Номинальное тяговое усилие трактора что это?

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

Нормальная (20 – 30%)

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

0,1

0,2

Тяжелые мотоблоки; мини-тракторы, легкие самоходные шасси

0,4

Сегодня отсутствуют модели

0,6

Т-25, Т-30, «Беларус» 300-й серии

0,9

1,4

МТЗ-80/82, ЮМЗ-6, «Беларус» 900-й серии

2

«Беларус» 1220-й серии

Т-54, Т-70 (специализированные)

3

Т-150К, «Беларус» 1500-й серии

4

5

К-700, Беларус 3023

6

John Deere 9430

7

Terrion АТМ 7360

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).

Классификация тракторов по силе тяги

Принцип классификации. Типоразмерный ряд сельскохозяйственных тракторов в нашей стране образован по силе тяги (табл. 14).

В качестве классификацинного параметра принято номинальное тяговое усилие (ГОСТ 27021—86), т.е. усилие, соответствующее максимальному тяговому КПД трактора, при котором достигается наиболее полное использование его тягово-энергетических свойств (см. разд. 1, гл. 2, п 2.1). Цифра, обозначающая тяговый класс трактора, отражает его номинальное тяговое усилие, выраженное в тоннах. Это объясняется тем, что в тот период, когда разрабатывалась система классификации тракторов, действовала старая система измерения физических величин, сила измерялась в тоннах, а не в ньютонах.

Номинальное тяговое усилие трактора Р_{кр н} (кН) определяют по тяговой характеристике или расчетом по формуле

где т_э — эксплуатационная масса трактора без балласта; А — коэффициент (табл. 15).

Тяговые классы сельскохозяйственных тракторов (ГОСТ 27021-86)

Значение номинального тягового усилия, кН

Значение номинального тягового усилия, кН

Таблица коэффициентов А

т_э — эксплуатационная масса трактора без балласта, кг

Для колесных тракторов с т_э = 2600

Для колесных тракторов с колесной формулой 4К2, ЗК2 с т_э > 2600

Для колесных тракторов с колесной формулой 4К4 с т_э> 2600

Коэффициент А

Допускается принимать эксплуатационную массу выше конструктивной массы трактора с основным оборудованием на 15% — для колесных тракторов и на 8% — для гусеничных.

Коэффициент А в выражении (207) — это коэффициент использования веса трактора (р_к (48), выраженный в другом масштабе, зависящем от размерности исходных параметров, по которым его рассчитывают. Разные значения коэффициента А в выражении (207) для разных типов тракторов обусловлены различием их тягово-сцепных свойств, зависящих от колесной формулы, типа ходовой системы и других конструктивных параметров.

Технологическое назначение определяет тяговый класс трактора. Так, тракторы тягового класса 3 и выше являются тракторами общего назначения. По ширине движителей они не могут проходить в междурядьях большинства пропашных культур. Кроме того, их трудно загрузить достаточно полно по силе тяги и мощности на междурядной обработке с учетом имеющейся системы машин, поэтому такие тракторы экономически невыгодно использовать на этой операции.

Тракторы тяговых классов 0,6. 2 — универсально-пропашные, а тракторы классов 0,2 и 0,6 относятся к малогабаритным.

Перепад в номинальном тяговом усилии между смежными по ряду тракторами равен некоторому среднему значению силы тяги, кратной тяговому сопротивлению одного (5. 6 кН) или нескольких стандартных корпусов плуга. Тракторы первых трех тяговых классов на пахоте в нашей стране практически не применялись. Поэтому перепад в номинальном тяговом усилии между ними выбран исходя из рационального их использования в агрегате с другими сельскохозяйственными машинами и прицепами.

Значение Р_кр н экспериментально проверяют тяговыми испытаниями трактора по СТ СЭВ 4767—84 на стерне озимых колосовых. При этом масса трактора должна соответствовать эксплуатационной массе т_э.

