КОНЦЕПЦИЯ ПОСТРОЕНИЯ УНИВЕРСАЛЬНОГО ТРАНСПОРТНО-ТЯГОВОГО АГРЕГАТА НА ОСНОВЕ РАЗВИТИЯ КОМПОНОВОЧНЫХ РЕШЕНИЙ КОЛЕСНЫХ ТРАКТОРОВ ШАРНИРНО-СОЧЛЕНЕННОЙ И ИНТЕГРАЛЬНОЙ СХЕМ

Мироненко Александр Вячеславович

студент, ЛГТУ, г. Липецк

E-mail: alexfilm91@yandex.ru

Гребеньков Дмитрий Васильевич

канд. техн. наук, доцент ЛГТУ, г. Липецк

E-mail:

В настоящее время в связи с отсутствием спроса среди сельхозпроизводителей на отечественные колесные тракторы, а также отсутствием предложения таких тракторов российскими производителями, может быть актуально создание не специализированного колесного сельскохозяйственного трактора, а универсального транспортно-тягового агрегата (УТТА) с возможностью использования его в качестве с/х трактора.

Типичными представителями с/х тракторов общего назначения шарнирно-сочлененной схемы являются широко известные тракторы Т-150К и тракторы семейства К-700. Остов этих тракторов состоит из двух полурам соединенных вертикальных шарниром, колеса неуправляемые, изменение направления движения осуществляется поворотом полурам относительно друг друга. На базе этих тракторов выпускались различные модификации для использования в строительстве, дорожных работах и т. п. Однако использование для изменения направления движения шарнирно-сочлененной рамы с вертикальным шарниром накладывает определенные ограничения на использование тракторов такого типа на транспортных операциях с повышенными скоростями.

Типичным представителем тракторов интегральной схемы является трактор ЛТЗ-145 (позднее ЛТЗ-155). Тракторы этого типа более универсальны при с/х применении, но менее приспособлены для создания модификаций, предназначенных для альтернативного применения, ввиду отсутствия несущей рамы и глубокой интеграции узлов и агрегатов.

Общим недостатком названных моделей тракторов с точки зрения концепции УТТА можно считать безвариантность исполнения трансмиссии трактора, за исключением наличия или отсутствия ходоуменьшителя. Все они имеют однотипные коробки передач с шестернями постоянного зацепления и переключение передач гидроподжимными фрикционными муфтами с малым соотношением смежных передач, оптимизированными для выполнения с/х операций. Для выполнения транспортных работ более оптимальными представляются механические коробки передач автомобильного типа с расширенным диапазоном передаточных чисел.

В основе концепции УТТА (рис. 1) лежит модульная конструкция, позволяющая компоновать агрегат из отдельных модулей. Это достигается благодаря применению несущей рамы (в отличие от ЛТЗ-155), состоящей из двух полурам, соединенных между собой (в отличие от трактора Т-150К) разъемным горизонтальным шарниром, позволяющим полурамам прокачиваться относительно друг друга в поперечной плоскости. Такая конструкция остова обеспечивает равномерное распределение нагрузки по колесам при движении по неровностям, уменьшает изгибающие и скручивающие нагрузки на раму. На передней полураме установлен силовой блок, включающий двигатель, сблоченный с коробкой передач и раздаточной коробкой с ходоуменьшителем. К передней полураме крепится передний управляемый ведущий мост (возможны варианты как с жестким креплением, так и с подрессоренным). Задняя полурама предназначена для крепления к ней заднего моста, который может быть как с неуправляемыми, так и с управляемыми колесами, заднего навесного устройства, а так же установки различного специального оборудования на площадке над задним мостом. Задний вал отбора мощности выполнен в виде отдельного блока и позволяет отбирать значительную часть мощности двигателя для привода различного оборудования. Так же предусмотрена установка переднего ВОМ с гидрообъемным приводом и передней навесной системы.

Кабина может быть установлена для движения в ту или иную сторону или с реверсивным постом управления. Схема трансмиссии предусматривает несколько мест для присоединения насосов гидрообъемного привода для широко применяемого приводного навесного оборудования, с расположением их в различных местах УТТА.

Рисунок 1 – Схема модульного построения УТТА

1 – передние колеса; 2 – передний мост; 3 – передняя секция рамы; 4 - двигатель; 5 – сцепление; 6 – коробка передач; 7 – раздаточная коробка; 8 – кабина; 9 – карданный вал редуктора вала отбора мощности (ВОМ); 10 – горизонтальный шарнир; 11 – задняя секция рамы; 12 – редуктор ВОМ; 13 – задний мост; 14 – задние колеса; 15, 17 – карданные валы; 16 – межосевой дифференциал; 18 – масляный бак; 19 – аккумуляторные батареи; 20 –планетарный редуктор; 21 – барабанный тормоз; 22 – технологическая площадка; 23 – топливный бак

Наличие разъемного горизонтального шарнира между полурамами позволяет использовать заднюю секцию в качестве технологического модуля для создания широкой гаммы машин для использования в различных отраслях народного хозяйства – сельском хозяйстве, промышленности, лесном и коммунальном хозяйстве и других отраслях (рис. 2). Путем некоторого упрощения трансмиссии и удлинения задней полурамы возможно создание транспортных средств высокой проходимости колесных формул 4х4 (грузоподъемностью порядка 4 т) и 6х6 (грузоподъемностью порядка 8 т).

Рисунок 2 – варианты различных машин на базе УТТА

а – с/х трактор; б – фронтальный погрузчик; в – кран гидравлический; г - самосвал с задней или боковой разгрузкой; д – лесной колесный тягач; е – валочная машина; ж – сортиментовоз; з – шнекороторный снегоочиститель; и - уборочная машина; к – пескоразбрасыватель

Для таких вариантов УТТА возможно использование синхронизированной коробки передач автомобильного типа с увеличенным соотношением передаточных чисел смежных передач. Это позволит упростить и удешевить трансмиссию УТТА в данном варианте исполнения, а также снизить затраты при эксплуатации. Модульность конструкции должна быть распространена и на компоновку агрегатов трансмиссии с целью гибкого изменения её возможностей и характеристик для получения оптимального соотношения «цена-качество» и удовлетворения требований потребителей. Анализу и выбору конструктивных схем трансмиссий для УТТА может быть посвящена отдельная статья.

Таким образом, предложенная концепция УТТА сочетает в себе лучшие качества и особенности конструкции колесных тракторов общего назначения и интегральных тракторов с возможностями по созданию транспортных, строительных, коммунальных и других машин и агрегатов.

Список литературы:

1. Отечественные сельскохозяйственные тракторы. Иллюстрированная история развития за 100 лет/ НАТИ. – Москва, 1996.
2. Справочник по тракторам Т150 и Т-150К / В. А. Бугара, Н. Н. Ватуля и др; под ред. Б. П. Кошубы. – М.: Прапор, 1975. – 400 с.
3. Тракторы. Конструкция под общ. ред. И. П. Ксеневича, В. М. Шарипова. – М.: МГТУ «НАМИ», 2001. – 821 с.