Підвищення потужності тракторів
Сільське господарство – це також виробництво. Виробництво, з усіма притаманними йому економічними законами та залежностями. Світова тенденція його розвитку направлена на підвищення його продуктивності перш за все за рахунок вдосконалення засобів виробництва. Все менша кількість населення задіяна на виробництві сільськогосподарської продукції. Збільшення об'ємів отриманої продукції і підвищення її якості можливо, зокрема, лише на базі використання нової високоефективної техніки і прогресивних технологій. Новітні інтенсивні машинні технології землеробства потребують використання сучасних енергонасичених тракторів, збільшення робочих швидкостей при виконанні технологічних операцій, проведення багатоопераційних робіт і т.д.
Забезпеченість сільськогосподарською технікою складає зараз головну проблему для реалізації концепції стійкого розвитку країни, підвищення конкурентоспроможності українського АПК. Тому від рівня оснащеності і застосування інтенсивних машинних технологій залежить вирішення більшості решти проблем АПК.
Трактори є основою механізації сільського господарства. Значна частина коштів в сільськогосподарському виробництві припадає на закупку тракторів, і ця тенденція тримається протягом не одного десятиріччя. На трактори затрачається коштів у два рази більше, ніж на зернозбиральні комбайни та у 4-5 разів більше, ніж на окремо взяту посівну, ґрунтообробну чи коренезбиральну техніку.
Фахівці багатьох країн світу останніми роками ретельно досліджують питання застосування на тракторах нових, досконаліших двигунів, гідростатичних трансмісій, ходових систем; питання ергономіки, автоматизації процесів регулювання систем і вузлів трактора; питання зміни компоновки окремих вузлів і агрегатів, вдосконалення приєднання тракторів до сільськогосподарських машин і їх роз'єднання, скорочення часу на профілактичне обслуговування машин.
Уточнюються оптимальні і максимальні потужності тракторних двигунів, діапазон робочих і транспортних швидкостей, досліджуються переваги колісних та гусеничних моделей, поліпшуються їх параметри, вдосконалюється їх компоновка. Велика увага надається поліпшенню умов роботи механізаторів, вдосконаленню техніко-естетичних показників трактора.
Головними особливостями етапу, стрімкого розвитку тракторів є підвищення одиничної потужності, універсалізація, тобто забезпечення їх багатофункціональності, а також суттєве підвищення експлуатаційної ефективності, особливо надійності, паливної економічності, ергономічності, а в результаті продуктивності машинно-тракторних агрегатів (МТА) у цілому.
Основним типом трактора в найбільш розповсюдженому діапазоні потужностей залишається колісний трактор традиційної компоновочної схеми, удосконалення якого ведеться з урахуванням останніх досягнень науки і техніки. За останні роки практично всі провідні фірми обновили гаму тракторів, що випускаються, розширивши діапазон потужностей їх двигунів і змістивши тим самим межі використання тракторів з шарнірно з'єднаною схемою в бік більш високих тягових класів.
Основні параметри трактора, його конструкція визначаються перш за все вимогами сільськогосподарського виробництва, які постійно розширяються з урахуванням сфери застосування техніки, умов, особливостей і структури сільського господарства. Розвиток параметрів тракторів йде по шляху збільшення робочої швидкості, підвищення тягового зусилля.
Основні вимоги сільськогосподарського виробництва до конструкції тракторів – це підвищення продуктивності і економічності; забезпечення високої надійності та довговічності; універсалізація; легкість управління; спрощення і здешевлення конструкції; зниження до мінімуму витрат на технічне обслуговування і ремонт; забезпечення мінімальної дії на грунт і рослини; забезпечення безпеки використання, створення комфортабельних умов роботи і легкості управління.
Аналіз структури ринку тракторів та наявного тракторного парку по класах потужності вказує на те, що тракторний парк України в значній мірі відрізняється від європейського. В європейському тракторному парку переважають трактори більших потужностей, в українському - спостерігається тенденція до збільшення кількості тракторів потужністю 200-300 к.с.
