что такое тяговое усилие трактора
Тяговый класс тракторов: особенности и ключевые отличия
На территории России и стран СНГ действует система классификации тракторов, в основе которой лежат тяговые характеристики. Поэтому в оборот введен так называемый тяговый класс тракторов, о котором подробно рассказано в этой статье.
Что такое тяговый класс?
Тяговый класс определяет одну из ключевых характеристик трактора — максимальное тяговое усилие, которое может развить машина. Однако здесь есть одна особенность — это усилие в значительной степени зависит от типа грунта и условий, в которых эксплуатируется трактор. Понятно, что в заболоченной местности или по сырому лугу трактор сможет тянуть меньший груз, чем по сухому полю или песку. Поэтому тяговые характеристики для разных типов тракторов измеряются в строго установленных условиях.
Классификация тракторов по классам в случае сельскохозяйственных машин выполняется по усилию, развиваемому на грунте с определенными условиями:
Колесные 4х2
Колесные 4х4
Гусеничные
Тип грунта
Стерня колосовых культур
Влажность
Твердость
Буксование
Класс тяги тракторов указывается цифрой, которая означает тяговое усилие в тонн-силах (тс). Также можно встретить указание класса в кН (килоньютонах). Здесь действует простое соотношение: 1 тс примерно равна 10 кН. Поэтому, например, трактора класса 14 кН — это то же самое, что трактора тягового класса 1,4.
Классификация тракторов по тяговому классу
В настоящее время принято выделять семнадцать классов тяги, которые охватывают всю технику — от небольших мотоблоков, до рекордно мощных промышленных тракторов. Однако актуальные модели сельскохозяйственных тракторов занимают восемь классов, еще три класса отводится на мотоблоки и мини-тракторы, и в последние годы стали появляться мощные с/х-машины 7 тягового класса, хотя раньше в этот класс входили исключительно промышленные тракторы. Основные данные и модели с/х-тракторов собраны в таблице:
Тяговые классы тракторов — таблица:
Тяговый класс
Номинальное тяговое усилие (тс)
Средняя мощность тракторов (л.с.)
Средняя масса тракторов (т)
Базовые модели тракторов
Колесные
Гусеничные
Тяжелые мотоблоки; мини-тракторы, легкие самоходные шасси
Сегодня отсутствуют модели
Т-25, Т-30, «Беларус» 300-й серии
МТЗ-80/82, ЮМЗ-6, «Беларус» 900-й серии
«Беларус» 1220-й серии
Т-54, Т-70 (специализированные)
Т-150К, «Беларус» 1500-й серии
Все сельскохозяйственные тракторы по своему назначению делятся на шесть больших групп: • Мини-тракторы (классы 0,2, 0,4) — техника для работы на малых по размеру участках с применением навесного или прицепного оборудования, подходят для транспортных работ^; • Универсальные тракторы (классы 0,6, 0,9, 1,4 и 2) — техника для выполнения общехозяйственных работ, для обработки, возделывания и уборки с/х-культур (пропашных)^; • Универсально-пропашные (классы 0,6, 0,9, 1,4, 2) — техника, используемая для первичной обработки почвы (пахоты, боронования, культивации), посевных и уборочных работ, возделывания пропашных культур, а также для решения транспортных задач^; • Тракторы общего назначения (классы 3, 4, 5, 6, 7) — техника для выполнения энергоемких операций, в том числе для пахоты, культивации, лущения стерни, снегозадержания, проведения мелиоративных работ, выполнения транспортных операций и т. д. Данные тракторы применяются только на полях больших площадей^; • Специализированные тракторы — машины различных классов для обработки отдельных культур (овощеводческие, свекловодческие, хлопководческие и другие)^; • Самоходные шасси — небольшая группа тракторов малых классов (самый известный — Т-16) с расположенной в передней части рамой для платформы.
Рассмотрим каждый класс, трактор и их особенности более подробно (за исключением класса мотоблоков).
