энергозатрат на основных работах при незначительном повышении производительности МТА. Эффективность скоростной техники выше на полях правильной конфигурации при большой длине гонов. На малых участках непроизводительные затраты (на перегон, повороты и переналадку агрегатов) составляют 30–70% времени; на 25% снижается выработка и повышаются расходы на содержание техники. Поэтому планируемый уровень энергонасыщенности новых и перспективных тракторов остался пока на достигнутом максимальном уровне. В то же время для гусеничного трактора ВТ-150 массой 7800–8600 кг оптимальным, по тягово-энергетическим показателям, является энергонасыщенность 12,8 – 14,1 Вт/кг при запасе крутящего момента не менее 20 % [3]. Увеличение энергонасыщенности до 15,5 Вт/кг не приводит к повышению тягового КПД, однако достаточно эффективно на предпосевной обработке почвы при повышении скорости до 3,0 м/с.

Для повышения универсальности, соответственно и занятости, тракторов наиболее эффективный является путь ступенчатое изменение энергонасыщенности регулированием мощности двигателя или балластированием в зависимости от условий и характера выполняемой операции, т.е. переход к тракторам тягово-энергетической концепции. Указанное реализовано в энергонасыщенном тракторе ВТ-150. Максимальное балластирование трактора до массы 8600 кг обеспечивает минимальную энергонасыщенность Э_min=12–13 Вт/кг для работы в тяговом режиме с сохранением сложившегося шлейфа машин и орудий, а также с широкозахватными почвообрабатывающими комплексами на рабочих скоростях 1,6-2,0 м/с. Трактор без балласта массой 7820 кг (=14,1–14,5 Вт/кг) применяется на рабочих скоростях выше 2,0 м/с при ограничении ширины захвата агрегата, а также использовании машин и орудий с приводом активных рабочих органов через ВОМ. Такая концепция МТУ позволяет создать гамму тракторов с мощностным рядом от 100 до 130 кВт на единой элементной базе, с установленными для мобильных энергетических средств 3-5 кл. тяговыми диапазонами.

Ведущие зарубежные фирмы Caterpillar, Valmet, Case, John Deere и другие на сельскохозяйственных тракторах внедрили систему VHP (переменная мощность) для ограничения крутящего момента и тягового усилия на низших передачах. При переходе с третьей на более высокую передачу автоматически увеличивается подача топлива, обеспечивая более высокий уровень мощности. Трансмиссия при этом ограничивает крутящий момент на низших передачах до максимального на высших во избежание перегрузок.

Для колесных тракторов 4к4б кл.5 характерно также снижение темпа роста энергонасыщенности при достижении уровня 16,0–17,0 Вт/кг (К-744Р2, К-704, Беларус 2522). При этом продолжается выпуск модернизированных тракторов тяговой  концепции К-700Б и К-744Р1 энергонасыщенностью 12,5–14,0 Вт/кг. Это вызвано необходимостью сохранения сложившегося для данного класса шлейфа машин и орудий, а также реализации тягово-энергетической концепции трактора с сохранением элементной базы. Изменение массоэнергетических параметров тракторов достигается, как правило, установкой сдвоенных колес и балластных грузов.

Определяющей тенденцией развития универсально-пропашных тракторов (УПТ) является повышение энергонасыщенности и универсальности на основе переменных массоэнергетических параметров и единой элементной базы, что связано с необходимостью совмещения операций, применением индустриальных технологий, расширением возможностей скоростной и широкозахватной техники [1]. Представителям двухуровневых УПТ является трактор 4к4а ЛТЗ-140, энергонасыщенность которого составляет 15,7 Вт/кг на первом уровне мощности и 19,4 Вт/кг на втором.

С ростом выпуска тракторов широкого типоразмерного ряда и количества модификаций наблюдается рассеивание и несоответствие их стандартной классификации по тяговым классам. В данном случае рекомендуется принимать за номинальное тяговое усилие, развиваемое трактором тяговое усилие при максимальной тяговой мощности соответствующей максимальному тяговому КПД и оптимальной скорости [1].