Номинальное тяговое усилие трактора, рассчитанное или полученное экспериментально, практически никогда не совпадает с округленным значением (2, 3,4 и т.д.), приведенным в табл. 14. Поэтому для определения номинального усилия стандарт устанавливает для каждого класса диапазон сил тяги, внутри которого может располагаться номинальное значение данного трактора, которое он развивает в данных условиях.

В международной практике используют классификацию колесных тракторов по максимальной тяговой мощности N_Kp max, полученной при испытаниях трактора на гладкой горизонтальной и сухой бетонированной поверхности или на горизонтальной поверхности, покрытой скошенной или нескошенной травой. В соответствии со значением тяговой мощности тракторы разделены на приведенные ниже четыре категории (стандарты ИСО).

Поскольку пределы значений рабочих скоростей МТА на наиболее энергоемких операциях обусловлены агротехническими и техникоэкономическими требованиями, между обеими системами классификации тракторов (по силе тяги и по тяговой мощности) существует взаимосвязь, приведенная в табл. 16 по ГОСТ 27021—86.

Соотношения между тяговыми классами, установленными ГОСТ 27021-86, и категориями трактора, установленными международными стандартами ИСО 730/1-77,730/2-79 и 730/3-82

Тяговый класс трактора по п. 2 настоящего стандарта

Категории трактора по ИСО 730/1-77, 730/2-79 И 730/3-82

Тяговая мощность Л/_{кр тах}, кВт

Принятая в нашей стране классификация основана на главном показателе трактора — его тяговом усилии, поэтому она дает более точное представление о технологических свойствах трактора, в частности о параметрах и комплексе машин, необходимых для агрегатирования с ним. Так, согласно соотношению систем классификаций к категории 2 могут быть отнесены тракторы тяговых классов 0,9; 1,4; 2 и даже 3. Если руководствоваться только классификацией по категориям мощности, то можно прийти к неправильному выводу о том, что трактор тягового класса 2 может работать с машинами, предназначенными для агрегатирования с тракторами класса 3, 4 и 5. Возможны и другие варианты ошибочных выводов, что исключено при использовании отечественной системы классификации тракторов по силе тяги.

Значимость метода классификации особенно возросла в наши дни, потому что, как отмечено выше, на рынке появились тракторы чрезмерно высокой энергонасыщенности, новой технической концепции.

Классификация тракторов тягово-энергетической концепции. Принятая в России классификация не позволяет отличить появившиеся на рынке тракторы тягово-энергетической концепции от традиционных тракторов тяговой концепции. В связи с этим представляется целесообразным ввести для тракторов тягово-энергетической концепции дополнительное понятие — номинальное тяговое усилие трактора с балластом — и обозначить весь диапазон тяговых сил «вилкой», т.е. двумя номинальными тяговыми усилиями — верхним и нижним, условившись при этом, что верхний предел номинального тягового усилия соответствует эксплуатационному весу трактора с полным балластом или в комплекте ЭМ+ТТМ, а нижний — эксплуатационному весу трактора без балласта или ЭМ без ТТМ. Тогда предлагаемый классификационный параметр будет следующим: «трактор тягового класса [2-3]» или «трактор тягового класса [3-5]» и т.д. При этом целесообразно сохранить классификационный параметр для тракторов тяговой концепции — одно, фиксированное значение номинального тягового усилия.

Предлагаемая классификация сельскохозяйственных тракторов основывается на том, что трактор тягово-энергетической концепции не утрачивает своего функционального назначения, — он как был, так и остается тягачом. Но у трактора появился достаточно широкий диапазон тяговых усилий, зависящий от возможного уровня балластировки трактора или использования ТТМ. Особенность состоит в том, что на некоторых технологических режимах (при отсутствии балласта или при работе без ТТМ) он, работая в качестве тягача, не может реализовать в силу тяги полную мощность двигателя (из-за недостаточного эксплуатационного веса трактора или отсутствия ТТМ в составе агрегата). Однако такие режимы работы свойственны и трактору тяговой концепции. Он далеко не на всех операциях загружен полностью по тяге и мощности. Поэтому основным показателем функционального назначения остается сила тяги на крюке.