Тракторы класса 0,2 тс
К этому классу относятся тяжелые мотоблоки и минитракторы. Техника разработана для выполнения простых операций на небольших участках, также тракторы могут использоваться для привода агрегатов и механизмов. На современном рынке много моделей 2 кН — ранние МТЗ-082 и Беларус-112, современные Беларус-08К, Беларус-132Н, Уралец Т-0,2 (ЧТЗ), КМЗ-012 (Курганский машиностроительный завод), серия тракторов «Уралец» (ООО «Трактор», Челябинская область), «Уссуриец» (Уссурийский авторемонтный завод) и другие модели. Большое распространение получили многочисленные модели из КНР (Dong Feng DF 244, Chery FD15, Jinma 100-х и 200-х серий, Xingtai XT-220, Foton TE-244 и другие) и Японии (особенно фирм Kubota, Mitsubishi, Iseki).
Тракторы класса 0,4 тс
Сегодня отечественная промышленность не выпускает трактора данной группы. Единственным массовым представителем этого класса был трактор ХТЗ-7, выпускавшийся в период с 1950 по 1956 годы. Однако этот класс представлен китайским производителем Jinma (120, 264E).
Тракторы класса 0,6 тс
Трактора класса 0,6 универсальны и дешевы, чем обусловлено их широкое распространение. К данном классу (трактора 0,6) относятся отечественные машины Т-25А «Владимирец» и Т-30 (оба Владимирского тракторного завода, все еще находятся в производстве), самоходное шасси Т-16, более современные ВТЗ-2032, машины «Беларус» моделей 310, 320 и 321, а также тракторы из Китая Dong Feng, Xingtai, Jinma, Chery и т. д.
Трактора класса 0,9 тс
Машины данной группы универсальны и распространены, за счет увеличенной тяги трактора класс 0,9 могут выполнять как сельхозработы, так и использоваться для решения транспортных задач
Наиболее яркий и известный представитель этого тягового класса — тракторы Т-40/40А, которые не выпускаются уже 20 лет, но все еще остаются в строю. Из более современных тракторов следует отметить ЛТЗ-55 (выпускался в 90-е годы), ВТЗ-45, актуальный ТТЗ-80.10 Ташкентского тракторного завода.
Трактора тягового класса 1,4 тс
Класс трактора 1,4 является наиболее востребованным в аграрном секторе, сфере ЖКХ, в строительстве и во многих других отраслях.
К данному классу относятся ранние МТЗ-50/52, знаменитые МТЗ-80/82, пришедшие им на замену МТЗ-100/102 и актуальные модификации Беларус-80/82 (и тракторы на их базе). В один ряд встают трактора ЮМЗ-6 всех модификаций, ЛТЗ-60АВ, ЛТЗ-95Б и другие. Из наиболее новых можно отметить Беларус-921 и вообще всю 900-ю серию. Из зарубежных тракторов наибольшую популярность получили американские John Deere JD5020, JD6020 и другие, американские же AGCO MF3600, MF3400, большое число моделей немецкой Deutz-Fahr и китайских Dong Feng (модель DF-404), Xingtai и т. д.
Трактор класса 2 тс
Еще два десятилетия назад трактора 2 тягового класса были исключительно гусеничные, но в последние годы появляется все больше колесных моделей. Наиболее известные ранние гусеничные машины Т-54В и Т-70 (специальные) и колесные ЛТЗ-155. Из актуальных следует отметить Беларус 1221/1222, американские John Deere 6020, 6130D, New Holland T6050 Delta, английские CASE IH Maxxum 125, немецкие Deutz Agrofarm 430 и другие.
Трактора тягового класса 3
Типичные трактора 3 класса тяги — это колесный Т-150К и гусеничный Т-150, гусеничные ДТ-75 во всем их разнообразии, ДТ-175 и наиболее современный и актуальный Агромаш 90 (является модификацией ДТ-75). Из новых колесных машин можно отметить Беларус 1523, Terrion АТМ 3180 производства «Агротехмаш», некоторые модели John Deere 6-й серии.
Трактора 4 класса
В свое время использовался единственный гусеничный трактор 4 тягового класса Т-4А и ряд специализированных машин. Сегодня этот класс включает в себя «Беларус» модели 2103 (на гусеничном ходу), новые колесные машины Беларус 2022 и Terrion моделей АТМ 3180 и 4200, ХТЗ-17221 и ХТЗ-181, а также New Holland 7-ой серии и John Deere 7-й серии.