Розвиток тракторів підвищеної потужності викликаний застосуванням широкозахватної техніки, зростанням вартості робочої сили, бажанням скоротити терміни сільськогосподарських робіт, понизити матеріальні витрати.
Провідні машинобудівні фірми посилено працюють над проблемою підвищення продуктивності машинних комплексів при зменшенні затрат на їх використання. В перспективних агротехнологіях все частіше використовуються багатоопераційні агрегати з комбінованими робочими органами. Їх використання забезпечує підвищення продуктивності с/г техніки і її технологічної ефективності, зниження на 30-40% питомої енерго- і матеріаломісткості. Вказані переваги досягаються за рахунок інтеграції технологічних операцій в одній машині, модульно-блокової побудови конструкцій, створення багатофункціональних машин і агрегатів. Вони мають збільшену ширину захвату та виконують технологічні операції на швидкостях понад 8 км/год.
В розвинутих країнах розширяється застосування енергонасичених тракторів, підвищуються робочі швидкості машинно-тракторних агрегатів. Так на посіві вони складають 9-10 км/год; на оранці 8-9 км/год; на збиранні сіна 12-15 км/год; на внесенні добрив 15 км/год (окремі – до 32 км/год).
Відповідно, опір високошвидкісних і комбінованих машин при роботі також суттєво зростає. Для забезпечення якісного виконання технологічного процесу необхідне підвищене тягове зусилля, що потребує потужності двигуна трактора близько 40-45 к.с. на один метр захвату.
Таким чином, для середнього господарства, що має 2-3 тис. га землі для отримання високих техніко-економічних показників використання енергозасобів в сучасних технологіях потрібен трактор потужністю 200-300 к.с., на відміну від того, що раніше орієнтація була на потужність 150 к.с.
Яким же повинен бути такий трактор?
Сільськогосподарські підприємства пред'являють до такого трактора особливі вимоги. З одного боку, він повинен бути придатний для важкої польової роботи, але з другого боку, також в рівному ступені задовольняти виконання і транспортних операцій. Також необхідний оптимальний розподіл ваги і максимальна швидкість до 50 км/год. Він повинен бути не тільки надійним і економічним в роботі, але і здатним до різноманітних і часто змінних видів діяльності як, наприклад, комбінованої експлуатації з фронтальними і задніми навісними знаряддями. Він повинен також мати високий ступінь комфорту при роботі і технічному обслуговуванні. Надійна трансмісія, коробка передач з оптимальним інтервалом передач і потужна гідравлічна система з точним керуванням – це також важливі вимоги.
Аналіз показує, що основними виробниками тракторів в широкому діапазоні потужності є фірми Case IH, Deutz-Fahr, Fendt, John Deere, Lamborghini, Massey Ferguson, Renault і Same. Всі провідні тракторобудівні фірми мають в своєму типоряду трактори потужністю 200-300 к.с.
Моделі таких тракторів досить поширені. Саме з серії цих тракторів розпочинається оснащення тракторів новітніми системами та механізмами, які в цілому і забезпечують їх високі техніко-економічні та експлуатаційні показники. Такі трактори часто називають «оптимальний універсал», оскільки оснащення їх економічними і достатньо потужними двигунами та необхідним набором сучасних мехатронних системам автоматичного керування двигуном, трансмісією та гідросистемою забезпечує ефективне їх використання.
Характеристики двигунів таких тракторів відрізняються чітко вираженими постійними діапазонами потужності і крутного моменту. Запас крутного моменту забезпечується системою управління потужністю надійно перекриває пікові навантаження під час експлуатації. Серійна електронна си-стема регулювання двигунів дозволяє програмувати число обертів і стежить за їх підтриманням на постійному рівні.
В цілому характеристики таких двигунів гарантують низьку витрату пального, великий крутний момент і значний запас потужності.