Достоинством предлагаемой системы классификации сельскохозяйственных тракторов является то, что ее основу составляет стандартный общепринятый показатель — номинальное тяговое усилие трактора. Это придает предлагаемой системе классификации преемственность. Классификация тракторов разной технической концепции одним и тем же показателем, но по-разному не только корректна, но и практична, потому что она дает полное представление, без дополнительных сведений о различии технологических свойств тракторов, в зависимости от того, каким классификационным параметром обозначен трактор. В настоящее время ни отечественная, ни международная классификация не позволяют сделать это.

Классификация вилкой номинальных тяговых усилий была впервые предложена вместе с блочно-модульной системой агрегатирования как составная часть теории трактора тягово-энергетической концепции. Матрица возможного типоразмерного ряда колесных энерготехнологических средств по ГОСТ 27021—86 в диапазоне сил тяги 6. 50 кН представлена на рис. 191. По оси абсцисс отложена сила тяги технологических модулей трех типоразмеров, а по оси ординат — энергетических модулей. Заштрихованные квадраты отражают суммарную силу тяги ТТМ и ЭМ, т.е. номинальное тяговое усилие МЭС.

Из рисунка видно, что МЭС каждого типоразмера характеризуется не одним значением силы тяги, а вилкой, диапазон которой равен ступеньке между смежными тяговыми классами тракторов: 9—15; 20—30; 30—50 кН, что соответствует классам тяги [0,9-1,5]; [2-3]; [3-5]. Нижняя граница диапазона (0,9; 2; 3) соответствует номинальному тяговому усилию ЭМ (трактор без балласта), а верхняя (1,5; 3; 5) — номинальному тяговому усилию МЭС (трактор с балластом).

Матрицу, аналогичную приведенной на рис. 191, можно построить и для балластируемого трактора тягово-энергетической концепции. Для этого по оси абсцисс необходимо отложить дополнительную силу тяги, создаваемую за счет применения балласта вместо силы тяги ТТМ.

Взаимосвязь основных параметров трактора. Жесткая параметрическая зависимость Э_трэ = N_{H 3}/G._lv = const позволяет найти постоянные количественные зависимости между основными параметрами трактора. Пользуясь приведенными ранее выражениями и сохраняя

Рис. 191. Матрица типоразмерного ряда модульных знерготехнологических средств

все принятые ранее допущения, можно получить следующие однозначные и постоянные количественные соотношения для параметров колесного трактора:

откуда

Аналогичные вычисления можно проделать и для гусеничного трактора, задав эталонную энергонасыщенность = 1,4 кВт/кН. Ниже приведены удобные для использования соотношения основных параметров колесных и гусеничных сельскохозяйственных тракторов, приведенные к эталонной энеогонасышенности:

• для колесных тракторов

• для гусеничных тракторов

Во всех информационных материалах о тракторе обязательно сообщается его эксплуатационный вес и номинальная эффективная мощность двигателя. Используя эти данные, можно определить номинальное тяговое усилие, диапазон возможного балластирования и сил тяги при этом, а также техническую концепцию трактора. Например, в рекламных материалах представлен колесный трактор, обладающий эксплуатационным весом 80 кН, с двигателем номинальной эксплуатационной мощностью 200 кВт. Используя выражение = 0,4(7_тр, нетрудно определить, что он относится к тяговому классу 3, а его энергонасыщенность, равная

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

В процессе развития тракторной техники менялись не только энергоносители, применяемые в силовых установках (пар, сжиженный газ , нефть, керосин, дизель, бензин). Совершенствовались сами силовые установки от массивных до ультра компактных, от простых до энергоэффективных.

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 7301-77, 7302-79, 7303-82).