Тракторы 5 класса
Наиболее востребованные трактора 5 тягового класса — «Кировцы» в лице моделей К-700 (мощность 230 — 335 л. с.) и его многочисленных модификаций. Из новых колесных машин можно выделить целую линейку «Беларус» 2522/2822/3022/3023 и отечественный Terrion АТМ 5280. Из машин на гусеничном ходу — ранние Т-250 и современные Т-501. Среди зарубежных производителей выделяются мощные машины Buhler 2000-й линейки, JD 8050, а также серии Magnum/STX от компании Case New Holland.
Тяговый класс 6 тс
До недавнего времени это был самый мощный класс с/х-тракторов в нашей стране, сюда входили гусеничные Т-100М и Т-130, и модификации К-744 (мощность до 428 л. с.). Эти машины с успехом решали сложные агротехнические задачи, и не менее сложные задачи в промышленности, строительстве, горнодобывающей отрасли и других сфер.
Из зарубежных машин модно отметить John Deere 9430/9420 RII и Case IH (STX380, 430, 480, 530).
Тяговый класс 7 тс
Это наиболее мощные и высокоэнергонасыщенные трактора для аграрного сектора, они применяются для основной обработки почв и решения широкого круга других задач. Из машин данного класса можно выделить колесные Terrion АТМ 7360 (мощностью до 400 л. с.) и УДМ-5К-02 (усиленный аналог К-744). Также есть и зарубежные машины Buhler Versatile, John Deere и New Holland, однако российские аграрии их использую ограниченно (закупки на всю составляют не более десятка тракторов в год).
Сельскохозяйственные и мелиоративные машины
В современном лексиконе технических специалистов трактор называют энергетическим средством, поскольку это чудо техники предназначено для выполнения широкого спектра задач, преимущественно, в качестве движущей (тяговой) силы.
Остается лишь удивляться, насколько меткое имя дали трактору наши не столь уж далекие предки при его рождении и на ранних этапах развития – железный конь. Причем среди этих трудяг встречаются и миниатюрные коньки-горбунки, и величественные богатырские кони, затмившие своими способностями и возможностями образы знаменитых литературных собратьев и сказочных персонажей.
С точки зрения технического специалиста, трактор – это колесная или гусеничная машина, приводимая в движение установленным на ней двигателем, предназначенная для перемещения и приведения в действие различных машин и орудий, тележек или саней, а также для привода стационарных машин от вала отбора мощности или приводного шкива.
Какими же бывают тракторы?
Классификация тракторов
Современные тракторы классифицируют по назначению, типу движителя, типу остова и по типажу.
Классификация тракторов по назначению
По назначению тракторы можно разделить на сельскохозяйственные (или общего назначения), промышленные, транспортные и специального назначения.
Применяемая в нашей стране классификация сельскохозяйственных тракторов:
Промышленные тракторы предназначены для выполнения тяжелых землеройных, дорожно-строительных, мелиоративных, горных и других работ (ДЭТ-250, Т-130М, Т-180 и др.
Применяемая в нашей стране классификация промышленных тракторов:
Транспортные тракторы предназначены для транспортировки грузов главным образом по бездорожью и грунтовым дорогам. Скорость движения таких тракторов и мощность их двигателей варьируют в довольно широких пределах.
Классификация тракторов по типу движителей
По типу движителей (ходовых систем) различают колесные, гусеничные и полугусеничные трактора.
Движителем называется устройство, обеспечивающее движение машины (колесо, гусеница и др.).
Колесные тракторы могут иметь два ведущих колеса, т. е. один ведущий мост, например МТЗ-80.1, и четыре ведущих колеса (два ведущих моста) для улучшения тяговых свойств и повышения проходимости, например, Беларус-1221, ВТЗ-2032А.
Бывают и трехколесные тракторы, у которых вместо переднего моста устанавливают одно управляемое ведомое колесо (МТЗ-80Х).
Колесный трактор по сравнению с гусеничным универсален, дешевле в изготовлении и эксплуатации. Однако на переувлажненных и рыхлых почвах он не столь эффективен в использовании, как гусеничный, так как давление на почву у последнего значительно меньше, чем у колесного, из-за большей опорной площади гусениц.