Потужність двигунів тракторів
| Виробник | Модель | Потужність, к.с. |
|---|---|---|
| Case | MX335 | 335 |
| Case | MX310 | 310 |
| John Deere | 8530 | 350 |
| John Deere | 8330 | 325 |
| John Deere | 8320K | 320 |
| John Deere | 8430 | 300 |
| John Deere | 8295P | 300 |
| New Holland | T9060 | 370 |
| New Holland | T8050 | 330 |
| New Holland | T8040 | 305 |
| Massey Ferguson | 8400 | 290 |
Потужність та економічність таких дизелів підвищується за рахунок використання регульованого турбонаддуву, проміжного охолодження наддувочного повітря, системи рециркуляції відпрацьованих газів, та ін., що в цілому дозволяє збільшити потужність на 30-45% при тих же розмірах і масі двигуна та оптимізувати його техніко-економічні показники залежно від навантаження. Робота таких двигунів також характеризуються низьким вмістом шкідливих речовин у відпрацьованих газах.
Українські агропідприємства будь-якої категорії вважають престижним мати у своєму парку техніку всесвітньо відомих брендів. Але дозволити собі купівлю нових тракторів найкращих марок під силу лише потужним агрохолдингам і міцним «середнякам», які обробляють не менш як 3000 га землі.
Але така техніка коштує досить дорого. А чи є альтернатива від вітчизняного виробника?
Машинобудівники України не стоять осторонь процесів, що відбуваються в галузі. Слобожанською агропромисловою компанією на базі уніфікованих агрегатів трактора Т-150К та ХТЗ-170 шляхом їх глибокої модернізації створено і серійно випускається трактор «Слобожанець» ХТА-200 з рядним шестициліндровим двигуном Д-260.4 Мінського моторного заводу потужністю 210 к.с. і з удосконаленою трансмісією. Крім того, створена нова модель трактора ХТА, на якій встановлений двигун Д-262-2S2 потужністю 250 к.с. На ВАТ ХТЗ також створено дослідні зразки тракторів ХТЗ потужністю 210 та 230 к.с., а в Миколаєві на ТОВ «Торговий дім «Бєларусь Україна» розпочали локалізоване складальне виробництво трактора МТЗ-3022ДВ «БІЛОРУС» потужністю 275 к.с., що відповідають наведеній концепції.
Однак бувають ситуації, коли виникає протиріччя: потрібен трактор з більш потужним двигуном для використання в нових технологіях з високопродуктивними машинами, а коштів в обороті недостатньо для купівлі нового трактора. В цьому випадку доцільно модернізувати трактор встановленням нового двигуна з відповідним зчепленням.
Роботи по модернізації тракторів типів Т-150К, Т-150, Т-156, ХТЗ-120/121, ХТЗ-160/163, ХТЗ-17021, ХТЗ-17221 підвищенням їх одиничної потужності виконує «АВТОДВІР ТОРГІВЕЛЬНИЙ ДІМ» шляхом встановлення мінських дизелів Д-260.4 (210к.с.) та Д-262-2S2 (250к.с.) в комплекті з зчепленням LUK.
Проведені дослідження підтверджують, що такі трактори раціонально агрегатуються з сучасними комбінованими швидкісними сільськогосподарськими машинами, як вітчизняного, так і закордонного виробництва.
В цілому можна відмітити, що трактор потужністю 200-300 к.с. завдяки своїй «оптимальній універсальності» агрегатується з найбільшим типажем сучасних сільськогосподарських знарядь, забезпечує своєчасне та якісне виконання всіх технологічних операцій в рослинництві та є базовим трактором для господарств з площею від 1500 до майже 4000 га.
Придбання та експлуатація нового трактора з сучасним шлейфом машин дещо підвищує капітальні вкладення порівняно з експлуатацією традиційного комплексу одноопераційних машин в агрегаті з тракторами потужністю 150—180 к.с., але дозволяє значно зменшити витрати паливо-мастильних матеріалів, затрати праці, спростити вирішення організаційних питань та забезпечити стабільне, ефективне і високорентабельне виробництво продукції рослинництва.