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 7301-77, 7302-79, 7303-82 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:

• 4к2 — означает суммарное наличие 4-х колес, два из которых ведущие
• 4к4а — означает полный привод с парой малых передних колес и больших задних
• 4к4б — то же, но с одинаковыми по размеру колесами

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.

К данному классу можно отнести ХТЗ (Т-012), Гомсельмаш (АМЖК-8), Минский тракторный завод (МТЗ-082, Беларус-132Н) , Алтайский тракторный завод(МТ-15) , Курганский машиностроительный завод (КМЗ-012Ч), ЧТЗ (Т-0,2 Уралец).

Класс тяги 0,6

Тракторы, относящиеся к данному классу, применяются непосредственно в сельском хозяйстве и участвуют в различных технологических процессах:

• подготовка почвы к засеву культурными злаками, посев
• посадка овощей и корнеплодов
• посадка декоративных и плодоносных деревьев и кустарников
• уход за посевами, участвуют в процессе ухода за кустарниками и деревьями
• сбор урожая
• подготовка кормов для животноводов
• транспортные, коммунальные работы, могут приводить различные стационарные агрегаты

К данному классу можно отнести АГРОМАШ (30ТК) , МТЗ ( «Беларус» 300-й ) ХТЗ ( ХТЗ-2511,Т-30А, Т-16МГ ) ВТЗ (ВТЗ-2032А, Т-25)

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:

• вспашка легких почв
• подготовка земли к засеву
• междурядное окучивание
• борьба с вредителями (опрыскивание культур)
• уборка урожая
• заготовка сена
• транспортные работы

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:

• вспашки легких и средних грунтов
• культивации
• боронования
• для удобрения почв

К данному классу можно отнести АГРОМАШ( 85ТК), МТЗ(МТЗ-80.1, МТЗ-82, Беларус-923, «Беларус» 900-й серии) ЮМЗ-6АКМ, ЮМЗ-6ДМ, ЛТЗ-60АБ , ЮМЗ-6

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:

• уходу за виноградниками
• свекловодческие работы
• садоводческие
• работа в горных районах

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

1523), ХТЗ (ХТЗ-150К, ХТЗ-17221, Т-150К, Т-150), ЗАО «Агротехмаш» (АТМ 3180), ОАО «НПК «Уралвагонзавод»» (РТМ-160)
4-го АТЗ (Т-4А, Т-4 ), ХТЗ (ХТЗ-201), МТЗ (МТЗ 2022, МТЗ-2103, Беларус 2022)
5-й ПТЗ (К-744Р1, К-700), АТЗ (Т-501) , МТЗ ( Беларус 3023, МТЗ-3022).

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:

• лесозаготовительных работ
• транспортировочных
• подготовки земель освобожденных от леса к распашке
• подготовки грунта для строительных работ
• рытья траншей
• бурения
• прокладки систем водоснабжения, коммуникационных систем, систем электроснабжения
• разработки грунтов содержащих полезные ископаемые
• технологических процессов в металлургических и химических производств, атомной энергетике
• проведения работ в городском коммунальном хозяйстве, так и для устранения магистральных проблем

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.

Тяговые классы тракторов

Сельскохозяйственные трактора и их модификации отличаются друг от друга как внешним исполнением, так и тяговым классом.

Тракторы, в зависимости от конструкции, подразделяются на девять классов за исключением промышленных бульдозеров, характеризующих номинальное тяговое усилие.

Номинальное тяговое усилие трактора — это наибольшая производительность трактора на стерне средней твердости и влажности.

Типаж сельскохозяйственных тракторов определяется девятью тяговыми классами.

1) Тракторы тягового класса 0,1. К нему относятся мотоблоки на базе одноосного шасси и управляемые при помощи штанговых рычагов оператором, идущим в след за ним.

Минитракторы тягового класса 0,2 (МТЗ-082, МТЗ-08К ) используется в небольших фермерских хозяйствах. Минитрактора этого класса оснащаются:

• косилкой
• культиватором
• плугом
• тележкой и другим оборудованием, разработанным специально для них.