Гусеничные тракторы характеризуются пониженным удельным давлением на грунт, что повышает их проходимость. Однако они тяжелее колесных, сложнее и дороже в изготовлении и эксплуатации.
В качестве движителя полугусеничных тракторов используются сочетание колесных и гусеничных движителей одновременно (ЮМЗ-6КЛ). Такая конструкция иногда является наиболее эффективной для работы в конкретных почвенно-климатических условиях или при сложном рельефе местности.
По типу движителя различают, также, плавающие, шагающие, на воздушной подушке и некоторые другие тракторы, использующие для перемещения не характерные для этих машин ходовые системы.
Классификация тракторов по типу остова
По типу остова различают рамные, полурамные и безрамные тракторы.
У рамных тракторов остов состоит из клепаной или сварной рамы, например, ДТ-75М и др.
У полурамных остов образуется корпусом трансмиссии и двумя продольными балками (лонжеронами), привернутыми или приваренными к корпусу (МТЗ-80, Т-130 и др.).
У безрамных тракторов остов образуется в результате соединения корпусов отдельных механизмов, например Т-25А, мини-трактор МТЗ-132Н и др.
Типаж и класс трактора
Тракторы эксплуатируются практически во всех областях современной человеческой деятельности, выполняя самые разнообразные работы в различных условиях. Трактор выручает человека и при необходимости выполнения тяжелых физических работ, и при выполнении не совсем приятных и даже опасных производственных обязанностей.
Классом в типаже называют совокупность моделей, имеющих одинаковые основные классификационные параметры.
Моделью принято называть конкретную конструкцию трактора. Базовой называют наиболее распространенную и универсальную модель трактора в данном классе, имеющую специализированные модификации.
Номинальное тяговое усилие тракторов
В нашей стране за основной классификационный параметр тракторов принято номинальное тяговое усилие на крюке, поэтому такая классификация называется тяговой.
Номинальное тяговое усилие зависит, в первую очередь, от типа ходовой системы и эксплуатационной массы трактора. Как показала практика, тяговое усилие является наиболее стабильным параметром, характеризующим возможности агрегатирования трактора с различными машинами и орудиями, имеющими разную ширину захвата и тяговые сопротивления.
Во многих других странах за основной классификационный параметр тракторов принят такой показатель, как тяговая мощность двигателя (классификация ИСО). Этот параметр во многом зависит не только от типа движителя, но и от скорости машинно-тракторного агрегата (МТА), дорожных и почвенных условий и т. п., поэтому в нашей стране не применяется для классификации тракторов.
Номинальное тяговое усилие тракторов стандартизовано по тяговым классам в соответствии с ГОСТ 27021-86.
Тяговый класс определяет основную характеристику трактора – максимальный уровень тягового усилия, которое может развить машина. При этом учитываются условия, в которых тяговый класс трактора может быть определен. Ведь не одно и то же развивать тягу по сырому лугу или болотистой местности, по песку или твердому сухому грунту. Поэтому тяговый класс трактора измеряется в строго нормированных условиях.
Трактора сельскохозяйственного (общего) назначения классифицируются по тяговому усилию, развиваемому при следующих условиях испытания:
В каждом тяговом классе существуют базовые модели (основные наиболее массовые тракторы) и модификации, на которых установлены унифицированные с базовыми моделями двигатели и ряд других составных частей. При их унификации (единообразии) облегчаются изготовление и эксплуатация тракторов.
В основу построения типажа положена возможность частичного перекрытия диапазонов тяговых возможностей тракторов в смежных классах при оптимальном минимально обоснованном количественном составе моделей в каждом классе.
Тяговые классы и соответствующее им номинальное тяговое усилие приведены в таблице 1.
Таблица 1. Классификация тракторов по тяговому усилию (1 кН = 0,1 тс)
Тяговый класс тракторов: таблица
На территории бывшего СССР, России и стран СНГ трактора классифицируются в зависимости от своих технических характеристик, где тяговый класс играет не последнюю роль. Именно о ней и пойдет речь в это статье.