Минитрактор или садовый трактор — это универсальный сельскохозяйственный агрегат, оснащенный гусеничным движителем или двухосным колесным шасси.

2) Самоходные шасси и тракторы тягового класса 0,6:

1. Т-25
2. Т-30
3. ХТЗ-2511
4. Т-16
5. СШ-25
6. ТТз-30

• предпосевной и междурядной обработки
• посадки овощных культур
• посева и ухода за ним
• уборки сена
• для выполнения транспортировок
• в качестве привода для стационарных машин

3) Тяговый класс 0,9:

1. ЛТЗ-55
2. Т-28
3. ВТЗ-45
4. Т-40 — применяется во всех сельскохозяйственных работах благодаря реверсивному ходу, широкому диапазону передач и регулируемой колее колес.

4) Тяговый класс 1,4:

1. МТЗ-80
2. МТЗ-82
3. ЛТЗ-60
4. ЮМЗ-6
5. Беларус-921 , используются для уборки и возделывания овощных и технических культур. Оснащенные навесным, полунавесным или прицепным оборудованием, трактора этого класса используются для:

• вспашки
• боронования
• культивации
• посадки
• посева
• заготовки кормов
• междурядной обработки
• перевозки грузов
• разбрасывания удобрений
• для привода в действие стационарных агрегатов

5) Тяговый класс 2:

1. МТЗ-1221
2. ЛТЗ-155 используются для выполнения разных сельскохозяйственных работ.

6) Тяговый класс 3:

1. ДТ-75
2. ДТ-175
3. ВТ-100
4. ВТ-130
5. Т-150
6. ХТЗ-180
7. ХТЗ-200
8. МТЗ-1523

• главной обработки почвы
• выполнения перевозок
• посева
• уборки урожая.

Такие машины имеют, полный привод и колеса одинаковые по размеру.

7) Тяговый класс 4:

1. Т-4А
2. МТЗ-2103
3. МТЗ-1523 используются для выполнения энергоемких работ на полях большой площади.

8) Тяговый класс 5:

1. К-701
2. К-700
3. К-744
4. МТЗ-3023

• вспашки
• лущения стерни
• культивации
• посева на большой площади поля.

Кроме того, трактора данного класса используются для снегозадержания и транспортировки тяжелых грузов. Мощность двигателя тракторов составляет 350 л.с.

9) Тяговый класс 6 — гусеничный Т-170М — используются для работы на полях большой площади, где требуется выполнение энергоемких работ таких, как мелиорация.

Тяговый расчет трактора ДТ-75М

Тяговые показатели трактора и эффективность его использования в сельскохозяйственном производстве в соответствии с назначением и условиями эксплуатации зависят от правильного выбора основных параметров: веса (массы), мощности и типа регуляторной характеристики двигателя, передаточных чисел трансмиссии. При выполнении тягового расчета трактора производятся: расчет основных параметров трактора; расчет и построение регуляторной характеристики двигателя, потенциальной и теоретической тяговых характеристик трактора; анализ его основных эксплуатационных свойств. Все расчеты проводятся в Международной системе единиц измерения физических величин.

Теория тракторов и автомобилей – это наука, представляющая собой систему основных знаний, обобщающих и отражающих объективные закономерности изучения эксплуатационных качеств и свойств трактора и автомобиля; о методах их изучения и определения, а так же о способах влияния и совершенствования этих качеств и свойств. В связи с быстрым ростом уровня механизации сельскохозяйственного производства и расширения сферы применения автотранспорта, требования, предъявляемые к эксплуатационным качествам тракторов и автомобилей непрерывно развивается и дифференцируются в зависимости от назначения машины и условий ее использования. Чтобы иметь возможность оценивать влияние отдельных эксплуатационных качеств на общую эффективность машины, нужно установить объективные, научно обоснованные измерители этих качеств и методику их определения.

К основным исходным данным на проектируемый трактор относятся:

1. Тип (прототип) трактора – ДТ-75М, гусеничный.