Идея написать статью по данной теме возникла после того как в Советской Энциклопедии была найдена сборная таблица с указанием тяговых классов техники выпускаемой в Советском Союзе. С первого взгляда в таблице было нелегко разобраться, к тому же представленная в таблице информация устарела, и для актуализации информации описанной в статье, пришлось использовать ряд современных письменных источников по данной теме и каталогов современного отечественного оборудования.
История развития тракторостроения
История отечественного тракторостроения началась еще в дореволюционное время. Продолжилась она и в революционное. Во времена высокого темпа народного строительства, освоения целины, в тяжелые военные времена, не прекращался процесс выпуска как серийной техники так и перспективных опытных образцов. Для автоматизации сельскохозяйственных процессов, задач строительства и промышленности, необходимо покрытие не только всего спектра номинального тягового класса, но и различные региональные требования, требования к колесной базе, требования к качеству, и сфере применения агрегата.
В связи с этим перед конструкторами прошлого стояли сложные задачи, актуальные и в наше время. Одним из разумных решений данной проблемы стала унификация, следствием которой стало появление в отечественной промышленности базовых моделей тягового класса и его модификации под различные задачи.
Таким образом, решились проблемы с обеспечением комплекта запасных частей и навесного оборудования, легкостью освоения техники персоналом. Одной из положительных сторон отечественной техники являлась документация, понятная для освоения.
Определение номинального тягового класса
Понятие номинального тягового класса, рассчитанное по ГОСТ 27021-86, является исчерпывающей, подробной характеристикой, показывающей не только эффективность силового агрегата, но и насколько эффективна конструкция самой машины при имеющейся эксплуатационной массе. Рассчитывается исходя из нормальных условий (стерня средней плотности, влажность почвы — 8-18%), в зоне максимального значения КПД и равняется максимально развиваемому агрегатом усилию.
Ниже приведена таблица соответствия классов сельскохозяйственной техники рассчитанных по ГОСТ 27021-86 классам применяемых для разделения по классам техники по стандарту ISO (ISO 730\1-77, 730\2-79, 730\3-82).
Тяговый класс в стандарте ГОСТ 27021-86 Ниже 0,6 0,6; 0,9 0,9; 1,4; 2 2;3;4 5;6;8
Соответствующий класс в стандартах ISO 730\1-77, 730\2-79, 730\3-82 1 1 2 3 4
Таким образом, в описании зарубежной техники можно увидеть такую запись тягового класса как (5-8), что фактически будет соответствовать 4 классу тяги в стандарте ISO для сельскохозяйственной техники. Примером такой записи в отечественной технике может служить трактор с колесной базой ПТЗ(К-744Р1-Р4). Стало это возможным с применением в разных двигателей и расширенной колесной базы на третьей и четвертой ревизии аппарата.
Таблица и описание отдельных тяговых классов сельскохозяйственной техники
Для удовлетворения нужд сельского хозяйства техника производится в десяти тяговых классах. В последнее время стало актуальным применять в описании тракторной техники не только номинальный тяговый класс, но и мощность двигателя. В ниже приведенной диаграмме показана классификация сельскохозяйственных агрегатов согласно указанному выше подходу.
В диаграмме приведен параметр колесной базы:
Техника с номинальной тягой по классу 0,2
К данному классу можно отнести мотоблоки и минитракторы. В основном применяются в сельском хозяйстве на небольших участках, в основном для проведения работ с целью выведения новых сортов и отработки новых методов обработки почвы. Широко применяются фермерами на различных участках, в зависимости от имеющегося навесного оборудования. Применимы в животноводческих хозяйствах. Применяются рядом коммунальных служб и при малом строительстве.
Класс тяги 0,6
Тракторы, относящиеся к данному классу, применяются непосредственно в сельском хозяйстве и участвуют в различных технологических процессах:
Техника тягового класса 0,9
Спектр возможных работ и регионов в данном классе немного шире. Появляются как полно приводные машины, так и машины по формуле 4х2, разработаны модели низким клиренсом для работ в горных зонах.
Становится целесообразным установка коробок передач с широким диапазоном переключаемых скоростей. Основным применение данного класса стало:
К данному классу можно отнести МТЗ (Беларус-422), ВТЗ (ВТЗ-2048А, ВТЗ-45АТ) Агромаш (60 ТК, 50 ТК), ТТЗ(Т-28Х4М), ЛТЗ(Т-40М, Т-40, ЛТЗ-60АБ, ЛТЗ-60АБ-10, ЛТЗ-55, ЛТЗ-55А, ЛТЗ-55АН)
Тракторы класса 1,4
С данного класса становится возможным использовать технику в сложных дорожных условиях. Представители данного класса наиболее эффективны при выполнении вышеперечисленных работ предыдущих классов и, учитывая их исключительные свойства, стало возможным их применение для:
Тяговый класс тракторов 2
С данного класса начитают появляться гусеничные тракторы. Связано это и с мощностью агрегатов и с условиями, в которых приходится выполнять поставленные задачи. К данному классу относятся как садовые тракторы, так и сельскохозяйственные общего и специального назначения, портальные тракторы. Появляется идея изготовления интегральных тракторов. К вышеперечисленным видам работ добавились работы по:
К данному классу можно отнести АГРОМАШ (160 ТК), ЛТЗ (ЛТЗ-155, ЛТЗ-95), ХТЗ (Т-90С), МТЗ(МТЗ-1221, Беларус 1220-й, ШУ-356) КТЗ(Т-54, Т-70, Т-70СМ)
Трактора 3-го — 5-го тягового класса
В данном классе появляется возможность применения колесной базы 6к6 применяемая вплоть до 5 класса включительно. С третьего класса появились болотоходные гусеничные машины. Применяются такие высокопродуктивные машины и в общих сельскохозяйственных целях на больших участках земли различной степени сложности.
3-го класса АГРОМАШ (ТГ150, 180ТК, 90ТГ), МТЗ ( «Беларус» 1500-й, МТЗ
Тракторы 6-го — 8-го тягового класса
Относятся к наиболее продуктивным машинам сельскохозяйственного назначения. Применяются в наиболее сложный условиях и на наиболее протяженных участках.
6-й ПТЗ (К-744Р2), ЧТЗ (Т-170М), АГРОМАШ (Руслан)
7-й ПТЗ (К-744Р3)
8-й класс ПТЗ (К-744Р4), ООО «Комбайновый завод «Ростсельмаш» («Versatile» 535) колесная база 12х4 13 июля 2010 года установил рекорд по обработке 417 га земли.
Таблица и описание отдельных тяговых классов промышленной техники
Внизу приведена диаграмма классификации промышленных, лесозаготовительных и лесохозяйственных тракторов, с учетом мощности двигателя и рассчитанного класса номинальной тяги.
Особенностью лесохозяйственной техники стоит отметить не целесообразность применения для данной задачи техники ниже 0,6 класса тяги, а для промышленных работ тракторов ниже 2 класса.
Еще одной особенностью данных агрегатов стоит считать применение полно приводной колесной базы с равновеликими колесами, или же гусеничной базы. «Полноценный» промышленный трактор появляется в 4-том тяговом классе, связано это в первую очередь с тяжестью выполняемых работ и не в последнюю очередь с неравномерностью нагрузок и различным их знакопеременным значением. Промышленные и лесохозяйственные тракторы применяют для:
К отечественным производителям техники данного класса можно отнести ОАО «Алттрак» — Алтайский тракторный завод», ОАО «Волгоградский тракторный завод», ОАО «Промтрактор», ООО «ЧТЗ — Уралтрак».
Перспективы и направления отечественного тракторостроения
Во времена Советского Союза был заложен большой потенциал к развитию данной области. Между союзными государствами были разделены различные направления в данной промышленности. После распада страны многие из производителей и потребителей данной техники встали перед выбором дальнейшего развития. Многие из имевшихся наработок требовавших капитальных вложений, а за «рубежом» уже имелись работающие агрегаты. В связи с последними мировыми тенденциями и направлениями в отечественной промышленности резко актуализировался недостаток отечественных машин сельскохозяйственного назначения с колесной базой тягового класса 4-8. Перспективным в нынешних условиях выглядит развитие именно этого направления на скорое удовлетворение внутренних потребителей.