2. Тяговый класс и номинальное тяговое усилие, к тяговому классу 3 относится трактор ДТ-75М, номинальное тяговое усилие у которого равно Рн = 3 тс @ 30 кН, выраженной в тоннах силы (1 тс = 1*g кН @ 9,81 кН @ 10 кН, где g – ускорение свободного падения).

Номинальное тяговое усилие трактора – это такое максимальное тяговое усилие, при котором движущийся по стерне зерновых культур (при нормальной плотности и влажности почвы) трактор имеет наибольший или близкий к нему тяговый к.п.д. при условии, что потери на буксование движителя d (коэффициент буксования) не превышают допустимых по агротехническим требованиям пределов dн.доп (тракторы: гусеничные – 3. 5 %;). Номинальное тяговое усилие Рн является правой границей рабочего интервала тяговых усилий трактора.

3. Номинальная скорость движения Vн =8,0 км/ч. Это скорость движения трактора, соответствующая номинальному тяговому усилию Рн.

4. Число основных, рабочих передач – z=4.

5. Число транспортных передач – м=2.

6. Агрофон поля: стерня зерновых, средне-суглинистый чернозем.

7. Максимальная транспортная скорость движения трактора

8. Номинальная частота вращения вала двигателя nн=1780 об/мин.

9. Номинальный удельный расход топлива двигателем gен=245г/кВт*ч.

Вес и номинальная мощность двигателя

Конструктивный (сухой) вес Gо – вес трактора в не заправленном состоянии, без тракториста, инструмента, дополнительного оборудования и балласта.

Минимальный эксплуатационный вес Gмин, равный конструктивному весу плюс вес заправочных материалов, инструментов и тракториста. Минимальный эксплуатационный вес Gмин в среднем на 7. 11 % больше конструктивного Gо:

Gмин» (1,07. 1,11)Gо. (1)

Максимальный эксплуатационный вес Gмакс, равный минимальному эксплуатационному весу плюс вес балласта Gб:

Gмакс = Gмин+ Gб. (2)

Балласт применяется для увеличения сцепного веса (нагрузки на ведущие колеса, движитель) Gсц тракторов с целью повышения их тягово-сцепных свойств (уменьшения коэффициента буксования d и увеличения силы сцепления Рj). При установке балласта на ведущих колесах его вес можно определить по формуле:

Gб = lк(Gмакс – Gмин), (3)

где lк – коэффициент нагрузки ведущих колес:

G – эксплуатационный вес трактора – общее обозначение.

Конструктивный вес трактора Gо надо стремиться снижать до минимума с учетом технических возможностей и экономической целесообразности. С уменьшением конструктивного веса снижается металлоемкость, затраты мощности на передвижение трактора, особенно на транспортных работах. Однако с уменьшением конструктивного веса возрастает стоимость трактора в связи с применением более прочных материалов и совершенных технологий. Более или менее точно конструктивный вес может быть определен только при реальном проектировании. При выполнении курсовой работы величину его следует принимать, ориентируясь на тракторы того же класса и уровень их энергонасыщенности.

Расчетный максимальный эксплуатационный вес Gмакс.р трактора определяют исходя их того, чтобы при работе на стерне зерновых культур при нормальной влажности и плотности почвы с номинальной нагрузкой на крюке Рн он обеспечивал не превышение допустимого уровня буксования движителей dдоп. Для аппроксимации зависимости коэффициента буксования трактора от развиваемого им тягового усилия можно использовать следующую, полученную на основании обработки большого количества опытных данных, зависимость:

d= ln[A/(jm – jкр)]/B, (4)

где jm, А, B – коэффициенты, полученные при математической обработке опытных данных – таблица 1;

jкр – коэффициент использования сцепного веса трактора:

Таблица 1. Коэффициенты: сопротивления качению тракторов и функции аппроксимации кривой буксования d= ln[A/(jm – jкр)]/B